用于石油矿场作业的新型混砂车的研制及应用

石油压裂技术在石油开采过程中起着重要的作用,混砂车就是压裂施工的主要设备之一,混砂车性能的优劣直接影响压裂施工作业的成功与否,从而影响原油增产措施效率的高低,最终导致原油的产量。混砂车的供液系统、传动系统和输砂系统是混砂车的核心组成部件,其稳定性、可靠性和安全性影响着压裂施工作业的整体工作效率,因而研制出更高效、更可靠、更实用的新型混砂车是提升油气产量的一个重要途径。     

老式压裂车技术改造中的一些构想

为发掘设备潜力,针对老式压裂车进行技术改进,使其继续在作业中发挥作用。改进中,将一些部件的性能特点利用在老式压裂车上,以达到提升设备技术水平和安全性能的目的。     

TY4DP型轨道平台车设计

介绍了TY4DP型轨道平台车的功能、结构、主要技术参数、主要部件的选型、车辆的性能特点等。指出TY4DP型轨道平台车是接触网施工提高施工效率的理想设备,有很好的推广价值。     

非常规油气开采压裂用减阻剂的研究现状及展望

为降低压裂施工摩阻,提高非常规储层的压裂改造效果,在系统调研国内外关于压裂用减阻剂文献的基础上,综述了减阻剂的类型和减阻机理,分析了减阻性能的影响因素,介绍了减阻剂的现场应用情况和减阻剂主要存在的问题,并提出了减阻剂未来的发展方向。结果表明:目前常用的减阻剂主要存在成本高、性能不稳定、对减阻机理不明确的问题;低成本、对储层伤害低、减阻性能高效的多功能型纳米复合减阻剂将是未来减阻剂研究的重点和热点。通过对减阻剂的全面研究,可为目前减阻剂性能的提升、新型减阻剂的研发和非常规油气的开采提供可行性的帮助。     

耐高温低伤害压裂液配方优化评价研究

东海低孔渗气田具有埋藏深、温度高、低孔低渗的特征,加之海上压裂施工工艺,要求东海气藏压裂液应具有耐高温、耐剪切、低伤害、高温延迟交联、破胶快及易返排等特性。因此,研究在对稠化剂、交联剂、温度稳定剂以及破胶剂等优选的基础上,通过实验优选出适合此区块的压裂液体系;并对其性能进行评价。研究结果表明,优化后的压裂液耐温耐性能好,适用于160℃的地层,剪切稳定性强,高温延迟交联剂的使用提高了交联性能,施工摩阻低;配伍性强,对储层伤害率低;破胶性能能够满足海上压裂施工的需要。该体系在海上160℃储层压裂施工中得到成功应用,保证了海上压裂施工的顺利进行。     

鄂尔多斯盆地“井工厂”压裂施工作业流程及装备配套

针对鄂尔多斯盆地"井工厂"压裂作业的施工特点,结合"井工厂"压裂施工工艺,提出了标准化的压裂井场,将压裂井场划分为四大区域,建立了一套规范化的"井工厂"压裂流程,对涉及的主、辅设备及地面供水处理进行了配套,所形成的装备配套及施工作业流程满足当前该地区"井工厂"压裂施工的需要,为今后借鉴优化提供了经验。     

基于PCA-BNN的页岩气压裂施工参数优化

国内外学者在已有大量国外页岩压裂样本数据的前提下,开展了基于机器学习的页岩气压裂有效期预测及压裂参数优化的研究。随着近年来中国F气田不断地规模开发,积累了大量的压裂施工、生产动态、解释成果数据。通过利用已有的200口井的压裂施工历史数据及储层物性参数建立贝叶斯神经网络模型来优化压裂施工参数。选取对压裂效果有影响的储层物性参数、完井参数、压裂施工参数,用皮尔逊相关系数法分析11个参数的相关性;用主成分分析法（PCA）进一步降维处理,以降维后的主成分作为贝叶斯神经网络模型的输入参数,以压裂效果评价指标（有效期）为输出参数,引入贝叶斯方法自适应调整正则化系数避免神经网络过拟合,生成三层贝叶斯神经网络预测模型。用200口井中90%的井数据作为训练集,10%的井数据作为测试集,对该模型进行训练,实验结果表明,训练后该模型预测测试集的相对误差均值在5%以内,可以用来优化压裂施工参数。     

氮气泡沫压裂液体系的研究与应用

氮气泡沫压裂是70年代以来研究发展起来的一项新的压裂工艺技术,它特别适用于低压、低渗和水敏性地层的压裂改造。对氮气泡沫压裂液的基本配方和流变性能进行了室内评价研究。研究了泡沫质量、表面活性剂类型、浓度、剪切速率、温度、压力等因素对泡沫压裂液流变性能的影响。在实验基础上提出了适宜辽河油田的泡沫压裂液配方体系,采用该压裂液在辽河油田先后成功地对8口井实施了氮气泡沫压裂施工,施工成功率100%,累积增产原油1.24×10⁴ t,取得了显著效果。     

压裂管汇车

本车型是一种油田压裂固井作业使用设备,进行车载专用运输管汇,利用压裂车组来进行注水压裂和固井的压裂管汇车,适用于石油井井下施工作业。     

憎水憎油型支撑剂研究

憎水憎油型支撑剂是一种新型的压裂用支撑剂,可通过在含氟聚合物溶液中以适当的工序处理陶粒、石英砂等压裂用支撑剂获得。从分子结构与附着功的角度分析了含氟聚合物溶液处理常规支撑剂使其表面改性的作用原理,介绍了该支撑剂的处理工艺,同时对憎水憎油型支撑剂的化学稳定性、憎水憎油性、导流能力及其对压裂液携砂性能的影响等方面进行了室内实验研究。结果表明,该支撑剂处理工艺简单、稳定性好,将其应用于压裂施工,明显降低了地层流体对水力裂缝堵塞的可能性,从而使裂缝长时间保持高导流能力,达到延长压裂有效期的目的。     

彭页HF–1井页岩气藏大型压裂工艺技术

页岩气储层具有孔隙度小、渗透率低、微裂缝发育的特点,需要进行压裂才能获得理想产能。彭页HF–1井是中国石化部署在重庆境内的一口重要的预探井,根据对该井的储层特征进行分析,确定了该井储层改造的压裂模式。在此基础上,确定了该井的压裂工艺。然后通过实验,优选了压裂液和支撑剂。彭页HF–1井根据压裂设计进行施工,整个施工共分12段进行,共加入压裂液16211.6m3,石英砂1332.7t。压后通过测试,取得了20000m3/d的高产。该井压裂施工获得成功,产能测试获得突破,证实了页岩储层的含气性能,该套页岩气压裂工艺适合该区块储层,同时也对其他区块的页岩气压裂施工也具有较好的借鉴意义。     

预测水力压裂井砂堵的新方法

水力压裂是乌南低渗透油藏的重要增产措施;但该地区的压裂井在施工过程中普遍存在达不到设计砂比的问题,主要原因是砂堵比较严重。结合该油田压裂井的压裂施工曲线、测井曲线、测井解释成果、压裂施工设计及实际施工参数分析等,利用斜率反转法,分析了砂堵产生的原因,建立了预测砂堵的新方法;并针对其中2口砂堵井进行了分析。在此基础上提出了解决砂堵及未达到设计砂比的具体建议。研究结果对于乌南油藏后续压裂设计和施工具有一定的参考价值,对其他类似的低渗透砂岩油藏的压裂施工也具有一定指导意义。     

延长油田压裂施工行为模拟

水力压裂是一种改造低渗透油藏渗流能力、稳定和提高油井产量的较好措施之一,但是影响水力压裂效果的因素较多。为了达到理想的压裂效果,必须综合考各个影响因素之间的相互关系,找出影响压裂效果的主要因素。本文以延长油田的压裂模拟施工设计,延长油气田大部分区块位于陕甘宁盆地。大部分油气藏为低渗砂岩致密油气藏,该选题针对延长油气藏实际地质,努力搞清楚压裂施工的各个环节及影响因素,优化压裂施工作业,建立压裂施工行为模拟,指导压裂施工作业,实现油气田增产。     

压裂施工曲线诊断方法

水力压裂施工曲线分析是评价压裂效果的重要手段。通过对小型压裂施工曲线的分析,可以获得一些重要的地层参数,为大型压裂的施工设计提供必要的依据。采用施工曲线分析的方法,对转换后的施工曲线进行分析,判断施工过程中裂缝的延伸情况,指导压裂施工。应用施工曲线诊断软件,对一口井压裂施工各个阶段进行诊断分析,结果表明,诊断可靠,保证了压裂施工各阶段的顺利进行。     

基于BP-PSO的致密气压裂施工参数优化

压裂施工参数优化是水力压裂过程中的重要一个环节。为了精准设计压裂施工参数,达到节约开发成本和增产的目的。首先初选出影响水力压裂效果的参数,再用灰色关联分析法对参数进行排序,然后讨论参数个数对BP神经网络模型效果的影响,最终确定参数个数为10个。利用粒子群算法构建日产气量最优化模型,进而反演出最优压裂施工参数。应用于X区块的97口致密气井,BP神经网络模型准确率为86.52%。对7口井进行压裂施工参数优化后,每口井所有层的总平均增产率为5.57%。该方法具有投入成本低和操作简单等优点,为现场压裂设计提供借鉴和参考,具有一定的实际意义。     

环空加砂压裂管柱流体压降分析及现场应用

连续油管(CT)水力喷射压裂技术是提高低渗透油藏开发效率的一种重要手段。选择压裂作业连续油管时需要考虑连续油管及套管的强度及尺寸,不仅要保证压裂施工作业过程中管柱结构安全可靠,而且还要保证压裂施工中高压力、大排量要求。环空喷射压裂作业就是为了满足现场施工大排量而采取的一种有效措施,然而,增大环空排量会增加环空流体摩阻压降,摩阻压降又会直接影响地面设备选择、以及井下压裂作业成功与否。因此,针对连续油管水力喷射压裂环空流的流动特点,通过理论分析及现场数据回归的方法开展连续油管环空喷砂压裂环空流体压降分析,主要研究内容包括:连续油管偏心、流体流变参数对压裂液环空流压降规律研究。分析结果表明:连续油管偏心降低了环空流体摩阻压降,且影响明显;流变指数及压裂管柱尺寸增加,油套环空流体摩阻压降增加;压裂液环空流压降为清水压降的36%,根据校正Gallego F理论模型可以准确预测压裂液环空流压降梯度变化规律。研究成果可为连续油管环空压裂施工及设计提供理论指导。     

国产环氧沥青混合料施工控制

为充分验证国产环氧沥青混合料的低温施工性能、容留时间范围、强度发展规律及影响因素等主要特性,对其进行了低温压实及马歇尔试验研究.研究表明:国产环氧沥青混合料可在10℃低温条件下进行施工;120℃容留温度条件下混合料的最长容留时间达70 min;在混合料达到最终强度前,其强度随养生时间的增加而增长,且养生温度是其强度增长的重要影响因素.最后,通过国产环氧沥青铺装混合料在国内某大跨径桥梁钢桥面上的应用情况对研究成果进行了工程验证,结果表明:国产环氧沥青混合料具有良好的低温施工性能及宽泛的容留时间范围,且其强度的发展主要取决于养生的时间及温度.     

大型压裂分批加砂的研究

压裂实践说明,压裂对提高油气井产量、扩大储量范围,调整油层矛盾,挖掘生产潜力等方面都是很有效的。影响压裂效果的参数虽然很多,但主要的仍是填砂裂缝的几何尺寸与导流能力,因为油气最终是靠这条填砂裂缝流出来的。地面上强有力的压裂设备,性能完善的压裂液,使用灵活的井下工具,它们都是为了产生一条(或数条)理想的填砂裂缝服务的。如果造成的裂缝不符合油层及并网要求,导流能力和油层差不多,就不会有好效果。因为压裂效果是检验全部压裂工作的主要标准,所以我们全部压裂工作都要落实到填砂裂缝的几何尺寸及其导流能力上来。     

840K型直燃式液氮泵车的开发及应用

随着对“三低”油、气藏的不断开发,为了提高其产量需进行压裂改造,采用混氮气增能助排压裂工艺技术后,降低了压裂流体对储层的伤害,压裂后流体的返排效果显著,提高了压裂效果。为此引进了大排量、高性能的840K型直燃式液氮泵车,该设备为卡车一体式、操作方便、排量大是NPT360HR15液氮泵车的1．5倍,在施工作业中效果好,为三低油气藏的开发提供了很好的基础。     

压裂用纳米交联剂的研究进展

为解决传统的水力压裂存在的胍胶用量大、pH依赖强等问题,利用纳米材料传统有机交联剂结合,制备出纳米交联剂。现对中外关于压裂用纳米交联剂的相关报道进行了总结,论述了压裂用纳米交联剂的制备方法、性能评价和交联机理研究,并在此基础上阐明了压裂用纳米交联剂存在的问题及未来发展方向。