压裂酸化新技术应用.ppt

2010年压裂酸化新技术应用,井下作业公司压裂技术服务大队 2010.11,一、2010压裂酸化情况 二、分层压裂技术 三、类泡沫压裂技术 四、拖动酸化技术 五、水力喷砂射孔及水力喷射孔分层压裂技术 六、压裂前注氮气提高返排技术 七、多氢酸酸化技术 八、建立人工井壁防砂技术 九、2011年新技术的发展方向,2010年压裂酸化新技术应用,压裂95井次：乳化压裂2井次、类泡沫压裂2井次、油基压裂4井次、水力喷砂射孔3井次、水力喷砂射孔压裂1井次、常规压裂83井次。 酸化49井次：酸压1井次、拖动酸化1井次、常规酸化11井次、小型酸化36井次（多氢酸）。 防砂16井次：高压充填防砂3井次、建立人工井壁防砂2井次、常规防砂11井次。,2010年压裂酸化情况,多油层油井由于层间渗透率差异大，地层的破裂压力差别也很大，井段又长，全井筒压裂时，裂缝便在地层破裂压力相对较低的高渗透油层中延伸，而低渗透油层难以被压开，产能不能释放出来，影响压裂效果。不动管柱分层压裂工艺的应用，不仅提高了产量，而且减低了费用和降低了风险。,分层压裂技术,2009年施工10口井，成功1口井，成功率10%；2010年施工6口井，成功4口井，成功率66.67%。为了保证分层压裂的成功，我们进行了多方面的工作：首先通过加强与建设方、设计方的沟通，在施工工艺上加以改进，特别是压裂液配方和压裂工艺的改进，工艺上2009年采用的是先压裂一层+投暂堵球+打滑套压裂三层的工艺，成功率很低，2010年改成压开一层再投暂堵球压开另一层，然后停泵3-5分钟把暂堵球落下去，再同时压裂这两层，最后投钢球打滑套压裂第三层，成功率大大提高；其次是在施工准备上下功夫，加强设备的维护，优化车辆的摆放、管线的连接等工序。,分层压裂技术,分层压裂技术,分层压裂技术,分层压裂技术,分层压裂技术,类泡沫压裂液实际上就是一种液包气乳化液，或者说泡沫是气体分散于液体中的分散体系。泡沫提供了高粘度和优良的支撑剂携带能力。在施工过程中，保持稳定的泡沫，干度范围极为重要。干度低于52的体系仅能称为增能体系，典型的压裂施工设计达到70、75、80泡沫干度，这意味着压裂液的70，75或80是气。一般，随着泡沫干度从60增到90，泡沫的稳定性和粘度也增大。超过90，泡沫恢复成雾状。 泡沫压裂液适用于低压低渗和水敏性储集层。泡沫压裂液具有易返排、低滤失、粘度高、携砂能力强。对储集层伤害小等优点。其不足之处在于压裂施工中需要特殊的设备装置、施工难度大。,类泡沫压裂技术,应用情况 七个泉油田进行了七5-38井（净液量110.20方，加砂19方）、七6-8井(净液量85.10方，加砂12方)两口井的类泡沫压裂工艺，压裂后返排率分别为58%、82%，体现了低污染、易返排的特点，压裂后增产效果明显。,类泡沫压裂技术,增产效果,类泡沫压裂技术,类泡沫压裂技术,类泡沫压裂技术,2010年9月14日，压裂技术服务大队利用连续油管车、压裂车及地面管汇、相关施工工具，依靠自己的技术力量，采用多氢酸和可以自生气体有利返排处理技术的酸化工艺措施，对花H3井成功进行了拖动酸化作业，施工历时10多个小时，这在油田开发上还是第一次。 花H3井是柴达木盆地花土沟油田构造中部的一口采油井，完钻井深1102米，水平井段852-1102米，水平段长250米，通过对射孔井段实施全井段酸化，解除完井作业及射孔过程中造成的储层伤害，改善近井地带的渗透能力，提高油井产液能力。,连续油管拖动酸化技术,与以往在油田进行拖动酸化作业的不同之处，以往都是借助外油田的技术力量和连续油管车，公司的压裂车组只是在现场做好配合才得以完成施工，第一次完全独立依靠自己的压裂和连续油管装备和技术成功实施了花H3井的拖动酸化作业。,连续油管拖动酸化技术,连续油管拖动酸化技术,连续油管拖动酸化技术,水力喷砂射孔是根据水动力学动量-冲量原理，固体颗粒受水载体加速，高速冲击套管和岩石，产生切割作用。水力喷砂分段压裂是集射孔、压裂、隔离一体化新型增产措施，无需封隔器、准确造缝、一趟管柱多段压裂，提高效率和安全性，减少施工风险、降低伤害和成本。适用范围：裸眼井、套管井或筛管井；水平井、大斜度井、分支井或垂直井。,水力喷砂射孔及分段压裂技术,水力喷砂射孔及分段压裂技术,水力喷砂射孔进行了三次：南浅6-6井（两次），切28井。南浅6-6井第一次水力喷砂射孔施工正常，后起出管柱检查发现单流阀存在问题，射孔未成功；第二次水力水力喷砂射孔施工后又挤入少量酸进行了酸化，施工成功；切28井本来是喷砂射孔压裂，因为喷砂射孔成功后施工时套管压力高而停止施工。在保证设计、井下工具正常的情况下水力喷砂射孔是安全和成功的，但单独进行喷砂射孔不划算，不能发挥水力喷砂射孔压裂的优势。,水力喷砂射孔及分段压裂技术,水力喷砂射孔及分段压裂技术,水力喷砂射孔分段压裂进行了南浅1-07井一井次，两段油层喷砂射孔压裂，两段喷砂射孔用液139.65方，用石英砂6.05方，两段压裂用液190.25方，加砂24.25方，施工成功。压裂前南浅1-07井日产油0.9方，压裂后增产到日产油1.25方。,水力喷砂射孔及分段压裂技术,水力喷砂射孔及分段压裂技术,水力喷砂射孔及分段压裂技术,压裂后的液体返排关系到压裂后的增产效果、地层污染等一系列的问题，特别是低渗油气藏来说尤为重要，现在的返排技术非常多，有抽汲返排、水力射流泵返排、压裂施工中液氮伴注返排、连续油管气举返排、氮气泡沫排液等几种主要的返排技术，相比这几种返排技术，除液氮伴注返排是自喷返排技术外，其它的返排技术其实是诱喷返排，只能在井筒内诱喷，诱喷返排具有工艺简单、施工方便、排液速度快等优点，缺点是对于地层能量低、渗透性差、深油气井的效果差，而且另外采用,压裂前注氮气提高返排技术,诱喷技术准备返排时间长，等返排时可能已经产生油层污染；液氮自喷返排具有施工简单、返排效率高、对地层污染小等优点，缺点是成本高、注入量较少，针对这几种返排技术的优缺点，我们井下作业公司积极开拓新思路，与油田单位沟通，进行了两口井的压裂前注氮气工艺，在压裂前注氮气技术一是成本低、施工方便；二是注入的氮气可以深入油层进行压裂液的自喷排液，减少了返排时间和施工周期；三是减少对地层的污染。,压裂前注氮气提高返排技术,压裂施工前注氮气进行了切607井和乌4-26井两口井的应用：切607井施工前注氮气6770方，压裂施工注入压裂液219.20方，加砂20.02方，自喷排液量达到84.10方，返排率达到67%，虽然返排后起钻砂卡，存在多方面的原因，可能与关井时间、返排速度、液体性质、井下工具等都有关系；乌4-26井施工前注氮气4000方，压裂施工注入压裂液89.30方，加砂13.00方，自喷排液量70方左右，返排率达到78%。虽然压裂前注氮气工艺存在一定的难度，但这个工艺是值得研究的一个课题。,压裂前注氮气提高返排技术,同一区块压裂后返排情况对比,压裂前注氮气提高返排技术,压裂前注氮气提高返排技术,压裂前注氮气提高返排技术,施工关键： 一是切607井注完氮气后一部分氮气聚集在井口打开闸门施工时气反顶压裂泵凡尔，影响上液，要做好排空工序；二是注氮气后施工压力变化较大，控制好加砂过程是一个关键；三是要控制施工后放喷速度；四是压裂前注氮气也是一个摸索的过程，还需要对注氮气量、压裂液体、施工规模、压裂后关井时间及返排速度等进行优化。,压裂前注氮气提高返排技术,酸化技术是油气井增产、注水井增注的重要手段，其目的是消除近井地带储层伤害。常规土酸体系是砂岩酸化最常用的酸液体系。但是高温下土酸与地层岩石矿物反应速度快而导致处理范围有限、二次沉淀物产生降低处理效果及高温下缓蚀问题等，一直是困扰砂岩储层酸化的主要技术难题。现存的很多缓速酸液在尝试解决这些问题，但是这些体系不能克服氢氟酸与粘土和石英界面反应速率的巨大反差，并且二次沉淀问题也没有得到很好的解决。,多氢酸酸化技术,多氢酸是一种为了满足深部酸化施工要求而开发的多级酸液体系，多氢酸是一种具有多级电离功能的缓速酸，是一种复合磷酸体系。在一个多氢酸分子体上结合有多个H+（最多可达5个H+），但是这些H+的活性依据其所处位置的不同而不同，且每一级的H+都大致相同。在使用时，在地层环境的作用下，多氢酸中活性较高的一级H+首先发生电离生成活性H+而提供酸性，进而是二级电离，依次进行下去。保证了整个过程中H+的平缓释放和氢离子浓度的均衡，降低了强酸性对近井地带的破坏。增强了酸液的深部解堵能力。同时本身还具有很强的络合能力、防乳化、抗酸渣能力。,多氢酸酸化技术,多氢酸酸化技术,酸化应用： 多氢酸应用于注水井和高温井具有良好的效果，采油一厂进行了36口注水井的多氢酸酸化，成功率100%，施工前注水压力20MPa以上，酸化完后注水压力降低5-10MPa，降低了注水压力和地底污染，延长了注水井的使用维护时间，保证了注水的顺利进行。,多氢酸酸化技术,多氢酸酸化技术,人工井壁防砂是化学防砂中的一大类，属于颗粒防砂。它是利用有特定性能的胶结剂和一定粒径的颗粒物质按比例在地面混合均匀，或风干后再粉碎成颗粒。也可直接用可固结的颗粒，用油基或水基携砂液泵入井内通过炮眼，在油层套管外堆积填满出砂洞穴，在井温及固化剂作用下，凝固后形成具有一定强度和渗透性的防砂屏障，即人工井壁。这些人工井壁阻挡地层砂进入井筒，达到防砂目的。此类方法适用油井已大量出砂，井壁形成洞穴的油水井防砂。,建立人工井壁防砂技术,建立人工井壁防砂在涩北涩4-34井、涩4-1井得了成功运用，涩4-34井净液量88.01方，加砂10.50方，涩4-1井10.9.25方，加砂9.25方，这两口井施工前产气为0方，目前正在放喷中，效果较好。另外同期施工的高压充填取得成功，涩1-17井防砂前日产气1.7万方，施工后日产气2.3万方，涩3-12井防砂前日产气0方，施工后日产气1万方。,建立人工井壁防砂技术,建立人工井壁防砂技术,水平井分层喷砂射孔压裂（油管或连续油管）； 连续油管压裂酸化技术； 薄互层压裂技术；薄互层（多层）连续油管压裂酸化 改造技术研究； 压裂裂缝监测和诊断技术； 低渗油井返排技术； 低渗气藏分层改造技术、二次改造、重复改造技术； 低伤害新型压裂液研究以及支撑剂优先研究。,2011年新技术的发展方向,2011年新技术的发展方向,连续油管压酸化井场设置图及入井工具图,2011年新技术的发展方向,连续油管喷砂射孔压裂填砂分压裂图,2011年新技术的发展方向,低渗油井返排技术,一、抽汲排液技术 二