试气工艺技术介绍及监督要点ppt课件

试气工艺技术介绍及监督要点,天然气及区域勘探项目组2009年8月,1,主要内容,试气工艺及监督要点试气新技术应用,2,一、试气概念及工艺流程,完井,试气：为了认识和了解气层性质，了解气层生产能力、流体性质等，在天然气井中进行洗井、射孔、储层改造、排液、求产、试井、测压和取样等工作，这一整套工艺过程称为试气。,3,二、搬迁与开工准备,1、试气机组应具备试气施工资质，持有市场准入证、施工许可证、安全施工许可证等。2、机组搬迁前，应与钻井队交接井场，核对井号，查看搬迁道路，领取施工设计。3、试气机组搬到井场，检查设备设施，包括井控、消防、安全等方面。4、按标准布置井场，准备资料，立井架，接地面流程，铺防渗布等做好开工准备工作。5、做好准备工作后，通知前指及项目组做开工验收。,试气机组准备工作,4,二、搬迁与开工准备,基础坑、绷绳坑的位置图,5,二、搬迁与开工准备,1、监督应该了解施工井基本情况：井号，区块，层位，施工任务书。2、查看施工设计，准备开工许可证，试气HSE合同，做好开工验收准备工作。3、到井场开工验收，检查以下项目：（1)设计。地质设计、施工设计、井控设计，是否到达现场，是否正确。(2)资质证。试气机组市场准入证、施工许可证、安全生产许可证，操作证，井控证、持证人数。(3)HSE管理。HSE计划书、安全合同、应急预案、演习记录、各项台帐、设备保养记录、员工培训记录、各种资料记录表。（4）设备方面。消防设备、井控设备、防护设备、急救箱、正压呼气器、气体检测仪、化验设备、化验药品、计量设备等。计量设备包括压力表、拉力表、温度计、孔板、卷尺、卡钳等。检查是否有合格证，是否在检验有效期内，数量、质量是否符合标准。（5）井场标准化，布置合理。有警示牌，大罐前低后高，排水沟、泥浆坑铺防渗布，井架绷绳、地面管线地锚符合要求。（6）按照天然气勘探井试气工程开工许可证逐项检查，如实填写。签订井试气工程HSE合同。,项目组试气监督开工准备工作及验收,6,三、通井,通井是用专门的工具验证套管径向尺寸变化及完好程度的作业。通常用油管带通井规下入井内探人工井底，清除套管内壁上黏附的固体物质，检查套管是否有影响试气工具通过的弯曲和变形，检查固井后形成的人工井底是否满足试气要求，调整井内的压井液，使之符合射孔排液要求。使用通井规通井，通井规外径小于套管内径68mm，通井规长度大于1.5m，要求通至人工井底。通井过程中下钻应平稳操作，注意悬重变化，避免猛提猛放，通井规下至设计深度后应立即起出，禁止将通井规长时间停放在井内，以防卡钻。作业中，监督主要检查技术员对油管的丈量，核对油管记录，检查通井规外径，记录通井过程和通井深度。有遇阻现象，认真分析，合理处理并做好记录。通井遇阻加压不大于30KN。通至井底时悬重下降30KN时，重复两次，探得人工井底深度与设计深度误差要小于0.5m。,7,四、洗井,洗井是使用泵注设备，利用洗井液，通过井内管柱建立管柱内外循环、清除井内污物的作业。洗井分为正洗井、反洗井和正反洗井三种方式。正洗井是洗井液从油管进入，从油套环形空间返出；反洗井是洗井液从油套环形空间进入，从油管返出。正反洗井是正洗井和反洗井相结合的洗井方式。洗井时要调整好洗井钻具，要求洗井钻具位置与通井深度之差不超过3.0m。一般采用反循环洗井，洗井液量不少于井筒容积的1.5倍，泵车压力不大于25Mpa，洗井排量不小于650L/min。洗至进出口水色一致，杂质含量小于0.2为合格。洗井作业中，监督主要检查洗井水质，洗井液量，排量，泵压，洗井返出液体情况。填写洗井作业工作签认表。,8,五、试压,试压是用泵注设备按规定对地面流程、井口设备、下井管柱、井筒套管、井下工具、封层和封堵井段等进行耐压程度检验的作业。气井常规试压主要有井筒、井口、防喷器、简易井口试压，试压要求25.0MPa，30min压降小于0.5MPa为合格，地面管线试压25.0MPa，不刺不漏为合格。桥塞试压也为25.0MPa，30min压降小于0.5MPa为合格。如果试压不合格，要进行打捞并重新打桥塞。井下工具、地面设备和管汇等要进行试压、检查验证，不符合要求的要重新整改，直至达到规定的工作压力为合格。井筒试压不合格，进行二次固井或者采用双封隔器卡层施工。试压作业中，监督主要做好压力记录，试压时间，压降情况。试压作业过程中注意施工安全。井筒试压合格后，常规射孔要求正替射孔液至射孔段以上500m。负压射孔要抽汲降液面到设计位置。起钻前下钻实探人工井底。实探人工井底3次，取平均值。,9,六、射孔,射孔是利用专用设备，建立地层到井筒内的连通孔道，促使地层流体进入井内的工艺过程。分为射孔弹射孔、水力射孔。长庆气田常用的是射孔弹射孔。,10,六、射孔,射孔弹穿透深度示意图,子弹穿孔弹：借助高速运动的子弹头的“迅速冲击”作用，穿透隔阻物的射孔弹。它是用发射药燃烧产生的高压气体，推动子弹运动，穿透套管和目的层，形成出油气通道。聚能射孔弹：利用聚能效应产生的高温高速射流穿透隔阻物。它是利用聚能装药爆炸时形成的射流流体（高速、高温流体）来穿透套管和目的层，形成出油气通道。,射孔弹射孔,a、射孔弹按穿透原理分，可以分为子弹穿孔弹和聚能射孔弹。,我们通常用的射孔弹是聚能射孔弹,国产127弹和102弹.,11,射孔枪是指射孔施工中承载射孔弹的密封承压发射体。一般由枪身、枪头、枪尾和密封件等组成。射孔枪的规格型号一般以射孔枪的外径来命名。目前，射孔枪的型号有：51、60、73、89、102、114、127、140、159、178。射孔枪的孔密最高可达40孔/米。射孔枪的相位可按要求加工。一般常用的是90相位，螺旋布孔。耐压级别：A-35MPa工作压力；B-70MPa工作压力；C-105MPa工作压力；D-140MPa工作压力;E-175MPa工作压力。,六、射孔,b、射孔枪,我们通常用的射孔枪是89枪和102枪，89枪装102弹，102枪装127弹。孔密一般采用16孔/米，相位为90。,12,六、射孔,c、射孔弹射孔按穿装配方式分，可以分为有枪身射孔和无枪身射孔。,所有爆炸物品不与井内液体接触，不承担压力，降低了射孔弹等的制造难度，大大提高了施工成功率。射孔弹爆炸后产生的碎屑被留在射孔枪内，避免了射孔弹爆炸时产生的高速碎屑对套管的破坏。能可靠地在斜井、超深井中施工，利用油管输送方式可一次完成数百米的射孔施工可通过不同的组合，满足各类施工的要求。,有枪身射孔器是指将射孔弹、雷管、导爆索等火工品装入起密封、承压作用的射孔枪内的组合体。有枪身射孔的特点：,13,电缆输送套管射孔是油田采用射孔完井以来最早采用的一种射孔方法，也是应用最广泛的一种射孔完井方式。优点：适应强，可以选用各种类型的射孔器。施工成功率高，成本低。缺点：高压油气井射孔时难以有效控制，安全性差。不能实现负压射孔，对地层损害大。不能一次进行长井段的射孔作业。电缆输送过油管射孔的特点：可以配合抽汲及气举作业实现一定负压，但是射孔器的使用受到油管内径的限制，无法向深穿透，高孔密，大孔径方向发展。电缆射孔由于受到电缆载荷能力的限制，所以不能合理的选择深穿透射孔弹，射孔时为防止井喷电缆射孔往往选择重比重射孔压井液，射孔时对地层造成二次污染。,根据传送射孔枪方式的不同分为电缆传输射孔和油管传输射孔。,六、射孔,电缆传输射孔是用电缆下带定位仪器和射孔枪，对目的层进行射孔的方法。又分为电缆输送套管射孔和电缆输送过油管射孔。我们最常用的就是电缆传输套管射孔。,14,可采用各种有枪身射孔器，以便实现高孔密、深穿透、大孔径、多相位射孔的需要。可进行负压和超正压射孔，保护油气层或提高产能。一次下井可以同时射开较长的井段或多个层段的地层。可以进行电缆射孔难以施工的高斜度井、水平井等复杂井的射孔作业。对于高压油气井射孔，安全可靠，可防止井喷。可与地层测试联作，以缩短试油周期，准确录取地层资料，有较好的经济效益。,油管传输射孔是用油管将射孔枪送到射孔目的层，对目的层进行射孔的方法，有以下特点：,油管输送射孔与地层测试器联合作业技术，是将射孔器材与测试器组合在一根管柱上，一次下井可同时完成油管输送负压射孔和地层测试两项作业。,联作工艺的最大优越性是在负压条件下射孔后立即进行测试，因而能够提供最真实的地层评价机会，而其它测试方法是在压井条件下作业，会使压井液或钻井滤液沿射孔孔道向地层深处渗入，造成对油气层的伤害。而选择合理的负压射孔，首先可以避免压井液流入地层，其次射孔后依靠地层自身的压力来消除孔道的残留物和孔道周围的压实带，使射孔孔道立即得到清洗，从而获得最理想的流量。,六、射孔,15,无枪身射孔是指将无枪身射孔弹装配在特殊弹架上进行射孔的射孔器。无枪射射孔器种类繁多，但有一个共同的特点就是射孔器在下井作业时，射孔弹、导爆索和雷管均浸没在井液中，直接承受井内的压力和温度。,六、射孔,无枪身射孔的优点:成本低操作简便，施工效率高适用于小井眼,无枪身射孔的缺点：药量小、穿深、孔径等指标低可靠性较差，对套管损坏严重井下残留物多,16,六、射孔,20世纪60年代，水力射孔技术就已经得到了应用，但受当时技术条件所限，其应用数量和范围非常小。到20世纪80年代，水力射孔的特殊优势引起人们的重视，加上技术的进步，水力射孔又重新被应用于现场。主要有高压水力射孔和水力喷射射孔。,高压水力射孔通过地面高压供给设备，将水或特殊液体以大于70MPa以上的压力从喷嘴喷出，利用高压水射流的强大冲击力，将套管和目的层冲蚀成孔。水力喷射射孔作为一种特殊的射孔工艺，在140mm套管内，3-5min可喷射穿孔，但由于工艺较复杂，极少使用。美国ICT公司研制的喷射射孔装置，用30min时间，一次可喷射25mm深3m的孔眼一个，对低渗透层和薄油层将有一定的使用前景。,水力射孔,17,六、射孔,射孔作业监督要点,1、射孔前确保作业队按照射界正替射孔液到射孔段以上500m。2、负压射孔确保降低液面到设计位置。3、检查核对射孔层位及井段，注意校深，标准射孔深度误差不大于0.2m。4、施工过程保证安全，匀速下放射孔枪。5、起出射孔枪要检查发射率，发射率小于80应补射孔。6、督促试试气作业机组做好座岗观察，做好记录。7、电缆传输射孔时，督促试气作业机组做好下钻准备。8、油管传输射孔，接好钻具，算好位置，匀速下放。9、协调射孔队与试气作业机组相互配合，确保射孔安全顺利完成。,18,七、配液,液体基础知识,压裂液是水力压裂改造油气层过程种的工作液，起着传递压力、形成和延伸裂缝、携带支撑剂的作用。是由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定化学体系。,压裂液的性能要求：,1、滤失少。是造长缝、宽缝的重要条件，主要取决于它的粘度与造壁性。2、悬砂能力强。主要取决于粘度。3、摩阻低。有利于提高造缝的有效功率，降低地面施工压力。4、稳定性。具备热稳定性和抗机械剪切的稳定性。5、配伍性。与储层岩石矿物及流体接触，不产生不利于油气渗流的反应。6、低残渣。尽量降低压裂液中水不溶物的数量以免降低油气层和填砂裂缝的渗透率。7、易返排。施工结束后大部分注入液体能返排出井外，以减少地层伤害。8、货源广、便于配制、价钱便宜。,19,压裂液的体系有以下几种：,水基压裂液：线性胶压裂液、交联冻胶压裂液。泡沫增能压裂液：N2、CO2、或两者都有，适应于低压、水敏性储层，特别是气藏。乳化压裂液：水包油、油包水乳化，适用于水敏、低压地层酸基压裂液：稠化酸、交联酸、泡沫酸，主要用于碳酸盐岩储层油基压裂液：稠化油、交联油、油水乳化液，适用于低压、偏油润湿、强水敏的储层,目前应用最广的是水基冻胶压裂液，长庆气田主要应用的压裂液系有水基冻胶压裂液，CO2泡沫压裂液和酸基压裂液。,水基冻胶压裂液：水基冻胶用交联剂将溶于水的稠化剂高分子进行不完全交联，使具有线形结构的高分子水溶液变成线形和网状体型结构混存的高分子水冻胶，其主要添加剂有稠化剂和交联剂。稠化剂是水基冻胶压裂液的主体，用以提高水溶液粘度.降低液体滤失.悬浮和携带支撑剂，常用的稠化剂有植物胶.纤维素及合成聚合物等。,七、配液,20,七、配液,构成水基交联冻胶压裂液体系的各种添加剂及其功能,压裂液添加剂应用的基本要求每种液体需要最少的添加剂；检查所有添加剂的配伍性；添加剂对温度和pH的敏感性，按设计的配比加入。,21,1认真阅读施工设计，掌握所配液体的类型、数量和配方。2、对照施工设计，详细核对现场所拉化工料，包括名称、数量及有无缺漏，并检查添加剂是否有明确的标识、包装是否完好、有无泄漏；3、检查现场水质，检测配液水质及pH值、备水数量是否符合施工设计要求；原则上要求备水时间不得超过96小时（必要时在备水过程中向每个大罐内加入10-15KG的杀菌剂）。配制原胶液的pH值应保证在6.07.5（用pH试纸测试）之间，4、配制压裂液的原则：前期配制了原胶液、活性水的大罐，仍用来配制原胶液、活性水；交联剂罐必须专罐专用，在未检查并做小样试验前严禁用来配制原胶液；活性水大罐的位置应利于混砂车、供液车的连接，以利于现场施工；配制酸液的原则是：配制了稠化酸的酸罐，仍用来配制稠化酸，以防止其它酸种因添加剂的不配伍性造成沉淀、交联等质量问题。,七、配液,现场配液操作规程,22,5按施工设计配液（1）连接配液漏斗：按施工工艺连接好进水管线、配液漏斗（配制稠化酸、变粘酸时用搅拌器）、出水管线，出水管线应牢固绑扎在大罐口：配制原胶液、稠化酸、变粘酸时，出水管线口在大罐液面三分之二以下；配制硼砂交联剂时，出水管线口不低于液面下80cm；大罐上部前后两个口时，出水管线应绑扎在后口，若一个口，应保证出水管线的出口朝向大罐后方。运料车应尽量停靠在漏斗的上风方向，防止吹大风时，添加剂溅在配液工身上。（2）试泵：打开大罐出水及配液车阀门，开泵进行试泵检查：泵压4MPa以上,泵转速1100转/分以上；所有连接处无泄漏；泵压稳定，漏斗喷嘴喷出液连续不返液；出水管线无弯折（小于90度的弯曲，以降低管路摩阻）且管线口绑扎牢靠。（3）加料：试泵正常后按施工设计要求，加入各种添加剂。每罐内加入各种化工料数量及计算方法：设计用量/罐数,七、配液,23,（4）加料过程中，用计量器具准确计量添加剂，并防止添加剂溢出或洒出漏斗，影响设计加量并造成环境污染。（5）配液过程中将包装的灰尘，沙土清扫干净，以防止加料过程中带入液体，造成污染。（6）若配液漏斗加料口易堵塞或返水，应停止配液，查找原因并进行整改；若因配液泵车的原因且无法修复，应向项目部汇报调换车辆，以确保配液过程中充分分散，液体均匀，无结块现象。（7）循环：所有添加剂加完后，按设计要求时间循环。（8）一罐配制结束停泵后，立即将出水管线口从大罐中提出，防止漏斗虹吸，污染环境。,七、配液,24,原胶液配制：A、首先加入羟丙基胍尔胶，加入速度为每袋（25kg）不少于3分钟，加料要匀速连续，禁止突然提高加料速度或一下加入，使出水管线堵塞或形成大量“鱼眼”；B、然后在不降低排量和泵压的情况下，加入其水溶液的pH值在8.0以下且不起泡的添加剂（如KCl、COP-1粘土稳定剂，目的是加入的瓜尔胶充分溶胀起粘）后，加入杀菌剂（COG-285、CJSJ-2）、交联促进剂（CJ-3）、调节剂（碳酸钠）、耐温增强剂（TA-1）等；C、适当地降低排量和泵压，加入助排剂（CF系列）、起泡剂（YFP系列）和其它添加剂；交联剂及活性水的加料顺序无特殊要求，交联液:50%JL-1有机硼(配制方法：以有机硼（A）：有机硼（B）=100：(8-12)混合，再用清水稀释一半)注:有机硼（B）是起调交联延时时间的作用,一般不先加入,根据现场交联小样的延时交联时间确定实际加量。破胶剂:准备过硫酸铵，胶囊破胶剂。加量按0.01%-0.03%-0.05%-0.07%-0.09%人工在混砂车上楔型追加。注:破胶剂的加量是根据压裂施工时交联瓜胶的泵注阶段分配。,七、配液,25,酸液配制,降阻酸：20%HCL+1.5%HJF-94+0.15%柠檬酸+0.5%CF-5A+0.5%YFP-1+0.3%CJ1-2A、首先加入缓蚀剂（HJF-94）、铁离子稳定剂（CJT-1213）；B、在不降低排量和泵压的情况下，加入不起泡的添加剂，如KCl、COP-1粘土稳定剂，酸液稠化剂、降阻剂等。稠化剂加入时一定要匀速、缓慢，防止出水管线堵塞或溶胀后来不及扩散，全部上浮于酸液表面，影响液体质量；C、适当地降低排量和泵压，加入助排剂（CF系列）、起泡剂（YFP系列）和其它添加剂；稠化酸：20%HCL+1.5%HJF-94+0.15%柠檬酸+0.5%CF-5A+0.5%YFP-1+1.8%CJ1-2A、要求所有液罐及搅拌器清洗干净；B、在搅拌器中分两次加入2.0m3清水，在清水中加入HJF-94缓蚀剂；柠檬酸铁离子稳定剂；C、加入清水使总体积达到设计要求配制体积，D、在搅拌器和酸罐循环过程中，将CJ1-2稠化剂缓慢加入（加入200Kg时间不少于30分钟）；E、最后加入CF-5A助排剂、YFP-1起泡剂；然后循环2个酸罐容积直到均匀混合。,七、配液,26,在配制酸液前要先测原酸的比重，根据公式计算出原酸的浓度以及所需水的体积。在配制酸液时一定要先加入缓蚀剂，否则会对配液设备加大腐蚀，降低使用寿命。,七、配液,酸液的计算,根据以下公式可计算出配酸所需的原酸体积和清水体积。VodoCo=V1d1C1c%=(d-1)2100%其中Vo原酸体积；do原酸比重；Co原酸浓度；V1所配酸体积；d1所配酸比重；C1所配酸浓度；c所配酸浓度；d原酸比重,27,6、检测取大罐阀门、大罐口样为上、下样，进行检测。对于施工设计中有检测指标和方法的，以施工设计为准，否则，按下述要求执行：A、原胶液：针对同一罐上、下样，pH相差不大于0.5；粘度相差不大于6mPas；用硼砂溶液做交联剂时，最佳交联比相差不大于2，用有机交联剂时，最佳交联比和延迟交联时间一致；B、酸液：针对同一罐上、下样，酸液中酸浓度与设计浓度误差为1.0%；稠化酸、变粘酸粘度不低于设计粘度；C、硼砂交联剂：针对同一原胶液样，最佳交联比相差不大于2；D、有机交联剂：针对同一原胶液样，最佳交联比一致，延迟交联时间满足设计要求；7、整理资料。,七、配液,28,压裂按注入方式可分为油管压裂、套管压裂、油套环空压裂和油套同注压裂。天然气井常用的是油管压裂，,29,1、首先仔细阅读施工设计，了解液体配方和施工质量要求。2、在现场检查配液水质和数量，大罐摆放位置合理，要求前低后高，不能太满，以防外溢。3、检查核对所拉化工料，品名，数量，质量。4、先做小样试验，试验合格按设计添加化工料顺序添加。5、配液结束，取样检查粘度，并做综合样试验。6、施工过程注意安全。,七、配液,配液监督要点,30,八、储层改造,长庆气田常用的储层改造方式是加砂压裂和酸化。,水力压裂是利用地面高压泵将压裂液挤入油、气层，使油、气层产生裂缝或扩大原有裂缝，然后再挤入支撑剂，使裂缝不能闭合，从而提高油、气层的渗透能力，这种工艺措施叫压裂。压裂按注入方式可分为油管压裂、套管压裂、油套环空压裂和油套同注压裂。天然气井常用的是油管压裂，油套同注在排量较大时CO2泡沫压裂时也有使用，其套管压裂和油套环空压裂则没有使用。压裂按改造层位可分单层压裂和分压合求，预探井使用的单层压裂较多，生产井多使用分压合求。酸化是指利用地面配制的酸液经井筒挤入油气层中，酸液溶解井底及其附近油气层中的堵塞物，恢复油气层原有的渗透率；酸液还能溶解碳酸盐岩、钙质胶结物，增加油气层通道，降低油气渗流阻力，从而达到增产增注的目的。,31,八、储层改造,长庆气田下古生界马家沟储层是碳酸盐岩储层，一般采用酸化技术储层改造。酸液类型有稠化酸、普通酸、降阻酸、组合酸，也有加砂压裂。多采用单上封钻具进行施工。长庆气田上古生界有本溪组、太原组、山西组、石盒子组、石千峰组多采用交联冻胶压裂液加砂压裂技术进行储层改造。施工钻具方式有单上封压裂，分层压裂合排合求。储层改造过程中，单层一般都采用单上封钻具，求产结束，打桥塞再试以上气层。上古的多套储层，可以采用单层改造，也可以采用分层钻具压裂，一次施工，改造两个或三个储层。储层改造过程中还应用的压裂技术有CO2泡沫压裂，下古储层加砂压裂，交联酸携砂压裂，低分子压裂液体系，生物酶破胶剂等技术。,32,八、储层改造,机械式封隔器分层压裂工艺技术（1）针对Y241机械式分层压裂工具在现场实施逐步暴露出了的设计上的缺陷，主要是压后封堵球对排液效果的影响和压后起管柱风险大等问题，2006年对工具从设计上进行改进和优化，对符合机械分层压裂合试条件井，继续开展大面积的推广应用。（2）对Y344机械式分层压裂工具从设计上进行改进和优化，继续开展现场试验，在试验中不断改进和完善，力争获得成功。（3）对不同气藏特点的分层压裂井开展配套的压裂排液工艺技术试验，以提高单井产量。,33,特点：,管柱结构Y344114两层分压管柱结构（自上而下）：油管安全接头+KDB11242水力锚Y344114封隔器调整短节+滑套导压阀Y344114B封隔器简易通井规座封球座,油管,套管,施工层,人工井底,Y344封隔器,Y344B封隔器,滑套导压阀,水力锚,座封球座,施工层,Y344机械分层管柱结构,不动管柱,一次实现最多三层压裂,八、储层改造,34,Y344148两层分压管柱结构（自上而下）：,油管安全接头+KDB14660水力锚Y344148封隔器调整短节+滑套导压阀Y344148B封隔器KDB14655B水力锚Y344148B封隔器简易通井规座封球座,油管,套管,施工层,人工井底,Y344封隔器,Y344B封隔器,滑套导压阀,水力锚,座封球座,施工层,B型水力锚,八、储层改造,35,Y344封隔器分层压裂过程演示,第一步：座封封隔器提排量，依靠座封球座喷咀节流产生压差使上下封隔器同时座封,Y344封隔器,油管,套管,上部施工层,人工井底,下部施工层,Y344B封隔器,滑套导压阀,座封球座,八、储层改造,36,第二步：按压裂或酸化工艺进行施工,前置液加砂顶替第一层施工完成！,油管,套管,上部施工层,人工井底,Y344封隔器,滑套导压阀,座封球座,下部施工层,Y344B封隔器,八、储层改造,37,开始第二层施工！首先投球，打开上部层施工通道，封住下部施工层通道。,油管,套管,上部施工层,人工井底,Y344封隔器,滑套导压阀,座封球座,下部施工层,Y344B封隔器,八、储层改造,38,油管,套管,上部施工层,人工井底,Y344B封隔器,Y344封隔器,滑套导压阀,座封球座,下部施工层,八、储层改造,按压裂或酸化工艺进行施工,前置液加砂顶替,39,八、储层改造,针对储层低压特征开展CO2增能压裂开展CO2增能压裂，主要是通过降低入地液量，利用CO2增能助排特性，提高排液速度和返排率，达到减少储层伤害、提高单井产能的目的。(1)降低入地液量，依靠CO2增能助排特性，提高排液速度返排率，减少储层伤害。有效排液时间短，一般20-70小时可排完（常规水力压裂井平均排液时间约80小时，2005年盒1-盒7层平均排液时间为97.6小时，石千峰层平均排液时间为147.33小时）。(2)泡沫液携砂性能好，提高排量和砂比，能够满足深井和较大规模的压裂要求。(3)CO2溶解形成酸性液，PH=3.5有利于抑制粘土膨胀。(4)CO2压裂液界面张力明显低，可以减小毛管力和地层对压裂液吸渗作用。,CO2增能压裂,40,八、储层改造,下古生界储层加砂压裂工艺对于下古生界碳酸盐岩储层较致密的井，目前采用的酸压工艺产量较低，酸压对这类储层增产幅度有限。从工艺角度考虑，这类井主要应以获得具一定导流能力的长缝作为改造目标，因此通过加砂压裂提供远大于酸蚀裂缝长度的支撑裂缝来获得好的改造效果。通过加砂压裂形成具有一定导流能力，远大于酸蚀缝长的人工支撑裂缝，对提高单井产量具有积极意义。,交联酸携砂压裂，低分子压裂液体系，生物酶破胶剂等技术压裂主要是压裂液体体系的改进。其技术还属于试验阶段。,41,八、储层改造,a）压裂设备名称、型号、数量；b）压裂井口装置、管柱的规格、型号；c）压裂液名称、性质、入井总液量、入地层总液量；d）支撑剂名称、粒径、入井砂量、入地层砂量；e）压裂层位、小层号、井段；f）试挤时间、地层破裂压力、泵的排量、用液量；g）加砂时间、泵压、排量、加砂量、混砂比、用液量；h）替挤时间、泵压、排量、替挤液用量；i）下井工具名称、型号、规格，下入时间、下入深度、下井油管数量；j）压裂上提管柱时间、数量、长度、压裂液返排量；k）起管柱时间、起完管柱时间、压裂液返排量；l）测压前压后井温时间、井段及砂面深度；m）压裂施工曲线。,储层改造录取的资料：,42,八、储层改造,1、检查液体，做综合样试验。2、检查压裂砂的种类数量，和设计一致。3、按照施工设计程序泵注，核对低替液量，前置液量，平稳座封。4、施工过程按照设计加入胶联剂、破胶剂。5、支撑剂加入过程中监测：看是否存在杂质，倒罐必须连续,检查加完的砂罐,不能有余量。6、仪表车显示必须用真实排量及砂浓度，便于指挥人员判断，采取措施。7、现场录取施工曲线图，填写工作量签订表。8、注意施工安全，施工结束，指导试气技术员控制放喷排液。,储层改造监督要点,43,九、排液,液氮层内助排技术：该工艺是采用在压裂（酸化）过程中利用高压液氮泵车将液氮和压裂（酸化）工作液同时注入井中，使之在井筒中与前置液混合变为泡沫液，同时被挤入到地层，达到降低井筒液柱压力和增加层内返排动力，提高排液效率的目的。根据井深和不同类型气层的物性、含气情况，分前置液拌注液氮和全程拌注液氮两种类型，液氮排量一般为150-250L/min、伴注比例3-8%、液氮量4-14m3/层次。井口控制关、放排液：主要利用地层能量通过合理控制井口针阀开度和关井时间实现措施后的排液。,气层压裂（酸化）后能否及时、快速、彻底地返排出残留在储层内的压裂（酸）液，将直接影响气层改造效果。经过多年的室内研究和现场实践，目前气探井压裂（酸化）后的排液技术及方法主要有：,44,九、排液,抽汲排液：在井控、安全措施到位的前提下，是一种快速、经济、简便的传统排液方法。水力射流泵排液：是依靠地面动力系统，集排液、井底压力连续记录、测试于一体的新型排液测试技术。泡沫排液：将发泡能力强、稳泡性好、水溶性好的磺酸盐、非离子型两性表面活性剂等制成固体发泡剂（排液棒）投入井内，依靠其产生的大量泡沫进行排液的新方法。该方法具有成本低、实施简便的特点。连续油管液氮排液：是目前应用在深井中较有效排液技术之一。多级气举阀排液：目前正在试验中，初步试验情况表明，对深井排液具有较好的效果。,45,九、排液,对于气层物性、含气性好，压力系数相对较高得气层,压裂（酸化）施工中可不伴注液氮或仅前置液低比例伴注液氮，主要依靠气层能量采用针阀控制关、放排液方式实现快速排液。其关键环节是：压裂酸化施工结束后，根据地层压力扩散情况、裂缝闭合情况和压裂液破胶情况适时控制放喷排液，既要充分利用压后井筒或缝面周围局部高压保证压裂液充分破胶，又要防止放喷过猛造成支撑剂回流影响支撑缝导流能力。排液中期合理掌握关井压力、针阀开度、放喷时间、液量变化之间的关系，最大限度地合理利用地层能量提高排液效率。,目前已形成的组合快速排液技术模式主要有：,46,九、排液,对于低产、低压、井深3000米的井层，采用“层内助排抽汲排液泡沫排液”的组合方式进行排液。具体方案：压裂（酸化）施工中全程或前置液段较高比例拌注液氮；压后如喷不通，在井控措施到位的前提下立即倒绳高强度抽汲排液；在排出程度达80以上且液面上升缓慢的情况下，可采用泡沫排液（在井内投排液棒）方式，充分利用排液棒在井内不同深度溶解产生的优质泡沫携带液体和降低井筒内液柱压力，达到排通的目的。对于气水同出井层，采用“抽汲排液水力泵排液测试”组合方式实现排液测试。如果气层改造后经抽汲排液证明地层产水，且水量较大，而依靠气层能量（气产量小）不足以将地层水连续带出地面时，可用水力泵进行排液、测试，较准确低计量气、液产量。对于井深3000米的低产井层，主要采用“抽汲排液连续油管液氮排液”组合方式或“多级气举阀排液”方式进行排液。此类井一般改造后不易喷通，为了节约成本，先采取抽汲排液的方式进行排液，但因抽汲排液深度有限，一般不超过2000米，故在排液中、后期可采用连续油管液氮方式排液，或采用多级气举阀和压裂（酸化）钻具组合方式进行改造后直接排液。,47,九、排液,（1）压裂后第一次放喷：在不影响有效放喷排液效果的前提下，压后关井时间要充分考虑停泵压力高低及压力扩散速度、裂缝闭合情况、压裂液破胶时间等因素，最大限度地利用压裂时形成的局部高压能量和地层能量。根据室内试验结果，现用植物胶压裂液体系（稠化剂为胍尔胶、胶联剂为有机硼、破胶剂为过硫酸铵和胶囊组合）在地层温度条件下（70100）的破胶时间为3035min。如果停泵压力高于20Mpa，且压降速度不超过5Mpa/30min，关井时间可40min；如果停泵压力低于15Mpa或压降很快，可立即控制放喷；如果停泵压力在1520Mpa之间，可视压力下降情况关井2040分钟。由于第一次放喷井筒充满液体，液柱压力远远满足控制压差的要求，可以不考虑最终放喷油压的高低，但初期放喷时，为控制裂缝闭合，应控制针阀开度使放喷量不超过200L/min，待裂缝闭合后，放喷排量可控制在400L/min以内，以防止井口压力快速下降。,结合现场生产实践，为了提高气层改造效果，岩屑砂岩、岩屑石英砂岩类气层压裂后排液可参考以下原则：,测试内容包括：测地层静压、温度，油、气、水产量，井底流动压力，油、气、水样性质等。,48,九、排液,（2）大量出液阶段放喷:在不影响排液效率的情况下，可根据液量大小估算气液柱压力，在确保井底生产压差高于8MPa的条件下放喷排液，不出液时立即关井。关井压力的高低应以下次放喷时能有效带出液体为宜，切忌关井时间过长、关井压力过高造成井筒内液体回流地层。（3）排液后期的放喷：排液后期的放喷，井筒内混气液量较少，可按井筒压力梯度1.8-2.4MPa/Km估算气液柱压力，结合井口压力计算井底压力，根据不同层的压力系数将生产压差控制在4-10MPa以内，但不得敞开放喷或将油压放为零。对于气层能量较低，关井压力恢复速度较慢的低产气井，关、放排液应根据现场具体情况合理确定关井压力恢复时间、针阀开度、放喷时间。关井压力恢复值高低及放喷压力下降最低值应以充分利用气层能量最大限度有效排液为原则。,49,测试内容包括：测地层静压、温度，油、气、水产量，井底流动压力，油、气、水样性质等。,50,九、排液,排液监督要点,1、按照上述要求指导放喷，正确估算排出液量，排液后期做好液性分析。2、关放排液不通，抓紧时间准备其他排液措施，一般做抽汲准备或用连续油管排液。3、抽汲排液，计量好抽汲液面，抽汲深度，排出液量，液性，做好安全工作。4、排出液量大于入井液量时，根据后期排液液量稳定、液性稳定可做产水判断，可以关井恢复压力。5、认真检查现场排液资料，填写工作量签认单。,51,十、测试,测试：即地面测试。广义的测试是指利用计量工具通过测试气井在不同工作制度下的流动产量，为试井解释和产能评价提供足够、可靠的资料，指导开发方案制定和油气藏动态预测的一种基础措施。狭义的测试是指测取气井的流动产量。测试内容包括：测地层静压、温度，油、气、水产量，井底流动压力，油、气、水样性质等。测试流程是通过与井口连接的测试管线、分离器、加热锅炉及流量计等组成。其中流量计是测试工作中最关键的仪器。目前，长庆气田常用的测试流量计有临界速度流量计和垫圈流量计两种。,52,十、测试,1、临界速度流量计,（1）计算公式：（2）公式参数说明：,长庆气田常用的两种测试方式，计算公式及应用条件：,53,十、测试,（3）公式应用条件：要求通过孔板的气流必须达到临界流动，即流速等于声速。判断气流达到临界流动的条件是：下流压力P2与上流压力P1之比值小于或等于0.546。即：P2/P1=0.546。若测试时流量计下流接有管线，应在孔板下流处安装压力表，测定下流压力，以便了解是否达到临界流动；若不接管线，则只要上流压力大于或等于2倍大气压力，即达到临界流动。,54,十、测试,2、垫圈流量计,（1）计算公式：当压力差用水柱高度表示时：当压力差用汞柱高度表示时：（2）公式参数说明：,55,十、测试,（3）应用范围：垫圈流量计只使用于测量较小的流量，一般为几十到几千立方米/日。当U型管内盛水时，只适于测3000立方米/日以下的气体流量；当U型管内盛水银时，可测3000-8000立方米/日的气体流量。总之，无论使用临界速度流量计还是垫圈流量计，流量计孔板直径大小的选择是取决于测试井产能大小和设计测试流量的大小。,56,十、测试,“一点法”试井“一点法”试井是长庆气田使用最广泛的试井方式之一。它是建立在长庆气田勘探阶段大量的回压试井和修正等时试井，得出该气田的产能和压力变化的统计规律，回归出产能经验公式（无阻流量公式）的基础上的。由于已有的产能公式，只要流动一个稳定的工作制度，就可以采用经验公式计算该井的无阻流量，并绘制一点法试井的无阻流量曲线。在总结长庆气田回压试井和修正等时试井的产能和压力变化规律时，为了适应“一点法”试井不同回压条件的要求，分别进行了不同回压范围下的无阻流量经验公式的回归。目前常用的无阻流量经验公式有以下几个：,57,十、测试,1、陈元千公式，对回压无要求2、长庆气田经验公式，回压70-85%3、长庆气田经验公式，回压60-90%4、长庆气田经验公式，回压90-98%5、6、式中：,无阻流量就是指当井底流压为常压（1大气压）下生产时的产量。,58,十、测试,测试监督要点,1、根据储层资料和放喷排液资料估算井口产量，选择合适的测试方式。2、高产井要高回压测试，低产井可以降低回压。无阻流量在4万方以下的，把回压控制在3040%，井口产量与无阻流量相差不大。3、测试现场监督，主要检查孔板的大小，安装方向，资料的真实性