人工暂堵转向压裂技术提高重复压裂效果ppt课件.ppt
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1、LOGOEdit your company slogan利用人工暂堵转向压裂技术利用人工暂堵转向压裂技术提高重复压裂效果提高重复压裂效果汇报提纲汇报提纲前前 言言 1人工暂堵转向压裂技术简介人工暂堵转向压裂技术简介2现场应用试验情况现场应用试验情况3增产效果增产效果4结论与认识结论与认识5历经历经50 余年勘探开余年勘探开发的新中国第一个大发的新中国第一个大油田和西部第一个千油田和西部第一个千万吨油田,随着勘探万吨油田,随着勘探开发程度的提高,发开发程度的提高,发现新石油储量的难度现新石油储量的难度愈来愈大,提高老油愈来愈大,提高老油田开发水平和效益日田开发水平和效益日益紧迫。益紧迫。1.1.
2、前前 言言背背 景景 有相当部分已投入开有相当部分已投入开发的油藏属低渗透油发的油藏属低渗透油藏,而维持油井正常藏,而维持油井正常生产最主要的增产措生产最主要的增产措施施重复压裂重复压裂,措,措施效果逐年下降,选施效果逐年下降,选井选层难度也越来越井选层难度也越来越大,已不能满足油田大,已不能满足油田开发增产稳油的发展开发增产稳油的发展需要。需要。重新张开原先压重新张开原先压开的裂缝;开的裂缝;有效延伸原有裂有效延伸原有裂缝系统;缝系统;原有裂缝再次充原有裂缝再次充填支撑剂;填支撑剂;压开新裂缝压开新裂缝增产机制增产机制 解决方法解决方法 建立新的油气流动建立新的油气流动通道,提高人工裂通道,
3、提高人工裂缝的导流能力,改缝的导流能力,改变油气层流体渗流变油气层流体渗流驱替规律;驱替规律;扩大、增添新泄油扩大、增添新泄油面积,沟通、动用面积,沟通、动用剩余油富集区和动剩余油富集区和动用程度低甚至未动用程度低甚至未动用储层;用储层;常规老井重复压裂常规老井重复压裂 2.2.人工暂堵转向压裂技术简介人工暂堵转向压裂技术简介单一的老缝重复张开;单一的老缝重复张开;规模太大易水窜;规模太大易水窜;原有裂缝附近区域的地原有裂缝附近区域的地层压力下降、含水上升、层压力下降、含水上升、采出程度升高;采出程度升高; 地层和裂缝壁面渗透率地层和裂缝壁面渗透率下降;下降;存在问题存在问题 重复压裂增产机理
4、重复压裂增产机理2.2.人工暂堵转向压裂技术简介人工暂堵转向压裂技术简介裂缝转向技术基础裂缝转向技术基础人工裂缝总是垂直于最小水平应人工裂缝总是垂直于最小水平应力方向力方向 上产生上产生 油藏开发过程中的多种因素会导油藏开发过程中的多种因素会导致油井附近的应力场发生变化,致油井附近的应力场发生变化,当这种变化达到一定程度时,最当这种变化达到一定程度时,最大和最小主应力方向会发生偏转,大和最小主应力方向会发生偏转,而在局部应力发生变化及一定的而在局部应力发生变化及一定的压裂施工条件下,复压裂缝的延压裂施工条件下,复压裂缝的延伸相对于原有裂缝也可能发生改伸相对于原有裂缝也可能发生改变。变。 创创
5、新新 点点暂堵与优化重复暂堵与优化重复压裂结合:压裂结合:建立建立新的高导流能力油新的高导流能力油气流通道,气流通道,改变油改变油气层流体渗流驱替气层流体渗流驱替规律,规律,更大限度地更大限度地沟通、改造、动用沟通、改造、动用剩余油富集区和动剩余油富集区和动用程度低甚至未动用程度低甚至未动用的储层。用的储层。2.2.人工暂堵转向压裂技术简介人工暂堵转向压裂技术简介暂堵剂:暂堵剂:基于应具有较强的封堵性同时又对地层污染 较小的考虑,选用水溶性的暂堵剂。封堵率及承压强度封堵率及承压强度分散态:分散态:u滤饼厚度1cm时, 21Mpa不能突破;u滤饼厚度1cm时,不能有效形成封堵。预制胶结态:预制胶
6、结态:u滤饼厚度=0.9cm时, 21Mpa不能突破;u滤饼厚度=0.5cm时, 12.3Mpa突破。溶解性及水不溶物溶解性及水不溶物安全性安全性压裂液中溶解性:压裂液中溶解性:u30, 5.5小时内全溶u50, 3小时内全溶u80, 1.2小时内全溶水不溶物:水不溶物:4% 比重:比重:1.21.5g/cm3适应地层温度:适应地层温度: 30140 外观:外观:白或棕褐色颗粒粒径:粒径:37mm主要成分:主要成分:特级胍胶、NaCL以及各种添加剂等。本品及其水溶液对人体无伤害、对环境无污染、不会产生有毒气体。其与油气混合物对人体及皮肤无伤害 。2.2.人工暂堵转向压裂技术简介人工暂堵转向压裂
7、技术简介 地层渗透率下降:地层渗透率下降: 地层压力下降 水敏及微粒运移 多次措施作业施工工艺:施工工艺: 地层压力下降滤失大 高砂比携砂能力强 大排量低摩阻 高返排率快速破胶基液交联破胶应用针对不同温度的“变组分”压裂液配方体系,降低对储层的伤害: 优质稠化剂减少稠化剂用量 优质破乳助排剂提高压裂液返排效率选用优质有机硼交联剂: 可控制调整延迟交联时间,适用不同井深,降低施工摩阻 保证压裂液耐温耐剪切性能,降低滤失且满足高砂比施工的携砂要求。 多重破胶清除滤饼伤害和残胶影响,达到彻底快速破胶目的: 胶囊破胶 追加破胶剂 自动破胶在莫北三工河、八区下乌尔禾、石南21头屯河组油藏进行的现场应用中
8、,施工成功率和有效率均达到100%,同时取得了良好的增产效果。2.2.人工暂堵转向压裂技术简介人工暂堵转向压裂技术简介新疆石英砂支撑剂支撑剂l 基本条件基本条件 - 地层渗透率地层渗透率 - 裂缝导流能力裂缝导流能力l 综合考虑综合考虑 - 价格价格 - 输送条件输送条件 - 货源货源 百口泉油田百口泉油田 - 克拉玛依组克拉玛依组 - 百口泉组百口泉组 彩南油田彩南油田 - 西山窑组西山窑组60.5810.496.434092.5723.3314.3130125.3648.1430.4420162.8684.2962.6210宜兴陶粒新疆石英砂兰州石英砂导 流 能 力(m2cm)闭合压力MP
9、a试验区试验区 2.2.人工暂堵转向压裂技术简介人工暂堵转向压裂技术简介2.2.人工暂堵转向压裂技术简介人工暂堵转向压裂技术简介与常规重复压裂相比与常规重复压裂相比常规重复压裂常规重复压裂 当局部应力变化不足以导致复当局部应力变化不足以导致复压裂缝发生自然转向时,常常压裂缝发生自然转向时,常常是原缝再次加砂,对注入水的是原缝再次加砂,对注入水的驱替效率及地层中孔隙压力分驱替效率及地层中孔隙压力分布的影响有限;布的影响有限; 若规模不够大则无法增加新的若规模不够大则无法增加新的泄油面积,若规模太大又容易泄油面积,若规模太大又容易使裂缝成为水窜通道;使裂缝成为水窜通道; 原缝加砂只可部分恢复老缝导
10、原缝加砂只可部分恢复老缝导流能力。流能力。人工暂堵转向压裂人工暂堵转向压裂 暂堵剂可实现在水平最大地应暂堵剂可实现在水平最大地应力方向上的压力阻挡,力方向上的压力阻挡,改变裂改变裂缝的起裂方位缝的起裂方位,能够在油气层,能够在油气层中打开中打开新新的油气流的油气流通道通道; 相对于原缝加砂,新裂缝相对于原缝加砂,新裂缝增加增加了沟通未动用油气层以及改变了沟通未动用油气层以及改变油气层流体渗流驱替规律,提油气层流体渗流驱替规律,提高注入水驱油效率的高注入水驱油效率的机会机会; 相对于原缝加砂,人工暂堵转相对于原缝加砂,人工暂堵转向压裂所产生的新裂缝具有较向压裂所产生的新裂缝具有较高的导流能力。高
11、的导流能力。与其他与其他封堵技术封堵技术 对比对比地下交联型堵剂:地下交联型堵剂:剂量小达不到所需压力,剂量大会形成新的伤害,虽然可以形成滤饼但地下反应不稳定,达不到所需的强度。油溶性暂堵剂:油溶性暂堵剂:为改性处理的蜡球,耐压强度低,用于应力差值小(13MPa)、微裂缝较发育油层的缝内暂堵。其溶解性受地层含水率及原油性质影响,对地层和裂缝导流能力有伤害;施工时由混砂车加入,对泵车的部件有损伤。炮眼球:炮眼球:(塑料球、尼龙球、橡胶球、钢心橡胶球)易脱落、封堵效果差;若嵌在炮眼处则易产生堵塞,而且不能够自溶。 水溶性暂堵剂:水溶性暂堵剂:主要是封堵近井地主要是封堵近井地带的裂缝和炮眼,改变裂缝
12、起裂方位。带的裂缝和炮眼,改变裂缝起裂方位。封堵率高,承受压差大,压裂后完全溶封堵率高,承受压差大,压裂后完全溶解解于压裂液并随其返排而排出,对地层于压裂液并随其返排而排出,对地层和裂缝几乎无伤害。施工方便,在正式和裂缝几乎无伤害。施工方便,在正式压裂前将预置在油管中的暂堵剂用水泥压裂前将预置在油管中的暂堵剂用水泥车挤入井中即可,对设备无损伤。车挤入井中即可,对设备无损伤。悬浮性堵剂:悬浮性堵剂:因为紊流作用和炮眼变形封堵率只能达到70,不能形成滤饼,难以形成很大的压差阻力。2.2.人工暂堵转向压裂技术简介人工暂堵转向压裂技术简介地面一次交联的颗粒堵地面一次交联的颗粒堵剂剂:自身强度大,但因为
13、在地下很难形成滤饼,同样存在封堵率不好的问题。 3.3.现场应用试验情况现场应用试验情况类型类型井号井号初期产量高,经一次或多次改造,措施前产液初期产量高,经一次或多次改造,措施前产液低低含水含水低低1118 1219 10521118 1219 1052初期产量高,经一次或多次改造,措施前产液初期产量高,经一次或多次改造,措施前产液高高含水含水高高1142 13681142 1368以前压裂跨度大,中低初产,油层改造不够彻底采出程度低以前压裂跨度大,中低初产,油层改造不够彻底采出程度低百百2828现场试验选井:现场试验选井: 2019年年2019年,在百口泉油田的克拉玛依组、百口泉组年,在百
14、口泉油田的克拉玛依组、百口泉组油藏和彩南油田西山窑组油藏进行了油藏和彩南油田西山窑组油藏进行了56口不同类型油井的现场试验。口不同类型油井的现场试验。 百口泉油田百口泉油田 百口泉油田百百口泉油田百2121井区克拉玛依组、百口泉组油藏自上世纪八十年代投入开发,储层非井区克拉玛依组、百口泉组油藏自上世纪八十年代投入开发,储层非均质程度强,无论是岩性、岩矿、物性还是微观孔隙结构均表现出较强的非均质性,储层均质程度强,无论是岩性、岩矿、物性还是微观孔隙结构均表现出较强的非均质性,储层层间和层内矛盾层间和层内矛盾突出。目前老井经多年措施后,可措施井逐步减少,重复压裂选井及增产突出。目前老井经多年措施后
15、,可措施井逐步减少,重复压裂选井及增产难度越来越大。难度越来越大。 百口泉油田试验井基本数据表百口泉油田试验井基本数据表3.3.现场应用试验情况现场应用试验情况分类分类区块区块井号井号备注备注含水含水40%90%90%彩彩9 9C2090C2090、C2019C2019、C2045C2045、C2226C2226、C2237C2237、C113C113、C2213C2213、C2265C2265、C2286C2286除除c1061c1061井外,其余井均物性较好井外,其余井均物性较好且厚度较大,措施前月产液量在且厚度较大,措施前月产液量在250t250t以上,均为水淹井因高含水以上,均为水淹井
16、因高含水关井。关井。 彩彩1010C1061C1061彩南油田彩南油田 彩南油田西山窑组油藏已彩南油田西山窑组油藏已进入中高含水、中高采出程度进入中高含水、中高采出程度阶段,存在的主要问题是压力保持程度低,阶段,存在的主要问题是压力保持程度低,压力场分布极不均匀,油水井间渗流能力差,注采压差不合理,注水井难注入、油井采不出,近压力场分布极不均匀,油水井间渗流能力差,注采压差不合理,注水井难注入、油井采不出,近73.7%73.7%的的油井不能生产或不能连开生产,生产特征表现为低产、低能,高含水、低液量。油井不能生产或不能连开生产,生产特征表现为低产、低能,高含水、低液量。普通的压裂改造后普通的压
17、裂改造后依然表依然表现为现为高含水、中低液量高含水、中低液量的生产特征的生产特征. . 因此,彩南油田西山窑组油藏近几年基本未实施重复压裂改造措施。因此,彩南油田西山窑组油藏近几年基本未实施重复压裂改造措施。20192019年年5 5月月20192019年选择了年选择了5050口口油井利用人工暂堵技术进行重复压裂,以达到避开或部分避开原裂缝,改善油层渗流能力的目的。油井利用人工暂堵技术进行重复压裂,以达到避开或部分避开原裂缝,改善油层渗流能力的目的。 百口泉油田试验井数据表百口泉油田试验井数据表3.3.现场应用试验情况现场应用试验情况施工时的破裂压力和微地震裂缝监测结果表明,正式压裂施工时的破
18、裂压力和微地震裂缝监测结果表明,正式压裂均开启了新缝而不是对原有裂缝的再充填和延伸:均开启了新缝而不是对原有裂缝的再充填和延伸:井口破裂压力:井口破裂压力:除1052、 C120、C2847、C2018及C2327等部分井因亏空漏失严重,井筒不满而导致测试压裂时套压无显示外,其余所有井正式压裂时套管所显示的井口破裂压力均高于测试压裂。以此可以认为投送的高强度暂堵剂有效地在施工过程中封堵了老缝、改变了裂缝的起裂方位而形成了新的人工裂缝。裂缝监测结果:裂缝监测结果:测试压裂与正式压裂的裂缝方位角、倾角的差异证实发生了程度不等的转向,说明正式压裂开启了新缝而不是对原有裂缝的再充填和延伸。裂缝面初始夹
19、角与平均夹角的差异说明暂堵剂改变了新裂缝的起裂方位,但在裂缝的延伸过程中,地应力依然起着主导作用,它控制了裂缝的最终主要延伸方向。裂缝裂缝监测监测井号井号测试压裂测试压裂正式压裂正式压裂排排量量油压油压套压套压排量排量油油压压套压套压c2018c20183.043.0414.2914.290 03.393.3923.8523.854.494.49c120c1202.652.6510.9210.920 02.612.6113.1913.192.072.07c1045c10452.922.9217.5317.530.60.63.123.1228.3128.319.759.75c2873c28732
20、.452.4537.0137.017.377.372.992.9933.9133.9110.9810.98c2847c28472.192.197.847.841.181.183.53.516.0816.084.714.71c2806c28062.242.2418.4318.4312.9412.944.054.0542.3542.3524.3124.31c1286c12862.092.0918.0618.067.847.843.773.7727.6727.678.968.96c2025c20252.032.0320.1120.1111.4911.493.513.5134.8834.8812.83
21、12.83c2327c23272.562.568.528.520 03.73.725.9225.921.351.35c2208c22083.153.1525.1425.144.394.393.33.332.4332.4312.7312.73c2090c20901.851.8543.8243.8216.6816.683.393.3940.3140.3121.0821.08c2019c20191.821.8240.1640.168.738.733.453.4542.2342.2319.2219.22c2045c20451.911.9144.2944.2912.612.63.263.2648.814
22、8.8127.9227.92c2226c22261.611.61282810103.243.2430.1930.1911.7311.73c2237c22371.611.6129.1629.169.19.13.273.2735.4935.4913.813.8c1061c10611.951.9540.4440.447.597.592.972.9730.2430.2411.9311.93井号井号测试压裂测试压裂正式压裂正式压裂排排量量油油压压套压套压排量排量油压油压套压套压121912193.53.537.8237.8220.220.23.023.0242.8142.8123.2523.251118
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