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爆燃压裂技术介绍(详实参照)

爆燃压裂技术介绍(详实参照)
爆燃压裂技术介绍(详实参照)

爆燃压裂技术介绍

目录

1、爆燃压裂技术研究及应用现状 (2)

2、爆燃压裂增产机理 (7)

3、产品规格及技术参数 (11)

4、爆燃压裂设计 (12)

5、爆燃压裂施工作业程序(以LF13-1油田6井为例) (18)

6、爆燃压裂联作技术 (21)

7、爆燃压裂测试 (22)

8、海上爆燃压裂酸化联作技术 (25)

1、爆燃压裂技术研究及应用现状

爆燃压裂技术也称为气动力造缝、气动力脉冲压裂、热化学处理、推进剂压裂等。它是利用火药或火箭推进剂快速燃烧产生的高温高压气体,使油气水井增产增注的新技术。它形成的缝长可达到5~8m,并顺着射孔孔眼随机形成3~8条裂缝。

它起源于19世纪60年代,向水井中开枪产生振动可以增加水量,但由于炸药的燃烧速度过快(以km/s计),破坏井身结构,岩石破碎带半径不大,且会在破碎带之外,形成压实带,增产效果不显著,所以逐渐被淘汰。在当代,把推进剂用于油气井增加产量,美国约起源于20世纪70年代,这一时期主要是在研究岩石力学,提出气驱裂缝是岩石力学的重要基础。进入20世纪80年代,美国开展把推进剂用于在压裂油气井进行增产的研究,还对各种推进剂的压裂性能进行了研究,在前苏联把这项技术称为热气化学处理,在美国也叫做脉冲压裂、多裂缝压裂。

表1-1是1980年美国人Schmidt在内华达核试验基地坑道内针对水平套管井所做的试验结果。试验结果和理论计算都证明,裂缝的条数取决于井筒内的升压速率。爆燃压裂在油层中造成的是多条径向缝。

表1-1 压力特性与裂缝性质

实验名称峰压

(MPa)

升压速率

(MPa/ms)

脉冲时间

(ms)

裂缝性质

GF1 13 0.6 900

GF2 95 140 9

GF3 >~200 >10,000 ~1

安近代化学所在国内开展爆燃压裂的研究与推广以来,最初将之统称为爆燃压裂技术,国内爆燃压裂技术经过近三十年的研究与推广,已经发展为一项基本成熟

的、在各油田应用中取得了良好经济效益的、正在向综合性压裂发展的油气层改造增产新技术。爆燃压裂已经发展有有壳弹,无壳弹,液体药,可控脉冲等新技术,其中无壳弹爆燃压裂技术在全国各油田均得到了推广应用。近年爆燃与射孔,水力压裂,酸化等联作技术,在各个油田都得到了较普遍的推广。

在火药应用方面,也由最初的炸药发展为单基药(主要成分为硝化纤维素、安定剂、缓燃剂)、双基药(硝化纤维素、硝化甘油、安定剂、增塑剂)、三基药(基础上在加入固体含能材料,如黑索金),这些火药在成分上也添加了部分炸药成分,并且存在燃速、火药力和温度等方面受限范围,近十年来,由于我国航天技术的发展,需要寻求一种更大爆燃气体推力、更耐高温的高能燃料,复合推进剂因此孕育而生,随后在国内开始采用复合推进剂进行爆燃压裂,在名称称谓上也多称之为“爆燃压裂”,它属于爆燃压裂的一个分支,在爆燃压裂常规复合推进剂基础上,还发展了多脉冲复合推进剂,可通过火药控制,达到多次起爆效果,单次起爆火药用量更少,具有更安全、效果更佳的特点。此外总装药量大,但是多脉冲中每个脉冲药量少,对套管损伤更小;对储层产生机械振动次数增加,可以冲刷射孔压实污染物。在使用上可放置于射孔枪外部,与射孔进行联作,称之为袖套式射孔技术,克服了常规外套式复合射孔,用量少、容易炸枪等缺点。

在未来,该项技术还在不断的发展创新,从火药来说,火药量越来越多,燃烧速度越来越慢;从应用范围来说,从直井发展为水平井,从油井到注水井,再到气井,目前也在浅层气井中应用;此外也和其它技术不断复合,例如与水力压裂技术复合、与酸化技术复合、与射孔技术复合;此外从井筒也逐渐扩展到地层中,发展为爆燃压裂的另一个分支“层内爆炸”技术。

(1)爆燃压裂技术普遍应用效果情况

爆燃压裂起初应用于美国、俄罗斯和中国,现在应用的地域逐步扩大,以俄罗斯为中心,扩大到土库曼、越南、乌克兰、乌兹别克斯坦、哈萨克斯等;以美国为中心,扩大到加拿大、委内瑞拉,爆燃压裂技术在国内大庆、长庆、胜利、辽河、大港、吉林、中原、青海、吐哈、塔里木、塔河、新疆、江苏、普光、南海东部等油田上万口井中进行了应用。

例如近三年,该技术已在长庆油田、延长油田、吉林油田服务1000余井次,取得了明显的效果,应用有效率达到80%。部分井应用情况如表1-2所示。

基于爆燃压裂技术的RTTS封隔器研究与应用

基于爆燃压裂技术的RTTS封隔器研究与应用 本文在常规爆燃压裂技术基础上,以增加火药燃烧的利用率为目的,在距井口500m位置增加RTTS封隔器,增加爆燃压裂技术的作用峰值和油井解堵的效果。在保证管柱与套管安全的前提下,为验证此类爆燃压裂技术的效果,在渤海油田某区块选择一口低产生产井进行试驗验证。经过理论分析和现场测试得知,管柱与套管之间的液体形成反复震荡,对地层形成反复冲击,达到了更好的改造效果,为后续的爆燃压裂技术研究与开发提供基础。 标签:爆燃压裂;RTTS封隔器;峰值压力;应用效果 1 爆燃压裂技术简介 爆燃压裂技术是与油气井采油工艺相结合的一种增产增效技术,利用特殊装药结构的发射药或火箭推进剂装药在油井中按一定规律燃烧,产生大量的高温高压燃烧气体,燃气以脉冲加载的方式通过炮眼进入地层,形成辐射状的径向裂缝体系,穿透近井地带污染区,沟通地层天然裂缝,提高油层的导流能力。从而有效地改善了油气层的渗透性和导流能力,达到油气井增产增注的目的。 2 中海油沙河街组爆燃压裂技术的适用性 渤海油田古近系沙河街组地层厚度约375m,岩性为长石石英砂岩,磨圆及分选差,胶结物以泥岩为主,孔隙度分布在8.6~16.9%,渗透率为0.5~330mD,具有中低孔、中低渗特征。BZ34-2/4区块沙河街生产井普遍低产,在之前的作业中尝试过常规酸化、复射孔解堵、外套式复合射孔等解堵工艺,但是效果都不佳,且发现管柱存在结垢、腐蚀、及油泥堵塞情况,因此采用爆燃压裂解堵是一种有效的改造措施。 3 爆燃压裂管柱结合RTTS封隔器使用提高压裂药柱能量利用率可行性分析 由于爆燃压裂技术的压裂弹装药结构为压裂弹中心铝管穿有导爆索或火药柱,因此压裂药柱的燃烧过程多为增面燃烧或爆燃,燃烧时间短、峰值高,为了减少作业风险多采用敞井口作业,该作业方法井下作用时间短。为了增加火药燃烧利用率,拟采用增加封隔器(缩小燃烧空间),增加爆燃压裂技术的作用峰值和油井解堵的效果。 应用流体有限元分析软件,建立管柱与套管之间的流体模型,通过改变模型的约束模拟增加封隔器与无封隔器情况下的流体状态,在模型底部增加同样大小的火药力,模拟得出结果增加封隔器比无封隔器情况的火药力利用率增加55.3%。 4 爆燃压裂设计与安全性分析

施工工序流程图

施工流程图 模板工程钢筋工程混凝土工 土石方工程 基础分部施工: 主体分部施工: 施工准备 测量放线 主体子分部:二次结构施工 装饰分部:内外墙抹灰 防水工程地面工程门窗工程 内外涂料 五金、玻璃安装 竣工验收 竣工清理 成品保护 水、调式、 测试 屋面工程 开工 熟悉图纸材料准备机具准备施工准备 技术、劳力准备 灯具安装 洁具安装 其 他 安 装 施 工 水 电 安 装 施 工 预留预埋 安装 (布 管、排 线)

开工准备: 一、立项 二、环评、安评 三、委托设计院做平面方案 四、规划、消防窗口总平面方案审批 五、出蓝图 六、建设用地规划许可证 七、单体建筑物三个以上设计方案 八、设计方案审批 九、出施工图 十、建设工程规划许可证 十一、图纸审查 十二、建筑工程消防施工图审核 十三、建设工程招标 十四、安全监督手续 十五、质量监督手续 十六、施工许可证 十七、开工建设 出让国有土地使用权设定登记 1)土地登记申请书 2)国有建设用地使用权出让合同及政府批复元件 3)建设用地规划许可证原件及复印件 4)建设用地使用权出让金及契税缴纳证明 5)营业执照及组织机构代码证原件及复印件 6)法定代表人及委托代理人身份证明原件及复印件 7)地籍测量的数据及图件 建设用地规划许可证 1)建设用地规划许可证申报表 2)建设项目的有效计划批准文件 3)已经批准的建设项目选址意见书和项目用地规范图 4)规划设计条件及附图 5)划拨土地证明或土地出让、转让合同 6)已批准的总平面图 建设工程规划许可证 1)建设工程规划许可证申请表 2)经办人身份证及复印件 3)计划批文 4)土地权属证明文件 5)施工图三套(含建设项目总施工图、建筑单体施工图、工程定位图及竖向设计、管线综合、绿化及做法施工图) 6)方线(测绘)资料

压裂施工现场质量保证措施

压裂施工现场质量保证措施 即执行以下施工标准Q/SY 31-2002《压裂工程质量技术监督及验收规范》、SY/T5836-93 《中深井压裂设计施工方法》、SY6443-2000《压裂酸化作业安全规定》、Q/CNPC·HB0856-2004《压裂施工作业技术规程》、Q/CNPC·HB 0857-2004《压裂酸化工作液现场技术规程》、SY/T5587.5《常规修井作业规程》以及《井下作业井控实施细则》等。 根据山西吕梁地区的地形及现场情况特制订本压裂施工现场质量规范。 近年煤层气井压裂施工有关技术指标完成情况: (l)生产时效:95%;(2)设备完好率:97%;(3)工程质量全优率:99.5%;(4)施工一次合格率:100%;(5)资料全准率:99.7%;(6)单项资料合格率:96.0%;(7)单项资料全优率:96.0%。(8) HSE目标管理100%。 5.1压裂施工现场质量规范预案 5.1.1车辆摆放 a、按顺序进入井场,避免在井场内发生冲突,做到准确快速摆放。 b、混砂车的摆放要考虑加砂车的停放和混砂车进排出管线的连接。 c、仪表车的摆放要考虑对井口及施工场地的观察。 5.1.2压裂液和支撑剂的检查 a施工前压裂队要准确测量压裂液总量,并做好记录。 b、压裂液配制是否均匀,有无结块和漂浮物,并作记录。 c、压裂队负责目测检查压裂液、支撑剂量和类型,并作记录,同时观察支撑剂是否有杂质,是否潮湿或有结块。如果有不合格应请示有关领导,并有指示记录。 5.1.3井口及施工管柱的检查 a、施工前压裂队要查看井口类型,检查升高短节,绷绳及大螺栓是否上齐上紧,阀门是否齐全,开关灵活。检查井口放喷管线和平衡管线是否连接好并固定。 b、用油管压裂井,施工指挥现场落实下井管柱深度,并计算核实顶替量。施工员要现场复核。 5.1.4高低压管线的连接 a、管线的连接必须确保施工质量和施工安全的要求,高压管线连接要有一定活动余地,高压每条管线要有“桥“连接,低压管线连接不要有死弯,尽量平直。 b、混砂车的上水和排出管线的连接必须满足施工排量的要求,大型施工时要用联通器。 c、各车在接管汇时要检查密封胶垫的完好情况,彻底清洗丝扣并涂油,然后砸紧。 5.1.5启泵前的检查及准备

压裂施工井下监测技术简介

压裂施工井下监测技术 简介

二O一七年五月二十五日

压裂施工井下监测技术简介 1开展压裂施工井下监测的目的意义 水力压裂是油气层增产的最有效方法之一,目前尽管水力压裂在理论、设备、工艺技术等方面都有了较快的发展,但在现场施工中仍存在不少问题。例如现场施工时如何根据施工曲线确定裂缝类型、裂缝的延伸状况及准确获得裂缝的几何尺寸、滤失系数、闭合压力、闭合时间、地层主应力等都没得到有效的解决。随着油气藏整体压裂技术的发展,压裂的实时监测及压后评估技术必将受到广泛重视,相应的压力分析及解释技术也急需进一步的发展和完善。此外,同一区块 一口井的压裂测试和解释,对于准确取得压裂所需要的参数并即时修改压裂设计是非常必要的,从而为下一次压裂措施作业提供借鉴和指导作用,这也是近年来实时监测及压后评估受到广泛关注的重要原因。 压裂压力是指压裂施工过程和停泵后井底或井口压力,压裂压力曲线是指压裂压力随时间的变化关系。由于目前缺少直接测量水力裂缝的长度及导流能力等重要参数的手段,因此影响了分析压裂成败的原因及进一步提高水力裂缝效果的途径。但是地下填砂裂缝的存在总要反映在压裂前后油井压力与产量的变化上来,特别是压力与产量随时间的变化速度与水力裂缝的长短、导流能力的大小等参数有直接关系。通过对施工过程中压力曲线的分析,可以确定裂缝的延伸方式和施工期间任意时刻裂缝的几何参数,对停

泵后压力曲线(称为压降曲线)的分析,能为压裂设计提供重要的设计参数,如地层有效滤失系数、压裂液效率等。因而对压裂压力曲线的分析可以提高压裂施工的成功率和有效率。 2压裂施工监测技术的发展趋势 压裂施工过程及其后的排液过程中都包含有许多反映油气层和裂缝性质的参数,如何进行该过程的动态监测及反演地层参数及有关裂缝的参数的获得是今后发展的主要方向,它可以及时、快速、高效、准确地了解地层参数及有关裂缝的参数,达到快速评价压裂效果的目的。同时可以部分取消压裂后的试井测试(如测温、关井静压、示踪测井等),减少不必要的测试费用并可提前生产等。 根据国外文献报道,在压裂施工中井口压力与井下层位附近的压力有很大的区别,井下压力消除了磨阻影响,更加客观、真实地反映层位部位在施工过程中的压力变化,其井下压力监测资料分析结果可更真实地评价压裂施工效果,对下次压裂设计指导意义更大。鉴于江汉油田目前压裂施工动态监测中存在的问题和缺陷,米油院环测所研究一套压裂施工井下监测的新理论、新方法,充分利用压裂施工过程中压力监测的信息,达到快速、高效评价压裂效果、反演地层参数及裂缝参数的目的。利用这一方法,可以达到如下目的: (1)快速。利用本项目研究的方法可以快速地了解地层参数, 在压裂施工完成后,即可求出地层及裂缝的参数,如在压裂施工完成 停泵后只要再继续监测2-3小时的井底压力随时间的下降情况,就可 以了解压裂施工形成的裂缝长度、裂缝高度和裂缝导流能力等。

水力压裂工艺技术概述与分类

水力压裂工艺技术概述与分类 发表时间:2020-03-24T09:48:45.807Z 来源:《文化时代》2020年1期作者:刘帅 [导读] 水力压裂是油气井增产、水井增注的一项重要技术措施。当地面高压泵组将液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中时,在井底附近蹩起超过井壁附近地层的最小地应力及岩石抗张强度的压力后,即在地层中形成裂缝。随着带有支撑剂的液体注入缝中,裂缝逐渐向前延伸,这样,在地层中形成了具有一定长度、宽度及高度的填砂裂缝。由于压裂形成的裂缝具有很高的导流能力,使油气能够畅流入井,从而起到了增产增注的作用。 胜利油田东方实业投资集团有限责任公司山东东营 257000 摘要:水力压裂是油气井增产、水井增注的一项重要技术措施。当地面高压泵组将液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中时,在井底附近蹩起超过井壁附近地层的最小地应力及岩石抗张强度的压力后,即在地层中形成裂缝。随着带有支撑剂的液体注入缝中,裂缝逐渐向前延伸,这样,在地层中形成了具有一定长度、宽度及高度的填砂裂缝。由于压裂形成的裂缝具有很高的导流能力,使油气能够畅流入井,从而起到了增产增注的作用。 关键词:机理;裂缝;技术研究;增产;发展;探索。 一、水利压裂技术概述 水力压裂技术经过50 多年的发展,在裂缝模型、压裂井动态预测、压裂液、支撑剂、压裂施工设备、应用领域等方面均取得了惊人的发展,不但成为油气藏的增产增注手段,也成为评价认识储层的重要方法。近期水力压裂在总体优化压裂、重复压裂、大型压裂、高砂比压裂,端部脱沙压裂、CO2 泡沫压裂及特殊井(斜井、水平井、深井、超深井、小井眼井等)压裂技术方面有了进一步的完善和发展,压裂的单项技术也有了很大进展。国内压裂酸化技术在设计软件、压裂酸化材料、施工技术指标等方面,已接近国际先进水平。介绍了国内不同储层类型所适用的压裂技术,对更好地发挥水力压裂技术在油气田勘探与开发中的作用具有重要意义。 自1947 年美国进行第1 次水力压裂以来,经过50 多年的发展,水力压裂技术从理论研究到现场实践都取得了惊人的发展。如裂缝扩展模型从二维发展到拟三维和全三维;压裂井动态预测模型从电模拟图版和稳态流模型发展到三维三相不稳态模型,且可考虑裂缝导流能力随缝长和时间的变化、裂缝中的相渗曲线和非达西流效应及储层的应力敏感性等因素的影响;压裂液从原油和清水发展到低、中、高温系列齐全的优质、低伤害、具有延迟交联作用的胍胶有机硼“双变”压裂液体系和清洁压裂液体系;支撑剂从天然石英砂发展到中、高强度人造陶粒,并且加砂方式从人工加砂发展到混砂车连续加砂;压裂设备从小功率水泥车发展到1000 型压裂车和2000 型压裂车;单井压裂施工从小规模、低砂液比发展到超大型、高砂液比压裂作业;压裂应用的领域从特定的低渗油气藏发展到特低渗和中高渗油气藏(有时还有防砂压裂)并举。同时,从开发井压裂拓宽到探井压裂,使压裂技术不但成为油气藏的增产增注手段,如今也成为评价认识储层的重要方法。 二、水力压裂工艺技术分类 压裂是靠在地层中造出高渗透能力的裂缝,从而提高地层中流体的渗流能力。从一口井的增产来说,压裂主要解决有一定能量的低渗透地层的产量问题或井底堵塞而影响生产的井。对有足够的地层压力、油饱和度及适当地层系数的井,应选作压裂的对象。另外选井要注意井况,包括套管强度,距边水、气顶的距离,有无较好的遮挡层等。 在选井层的基础上,还要妥善地解决一些工艺技术的问题。保证压裂设计的顺利执行对多油层的油井压裂,在多层情况下,要进行分层压裂。利用封隔器的机械分层方法、暂堵剂的分层方法、限流法或填砂法都可以进行分层压裂作业。 1.堵球法分层压裂 堵球法分层压裂是将若干堵球随液体泵入井中,堵球将高渗透层的孔眼堵住,待压力蹩起,即可将低渗层压开。这种方法可在一口井中多次使用,一次施工可压开多层。施工结束后,井底压力降低,堵球在压差的作用下,可以反排出来。该方法的优点是省钱省时,经济效果好。 2.封隔器分层压裂 使用封隔器一次多层压裂的施工方法已被广泛采用,分层压裂管柱如图所示 共有三种方法,即憋压分层压裂、上提封隔器分层压裂、滑套分层压裂。憋压分层压裂是用几个封隔器隔开欲压的各个层段,在每个上封隔器的下面接一个单流凡尔球座,在球座下面的封隔器上安一个带喷嘴的短节,喷嘴用铜皮封隔。压裂时,先压最下面一层,然后投球封闭底层,再憋压将第二层压开,依次将各层压开。憋压法压裂一次可压 3层。封隔器上提分层压裂是用封隔器预先按施工设计卡开井下需要压裂的最下1~2个层段,压完后停泵使封隔器胶筒收缩,然后再按预先设计好的上提深度起出部分油管,启泵再进行上一个层段的压裂施工。滑套分层压裂自下而上进行,首先压裂最下层,压完后不停泵,用井口投球器投一钢球,使之坐在最下面喷砂器的上一级喷砂器的滑套上,憋压剪断销钉后,滑套便会落入下一级喷砂器上,使出液通道封闭,从而压裂第二层,依次类推,可实现多层压裂。 3.限流法分层压裂 限流法分层压裂工艺是当一口井中具有多层而各层之间的破裂压力有一定差别时,通过严格控制各层的孔眼数及孔径的办法,限制各层的吸水能力以达到逐层压开的目的,最后一次加砂同时支撑所有裂缝。 20、27.58 MPa,按射孔计划将各层按一定孔眼数射开,当注入的井底压力为26.20 MPa时,B层压开;然后提高排量,因为孔眼摩阻正比于排量,当B层的孔眼摩阻大到1.38 MPa,注入的井底压力达到27.58 MPa,此时C层被压开;继续提高排量,B层孔眼摩阻达到2.76 MPa时,注入的井底压力达到28.96 MPa,A层被压开。 限流法压裂的特点是在完井射孔时,按照压裂的要求设计射孔方案(包括孔眼位置、孔密度及孔径),从而使压裂成为完井的一个组成部分。由于严格限制了炮眼的数量和直径以及层内局部射开和层间同时压开,使得该工艺对套管和水泥环的损害较小,一般不会导致串

压裂酸化技术服务中心及特色技术简介

压裂酸化技术服务中心(以下简称“中心”)自1985年成立以来,始终强调发展和创新,长期致力于压裂酸化应用技术与基础理论的研究,努力解决生产中的技术难题,为低渗透油气藏的勘探与开发提出新理论、新工艺、新技术、新方法、新材料,逐渐形成了一系列压裂酸化特色技术。“十五”期间,“中心”在国内外开展了卓有成效的现场技术服务。在国内,为16个油田的450余口重点井或疑难井提供了综合性科研攻关和技术服务,解决了塔里木、玉门等十几个油田的众多压裂酸化改造技术难题,为中石油的增储上产做出了贡献;在国外,为哈萨克斯坦、阿塞拜疆等8个国家(地区),设计施工180余口井,增产效果显著,为中国石油在国际上赢得了声誉。 “中心”获得了50项科研成果,其中获省部级以上科研成果奖14项,2004年获得中国石油天然气股份公司“油气田开发先进技术”金牌,2005年获中国石油天然气集团公司“优秀科技创新团队”等多项荣誉称号。

一、低渗透油藏开发压裂技术

二、复杂岩性储层酸压技术 研究对象:复杂岩性储层——碎屑岩、碳酸盐岩、粘土矿物各占1/3;以砂砾岩为主,交互白云质细砂岩、白云质泥岩。 累产113000吨,有效期2060天,目前41m 3/d。 累产123000吨,有效期910天,目前167.9m 3/d。 0.01 0.11101001000100000 10 20 30 40 50 60 70 闭合压力(MPa) 导流能力(μm 2.c m ) 复杂岩性:碎‘屑岩、碳酸盐岩、粘土矿物各占1/3

三、低渗油藏重复压裂技术 ●研究对象:针对低渗透油气藏前次压裂失效的井层,以增产稳产、提高开发效果为目的。 ●技术内容:该技术主要包括重复压裂井油藏与工程研究(复压前储层物性评价、剩余可采储量及地层能量评估、原有水力裂缝及其工艺技术评估等)、重复压裂前地应力场及重复压裂时机研究,转向重复压裂优化设计及其实施工艺技术,选井选层研究,中高含水期油藏重复压裂的油藏数值模拟技术,重复压裂材料与施工参数的研究、高砂比压裂施工工艺技术,重复压裂诊断与压后效果评价等技 主应力差值为3MPa 重复压裂选井

爆燃压裂技术介绍(详实参照)

爆燃压裂技术介绍 目录 1、爆燃压裂技术研究及应用现状 (2) 2、爆燃压裂增产机理 (7) 3、产品规格及技术参数 (11) 4、爆燃压裂设计 (12) 5、爆燃压裂施工作业程序(以LF13-1油田6井为例) (18) 6、爆燃压裂联作技术 (21) 7、爆燃压裂测试 (22) 8、海上爆燃压裂酸化联作技术 (25)

1、爆燃压裂技术研究及应用现状 爆燃压裂技术也称为气动力造缝、气动力脉冲压裂、热化学处理、推进剂压裂等。它是利用火药或火箭推进剂快速燃烧产生的高温高压气体,使油气水井增产增注的新技术。它形成的缝长可达到5~8m,并顺着射孔孔眼随机形成3~8条裂缝。 它起源于19世纪60年代,向水井中开枪产生振动可以增加水量,但由于炸药的燃烧速度过快(以km/s计),破坏井身结构,岩石破碎带半径不大,且会在破碎带之外,形成压实带,增产效果不显著,所以逐渐被淘汰。在当代,把推进剂用于油气井增加产量,美国约起源于20世纪70年代,这一时期主要是在研究岩石力学,提出气驱裂缝是岩石力学的重要基础。进入20世纪80年代,美国开展把推进剂用于在压裂油气井进行增产的研究,还对各种推进剂的压裂性能进行了研究,在前苏联把这项技术称为热气化学处理,在美国也叫做脉冲压裂、多裂缝压裂。 表1-1是1980年美国人Schmidt在内华达核试验基地坑道内针对水平套管井所做的试验结果。试验结果和理论计算都证明,裂缝的条数取决于井筒内的升压速率。爆燃压裂在油层中造成的是多条径向缝。 表1-1 压力特性与裂缝性质 实验名称峰压 (MPa) 升压速率 (MPa/ms) 脉冲时间 (ms) 裂缝性质 GF1 13 0.6 900 GF2 95 140 9 GF3 >~200 >10,000 ~1 安近代化学所在国内开展爆燃压裂的研究与推广以来,最初将之统称为爆燃压裂技术,国内爆燃压裂技术经过近三十年的研究与推广,已经发展为一项基本成熟

压裂施工工作流程图

压裂施工工作流程图 工作流程:(1)调度室安排生产任务→(2)压裂队接受生产任务→(3)查看施工井场道路→(4)落实井场准备情况→(5)按照施工设计准备施工设备→(6)检查施工设备→(7)召开出车前的安全会议→(8)队车行驶到达井场外→(9)在试油队HSE监督台填写记录→(10)检查试油队井场准备的情况→(11)施工设备进入井场摆放→(12)检查施工液体→(13)高低压管线及电缆连接→(14)召开施工前的安全脚底会→(15)清理并隔离施工高压区→(16)压裂施工→(17)施工结束→(18)召开施工总结会→(19)队车返回→(20)回场检验并反馈信息。 流程内容: (1)调度安排生产任务: 做什么:生产任务要清楚,行车路线要清楚,设备状况要清楚,队伍现状要清楚,工作环境要清楚。怎么作:交代生产任务(哪个试油队,哪个机组,在什么地方,行车路线,怎么联系,施工设计,准备情况,特殊要求);了解设备状况(设备是否完好,性能能否满足施工要求);了解队伍状况(人力资源是否配备到位,人员体力能否满足工作需要,队伍是否有情绪,生活有无保障);了解工作情况(天气情况,道路情况,井场情况,外部环境情况)。 谁来作:调度员 做到什么程度:使压裂队带队干部工作任务清楚;行车路线清楚;准备情况清楚;连接方式清楚;特殊要求清楚。 (2)压裂队接受生产任务: 做什么:生查任务要清楚,设备状况要清楚,队伍现状要清楚,工作环境要清楚;行车路线要清楚;准备情况要清楚;联系方式要清楚;特殊要求要清楚。 怎么作:从调度员处接受生产任务,了解工作环境,了解行车路线,了解准备情况,掌握联系方式,清楚特殊要求,检查设备状况,了解队伍现状。 谁来做:压裂队带队干部 做到什么程度:生产任务清楚,设备状况要清楚,队伍现状要清楚,工作环境要清楚,行车路线清楚,准备情况清楚,联系方式清楚,特殊要求清楚。 (3)查看施工井场道路: 做什么:从停车场到施工井场的道路进行检查,对道路的风险进行识别,根据压裂设备的外型尺寸、

(完整版)工程部工作流程图(1)

项目工程部标准 工 程 部 工 作 流 程 图 108

工程部工作流程图目录●岗位工作流程类 一、工程部主管岗位工作流程图 二、工程部监理及内业工作流程图 ●采购控制管理流程类 三、施工单位招标作业流程图 四、甲供材料采购控制流程图 ●施工现场管理流程类 五、现场签证工作流程图 六、工程变更流程图 1、工程设计变更流程图 2、工程技术核定流程图 3、办理客户工程变更相关手续流程图 七、施工组织设计(或方案)评审流程图 八、施工图会审流程图 九、施工现场巡场管理流程图 十、单位工程基础分部结构验收流程图 十一、单位工程主体部分验收流程图 十二、单位工程竣工验收流程图 109

110 一、工程部主管岗位工作流程图 项目工程质量计划 前期工作 接收施工图纸 并组织会审 确定施 工单位 了 解场貌及管线位 置三通一平 单位工程开工 施工图预算 审核 总平及道路施工控制 工程竣工验收 工程移交 工程结算 主体工程施工 成本过程控制 施工单位控制 地基.基础施工 装饰工程施工 工程质量工期控制 安全文明施工控制 监理单位控制 设计变更控制 采购控制 拆 迁 合同控制管理

111 二 、工程部员工岗位管理流程图 ` 图纸会审 进场通知单 施工组织设计 红线交接 质监、安监备案 现场临时设施搭建 场地原始标高测量 水、电表原始读数记录 现场用电安全验收、大型机械设备安全验收 开工报告 基础工程 桩基础工程 承台基础工程 地下室工程 地基处理工程 基坑开挖控制 原材料、混凝土配合比控制 试桩;桩验收; 地基验槽; 基础钢筋验收; 基础验收; 基础回填; 其它验收、隐蔽验收 防水工程 定位放线 定位复线 其它基础工程 技术方案控制 基坑围护 周边建筑 沉降观测 安全检查 文明施工 夜间施工 签证实物量记录 基础验收 主体工程 一层施工 标准层施工 结构转换层施工 顶层施工 屋面结构施工 进场材料检验 钢筋焊接测试 混凝土质量监控 隐蔽工程验收 后浇带、预埋铁件 沉降观测点设置 水电预留、预埋 砖砌体质量控制 其它关键质量控制 文明施工 安全检查 设备检查 外脚手架、内支撑体系检查 沉降观测 夜间施工 接下页 逐月抄表,每月办 理《施工单位水、电使用确认单》 技术核定单 工程总进度计划 工程采购计划 各阶段进度计划 每 月 进 度 计 划 每周进度计划 进采购流程 实际完成情况 计划调整修改 进 度 质量 规划局验线 正式施工图纸 三通一平、接收红线 工程承包合同 施工许可证 工程监理(土建和安装) 内业 过程资料管理

压裂工程施工专项技术服务合同协议书范本模板

发包方(甲方):________________________________ 承包方(乙方):________________________________ 根据《中华人民共和国合同法》的相关规定,鉴于甲方希望就________压裂施工项目获得乙方的施工专项技术服务,并同意支付相应的施工服务报酬。 鉴于乙方拥有提供上述专项技术服务和施工的能力,并同意向甲方提供这样的施工和技术服务。经双方平等协商,在真实、充分的表达各自意愿的基础上,达成如下协议。 第一条工作量及合同期限 1.施工服务的项目名称:________________________ 2.工作量:________________________ 3.履行期限:________________________ 4.履行地点:________________________________ 第二条技术要求及施工质量 2.1.施工服务的技术要求及施工质量:技术要求按石油天然气总公司压裂施工技术规范及压裂施工设计执行;施工质量严格按压裂施工设计执行。 第三条工程价款 本合同为单价合同,单井费用按以下标准确定: 3.1.施工作业费用:按《________________公司________年压裂酸化工程费用结算标准执行》,见附件1。 3.2.费用调整 3.2.1因设计变更或其它甲方认可的增减工作量,增减相应的费用。 3.2.2增减工作量依据以下列顺序确认: 3.2.2.1设计(含补充)、甲方指令(含甲方批复的申请)。

2.2.2.2监督现场记录。 3.2.2.3乙方现场记录(各类报表)或乙方提供的其它证明材料。 3.2.3压裂入井材料按甲方认定的实际使用量结算。 3.2.4对于乙方超出设计范围和因乙方原因造成返工、延误所增加的工作量,甲方不予考虑。 3.2.5因乙方自身管理不善或设备能力局限等原因额外增加的工作量或设备,甲方不予考虑。 3.2.6维持正常施工的材料消耗,包括但不限于以下情况:常用材料消耗不作为增加工作量的依据。 3.2.7因乙方为加快施工进度而增加设备、选用特殊工具、采用特殊措施或材料等不作为增加工作量的依据。 3.2.8因设计原因造成无法压开地层,费用另议。 3.2.9甲方承担下达有关指令造成的相关费用。下达有关指令应由甲方相关室和分管领导签认后,方可作为结算时的调整依据,事后补签不予认可(特殊情况可先采取措施,但须及时补办签认手续)。 3.2.10乙方被认为完全了解甲方设计要求,并有能力执行甲方设计,任何因不能充分理解甲方设计所造成的损失,乙方承担全部责任。 第四条付款方式 4.1根据甲方安排,单项工程完工后,并经甲方项目评审验收合格,交齐全部资料、报告,完成竣工决算,并提交等额增值税专用发票一个半月后三个月内付至总价的90-95%,余5-10%作为质量保证金(保证金不计利息),待质量保证期满,无质量及相关问题甲方向乙方支付保证金。遇有特殊情况可根据施工进度按照中国石化东北油气分公司有关办法在中国石化股份公司资金计划下达后,由乙方提供收款凭据后按进度工程款拨付。 4.2进度工程款方式:根据单项工程进度,凭甲方出具的阶段验收签证分期支付,甲方向乙方支付工程进度款至80%,余款待全部工程完工验收合格、完工报告和甲方所需的各项资料向甲方交割完毕并提交等额增值税专用发票一个半月后三个月内付至总价的90-95%,余5-10%作为质量保证金(保证金不计利息),待质量保证期满,无质量及相关问题甲方向乙方支付保证金。 4.3每次拨付进度款前,乙方应向甲方提出拨付申请并进行进度结算,甲方在收到拨付申请和发

重复压裂

重复压裂技术综述 一重复压裂技术的发展历程 1.1 20实际50年代 受当时技术与认识水平的限制,一般认为,重复压裂是原有水力裂缝的进一步延伸或重新张开已经闭合的水力裂缝,且施工规模必须大于第一次压裂作业的2-4 倍,才能获得与前次持平的产量,否则重复压裂是无效的。这一时期重复压裂只是简单的增加施工规模,并未从机理方面深入研究,而且开展的并不多。 1.2 20实际80年代 随着油气价格的变化和现代水力压裂技术的发展,国外( 主要是美国) 又将重复压裂作为一项重要的技术研究课题,从重复压裂机制、油藏数值模拟、压裂材料、压裂设计、施工等方面进行研究攻关,获得的主要认识有:重复压裂的水力裂缝方位可能与第一次形成的裂缝方位有所不同,即重复压裂可能产生出新的水力裂缝;重复压裂应重新优选压裂材料;对于致密油气藏,重复压裂设计的原则是增加裂缝长度;对于高渗透性油气藏,则应提高裂缝的导流能力。 1.3 20实际90年代 因认识到转向重复压裂会接触到储层的剩余油区或未衰竭区而极大地提高产量和可采储量,这就更加激发了各国学者对转向重复压裂的研究。因为重复压裂裂缝延伸方式依然取决于储层应力状态,不以人们的主观意志为转移而受客观应力条件控制,因此最先发展起来的是重复压裂前储层就地应力场变化的预测技术,在这时期国外研制出可预测在多井( 包括油井和水井) 和变产量条件下就地应力场的变化模型。研究结果表明,就地应力场的变化主要取决于距油水井的距

离、整个油气田投人开发的时间、注采井别、原始水平主应力差、渗透率的各向异性和产注量等。距井的距离越小、投产投注的时间越长、原始水平主应力差越小、渗透率各向异性程度越小、产注量越大,则越容易发生就地应力方位的变化。 1.4 21世纪至今 进人21 世纪转向重复压裂技术进一步发展,有人提出了一种迫使裂缝转向的新技术,即堵老裂缝压新裂缝重复压裂技术:经过一段时间的开采,油田的低渗透层已处于高含水期,原有裂缝控制的原油产量已接近全部采出,裂缝成了水的主要通道,但某些井在现有采出条件下尚控制有一定的剩余可采储量,这时如果采取延伸原有裂缝的常规重复压裂肯定不会有好的效果。最好的办法是将原有裂缝堵死,重新压裂,在与原有裂缝呈一定角度方向上造新缝,这样既可堵水,又可增加采油量。即研究一种高强度的裂缝堵剂封堵原有裂缝,当堵剂泵入井内后有选择性地进人并封堵原有裂缝,但不能渗人地层孔隙而堵塞岩石孔隙,同时在井筒周围能够有效地封堵射孔孔眼;然后采用定向射孔技术重新射孔以保证在不同于原有裂缝的方位( 最佳方位是垂直于原有裂缝的方位) 重新定向射孔,以保证重复压裂时使裂缝转向,也即形成新的裂缝;从而采出最小主应力方向或接近最小主应力方向泄油面积的油气,实现控水增油。 二重复压裂理论 水力压裂是低渗透油气藏改造的主要措施,但经过水力压裂后的油气井,生产过程中由于压裂裂缝的闭合、油井产出过程中产出物对裂缝造成的堵塞、以及压裂后其它作业对近井地带的污染等原因,造成产量下降,甚至低于压裂前的水平。为了最大限度地改造剩余油富集区,最有效的措施是开展重复压裂。 2.1 压裂失效原因 不同井压裂失效的原因不同,通常主要有以下几种:

压裂酸化技术手册

《压裂酸化技术手册》 前言 近几年来,随着新压裂设备机组、连续油管设备和液氮泵车设备的引进以及对外合作的加强,施工工艺技术呈现出多样化,施工作业难度加大,施工技术要求较高,为了满足工程技术人员对装备的深入了解,提高施工技术、保证施工质量,组织技术人员历经两年时间编写了这本《压裂酸化技术手册》。该手册收集了井下作业处压裂酸化主要设备、液氮设备、连续油管设备等的性能规范和作业技术要求,井下工具、油套管、添加剂、支撑剂等的常用数据,以及单位换算、常用计算公式、摩阻曲线,地面工艺流程等内容。该手册目前仅在处内发行,请大家在使用中多提精品文档,知识共享,下载可修改编辑!

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目录 第一章压裂酸化设备 (1) 一、车载式设备 (1) (一) HQ2000型压裂车 (1) (二) BL1600型压裂车(1650型) (3) (三) SMT型管汇车 (7) (四) FBRC100ARC型混砂车 (9) (五) CHBFT 100ARC型混砂车 (14) (六) FARCVAN-Ⅱ型仪表车 (19) (七) GZC700/8型供液车 (22) (八) NC5200TYL70型压裂车 (23) (九) HR10M型连续油管作业机组 (24) (十) TR6000DF15型液氮泵车 (42) (十一) NTP400F15型液氮泵车 (44) (十二) NC-251-F型液氮泵车 (46) (十三) 赫洛ZM443液氮槽车 (48) (十四) 东风日产液氮槽车 (48) (十五) 赫洛ZM403运砂车 (49) (十六) YY10型运液车 (50) (十七) CTA12型运酸车 (50) (十八) NC5151ZBG/2500Y型背罐车 (51) (十九) CYPS-Ⅱ型配酸车 (51) 精品文档,知识共享,下载可修改编辑!

油田分层压裂(酸化)工艺技术探讨

油田分层压裂(酸化)工艺技术探讨 摘要:在油田勘探开采的发展中,常规石油中有诸多工艺技术,而分层压裂液液、酸化液工艺是中国油田试油作业中不可缺少的过程,也是从钻井步骤一直到油田生产过程中承上启下的关键工艺,同时也是油田开发工程中工艺技术服务的重要组成部分。本文阐述了我国油田的压裂液工艺技术以及酸化液工艺技术,并进一步研究这两种技术在油田施工过程中的应用、效果分析。 关键词:油田分层压裂液酸化液工艺技术效果分析 油田试油技术在广义上就是指试油施工的整个过程,其中包括了各方面的工艺技术例如:地层的测试、常规试油的工艺技术程序、试井测试和技术改造措施,这些工作全部是为了取得油田实际储油参数而进行的,压裂液工艺技术以及酸化液工艺技术,在中国石油集团渤海钻探工程技术研究院的工作学习中,我对石油技术做过颇多分析,本文就针对油田分层压裂酸化工艺技术展开探讨,分析压裂液技术与酸化液技术在我国油田种的应用、效果。 一、压裂技液术与酸化液技术的概述 1.压裂液技术 油田压裂液工艺技术应用上主要是压力将地层压开,形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来,以减小流体流动阻力的增产、增注措施。 压裂液主要有前置液、携砂液、顶替液组成的。压裂液的性能要求:黏度高,润滑性好,滤失量小,低摩阻,对被压裂的流体层无堵塞及损害,对流体矿无污染,热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广,便于配制,经济合理。 压裂液主要作用在概括来说有以下几方面:1、携带支撑剂到地层;2、压开裂缝;3、降低地层温度。 2.酸化液技术 酸化液技术分为压裂酸化工艺技术和基质酸化工艺技术两种,主要是利用酸液解决生产井和注水井周围污染问题,进一步的清除缝隙中的堵塞物质,达到扩大地层裂缝,提高渗透率的一种工艺技术。压裂酸化技术指的是在酸化的基础上压裂,将天然裂缝加宽、扩大、延伸,或是通过压裂岩石形成新的岩缝。形成之后的岩缝凹凸不平,在施工后形成槽油、沟油等流通道,改善了之前的汽油景田流渗状况,提高产油量。还有一种普通盐酸的酸化工艺称之为解堵酸技术,用以压裂压力低于破裂压力时的酸化处理的工艺。这种技术用途不如前类宽泛,只能解除汽油井眼周围小范围的堵塞,但该技术具有低成本、工艺技术操作简单、对地层的溶解度高的优点;目前的酸化技术主要分为:酸洗酸化;解堵酸化;压裂

水力压裂技术

水力压裂水力压裂:: 一项一项经久不衰的技术经久不衰的技术经久不衰的技术 自从Stanolind 石油公司于1949年首次采用水力压裂技术以来,到今天全球范围内的压裂施工作业量将近有250万次。目前大约百分之六十新钻的井都要经过压裂改造。压裂增产改造不但增加油井产量,而且由于这项技术使得以前没有经济开采价值的储量被开采了出来(仅美国自1949年以来就约有90亿桶的石油和超过700万亿立方英尺的天然气因压裂改造而额外被开采出来)。另外,通过促进生产,油气储量的静现值也提高了。 压裂技术可以追溯到十八世纪六十年代,当时在美国的宾夕法尼亚州、纽约、肯塔基州和西弗吉尼亚州,人们使用液态的硝化甘油压浅层的、坚硬地层的油井。目的是使含油的地层破裂,增加初始产量和最终的采收率。虽然使用具有爆炸性的硝化甘油进行压裂是危险并且很多时候是违法的,但操作后效果显著。因此这种操作原理很快就被应用到了注水井和气井。 在十九世纪三十年代,人们开始尝试向地层注入非爆炸性的流体(酸)用以压裂改造。在酸化井的过程中,出现了一种“压力从逢中分离出来”现象。这是由于酸的蚀刻会在地层生成不能完全闭合的裂缝,进而形成一条从地层到井的流动通道,从而大大提高了产量。这种“压力从逢中分离出来”的现象不但在酸化的施工现场,在注水和注水泥固井的作业中也有发生。 但人们就酸化、注水和注水泥固井的作业中形成地层破裂这一问题一直没有很好的理解,直到Farris 石油公司(后来的Amoco 石油)针对观察井产量与改造压力关系进行了深入的研究。通过此次研究,Farris 石油萌生出了通过水力压裂地层从而实现油气井增产的设想。 第一次实验性的水力压裂改造作 业由Stanolind 石油于1947年在 堪萨斯州的Hugoton 气田完成(图 1)。首先注入注入1000加仑的粘 稠的环烷酸和凝稠的汽油,随后是 破胶剂,用以改造地下2400英尺 的石灰岩产气层。虽然当时那口作 业井的产量并没有因此得到较大 的改善,但这仅仅是个开始。在 1948年 Stanolind 石油公司的 J.B.Clark 发表了一篇文章向石油 工业界介绍了水力压裂的施工改造过程。1949年哈里伯顿固井公司(Howco)申请了水力压裂施工的专利权。 哈里伯顿固井公司最初的两次水力压裂施工作业于1949年3月17日,一次在奥克拉荷马州的史蒂芬郡,总花费900美元;另一次在位于得克萨斯州的射手郡,总花费1000美元,使用的是租来的原油或原油与汽油的混合油与100到150磅的砂子(图2)。在第一年中,332口井被压裂改造成功,平均增加了75%的产量。压裂施工被大量应用,也始料未及地加强了美国的石油供应。十九世纪五十年代中期,压裂施工达到了每月3000口井的作业量。第一个过五十万英镑的压裂施工作业是由美国的Pan 石油公司(后来的Amoco 石油,现在的BP 石油)于1968年10月在奥克拉荷马州的史蒂芬郡完成的。在2008年世界范围内单级花费在1万到6百万美元之间的压裂作业超过了5万级。目前,一般的单井压裂级数为8到40

压裂系统详细介绍

系统详细介绍 1、方案设计子系统 方案设计子系统主要完成网上方案的申报、审批、审批辅助。子系统涵盖方案模板制定、申报、报废等多个方面。提供一个可控制、可配置的、灵活的审批平台。解决以往的申报滞后、资料管理不便、不公开等问题。 (1)参考以前设计方案实现成果和知识的复用; (2)采用网上发布式作业平台,对压裂工艺措施进行在线发布; (3)对在线发布的方案进行审批、审核以及跟踪方案进度。 (4)强调数据信息标准性、及时性。 (5)实现了流程动态配置,网络提交,减少不必要的延迟,从而提高整体效率。 (6)对现有历史设计方案、施工过程等数据进行分析、挖掘;以提供数据、图形、报表等多方位的信息服务;以便更好的为新的方案提供依据、对比。 2、数据采集子系统 数据采集子系统主要负责对于现场数据的采集为数据传输做前期准备。对控制中心所需要的基础数据、音频数据及相关的其他信息进行现场采录。此部分系统将以C/S的模式来实现与现场原数据的对接。 采集子系统安装在压裂仪表车上,由压裂仪器车上原有安装的主控电脑、数据处理通讯终端组成。

(1)采集压裂液连续混配技术工作参数。 (1)采集压裂车组数据,包括压力、排量等; (2)采集现场施工情况的音视频; (3)采集压裂微裂缝的实时数据。 3、数据传输子系统 数据传输子系统主要负责数据接口管理;通讯设备(卫星)接口的维护;通讯设备(卫星)通讯协议的维护、控制等。数据接口主要包括对于现场实时数据(基础数据、音频等)上传时与通讯设备的通讯;控制中心数据接收时与通讯设备的通讯。子系统通过现场软件提供的开放式接口来完成本系统与现有系统的对接、在数据采集子系统的基础上完成对于现场数据(基础数据、音频等)到控制中心的数据传输过程。 卫星传输数据优势: (1)覆盖范围广、通信容量大、传输质量好、组网方便迅速。 (2)适用环境恶劣、分布较广、数据可靠性要求高的场所 4、数据分析子系统 数据分析子系统主要负责对现有的、重要的压裂相关信息进行分类别数据分析。本系统采取与现有系统并行的方式对现有的数据进行多方面的分析、解释、判断及应用。实现数据优化、数据对比、数据整理统计、图形(曲线、图表等)展示、数据导出;使系统用户能够多方面的了解相关的数据;图形并茂的展现形式、准确的数据规整为决策层提供决策辅助。

油气井射孔技术探究

油气井射孔技术探究 发表时间:2017-03-16T16:03:08.647Z 来源:《科技中国》2017年1期作者:刘武明曾艳琳刘惠平陆恒 [导读] 射孔技术是油气井完井工程中的重要环节并在最近几年获得了巨大发展,极大的促进了油气井的增产。 重庆科技学院 401331 重庆科技学院 401331 孝感市应城古楼小学432400 江汉油田钻井二公司433123 司树杰重庆科技学院401331 【摘要】:射孔技术是油气井完井工程中的重要环节并在最近几年获得了巨大发展,极大的促进了油气井的增产。国内外射孔技术大致分为以下几方面:①高效射孔完井技术,如聚能射孔技术,为了最大程度的沟通油气生产通道、提高产能,该射孔技术逐渐向大药量、超深穿透,多级火药装药气体压裂增效等方向发展;②可以保护油气层、完善和提高射孔完井效果射孔工艺技术,如负压射孔工艺技术、动态负压射孔工艺技术、超正压射孔工艺技术、定方位射孔工艺技术等;③可以提高作业效率一体化组合作业工艺,包括提高测试资料真实性的射孔与测试联作工艺、射孔与酸化、射孔与压裂等措施联作工艺等,如 DST(油气井中途测试)联作工艺、负压射孔测试工艺等;④可以提高作业安全性和效果的管柱安全性设计、施工优化设计、智能定向射孔、射孔施工过程监测和诊断等;⑤可以恢复油气井产能、延长使用寿命的增产措施,如射爆联作增产技术和爆燃压裂增产技术等。 射孔技术及工艺的不断丰富和发展,改变了单纯依靠射孔器简单打开油套管的油气田开发模式,不断充实着射孔技术和工艺在油田开发中的作用。 【关键词】:射孔技术 射孔技术是油气井完井工程中的重要环节,以下为目前国内外主流的射孔技术及其研究。 1 负压及动态负压射孔技术 负压和动态负压射孔技术是通过在井筒中制造负压,射孔时利用负压形成的地层与井筒间的压力差产生快速的冲击回流,冲洗孔道附近地层和孔道内的堵塞物,清洁油流通道,使近井带地层的渗流特性更接近于原始地层,是一项较好的射孔增产工艺技术。近几年在国内得到了极大发展,目前国内成熟的负压射孔工艺是利用管内封隔器将射孔层段隔离,然后在油管内按要求形成负压,通过压力起爆方式使油管与封隔器以下套管环空沟通,在射孔段形成负压,继而引爆射孔枪实现负压射孔。 2 深穿透聚能射孔技术 原始射孔技术是采用子弹式射孔作为穿透套管及水泥环、构成目的层至套管连接孔道的手段,但这种射孔方式的穿深有限,经常无法形成有效的孔眼,所以聚能射孔得到迅速发展。聚能射孔利用聚能效应,具有优异的穿孔破岩作用,提高了射孔穿深。 随着油田开发对射孔要求的提高,国内外都进行了对超深穿透聚能射孔技术的研究。射孔弹的穿深获得极大提高,我国四川射孔弹厂研制的型号为SDP48HMX39-1 的射孔弹,其混凝土靶平均穿深指标也已达到 1 538 mm,基本达到国际领先水平。目前国内外射孔弹平均穿深总体提高了近 1倍以上。 3 定向射孔技术 定向射孔是利用定向仪器或定向装置从而实现对射孔方向的控制,以达到优化射孔方案、提高开发的效果。定向射孔技术主要有直井定向射孔和水平井定向射孔。 直井定向射孔主要是利用陀螺仪测定井下射孔方位角,实现对射孔方向的控制。在油气田开发过程中,储集层及其最大主应力方向常常与水平方向存在一定的夹角 α1和α2,利用陀螺仪定向后调整枪内射孔弹夹角或转动射孔管柱,使射孔方向指向主应力方向,从而使射流更易破碎储集层岩体,以便在后期的压裂增产改造过程中减小储集层破裂压力,降低压裂实施难度,改善射孔效果,增加储集层有效泄流面积以获得更高产能。 4 复合射孔技术 复合射孔是在聚能射孔基础上,将复合推进剂引入到射孔枪内作为二次能量。在聚能射孔弹射孔形成孔道的同时,复合推进剂被激发,在枪内产生高温高压气体,通过枪身泄压孔释放并进入射孔孔道,对地层进行气体压裂,形成孔缝结合型的深穿透。经验表明复合射孔可使单井产能提高 1 倍以上。近几年通过系统的基础理论研究及测试技术研究、枪身材料及承压能力研究以及火药装药结构、火药燃气控制技术的研究,由原来枪内装一级火药的装药结构发展为枪内装二、三级火药,大幅度提高了复合射孔能力,模拟打靶试验的压裂裂缝长度增加近 1 倍。同时,以延迟点火技术、速燃控制技术为基础发展起来的多级脉冲复合射孔技术已经开始应用于油气田开发,通过控制多级火药燃爆做功时间进一步提高了射孔效果。迄今为止,复合射孔已经形成了内置式、下挂式等多种装药结构形式及深穿透、大孔径、高孔密等多种产品系列,以及与完井工艺配套的全通径射孔与酸化压裂联作、水平井等复合射孔联作工艺技术。 5 全通径射孔技术与泵送射孔与桥塞联作技术 全通径射孔技术是采用油管将特制的全通径射孔器和配套的井下工具连在一起下入,并由校深短接定位,输送至目的射孔层后,起爆器点火,全通径射孔枪内射孔弹爆炸,残渣会自动落入井底或口袋枪中,射孔管串内形成与油管相当的通径,不需提管柱或丢枪作业就可顺利开展后续测井、酸化压裂、地层测试等作业,避免了多次作业对井下参数的影响,测试数据更能体现储集层的原始物性,使油层评价更为准确。 在水平井压裂工艺上,由于受井筒、地质条件和压裂设备水平的限制,须采用分段射孔和压裂才能实现储集层的最大开发效率。而传统油管输送水平井射孔工艺很难实现多段射孔和压裂。泵送射孔与桥塞联作工艺采用电缆输送方式,每段压裂只需一次电缆下桥塞并完成多次射孔,降低了作业时间和作业成本。 6 定面射孔技术 压裂裂缝的走向垂直于井筒轴向并沿井筒径向扩展才能获得最佳的缝网系统。国内外常规的射孔器为 60°相位螺旋布孔,此方式不能有效引导裂缝走向,压裂裂缝只能沿垂直于天然最小主应力的方向扩展,不能控制裂缝走向,在分段压裂中极有可能造成段与段之间压裂裂缝的交叉串通,影响压裂效果。定面射孔技术改变了常规螺旋布弹方式,采用特制超大孔径射孔弹及特殊布弹方式,射孔枪分簇布弹,

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