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油田老井重复压裂技术研究应用

国内大型压裂技术的应用与发展_张光生

第41卷第1期辽宁化工 Vol.41，No. 1 2012年1月 Liaoning Chemical Industry January，2012 收稿日期： 2011-09-19 国内大型压裂技术的应用与发展张光生1，2，王维波1，杨冬玉1，廖晶2，张红丽3，王雷波4，王华军1 （1. 西安石油大学石油工程学院，陕西西安 710065； 2. 河南油田勘探开发研究院地质实验室，河南南阳 473132； 3. 中国石油川庆钻探长庆钻井公司第二工程项目部，甘肃庆阳 745100； 4. 北京恩瑞达科技有限公司压裂套管堵漏项目部，北京 100192）摘要：大型压裂在我国的应用与发展已有十余年时间，但大型压裂目前尚无明确的界定标准。国内近年来形成了低渗透薄互层油藏大型压裂、大型酸化压裂改造、大型加砂压裂、低伤害大型压裂等一系列成熟的大型压裂技术。大型压裂具有地质条件复杂多样、机组功率大、施工规模大、增产效果显著等特点，在今后很长时期内将继续担当低渗透油气层勘探试油，新井投产和油层改造的重任。关键词：大型压裂；低渗；薄互层油藏；裂缝；酸化压裂中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2012）01-0046-05 1 中小规模压裂向大型压裂的变化水力压裂凭借由地面向井内泵注液体的能量，使油层破裂，继而填以支撑剂，形成并保持裂缝，从而改善油气层导流能力，以达到油水井增产增注的目的。水力压裂技术是人们在认识地层、开发油气资源的长期实践中逐步总结出来的成果。 1947年7月世界第一口压裂井在美国堪萨斯州Hugoton 气田Kelpper 1井成功压裂[1] ，至今已有上百万井次的压裂作业。1954年中国开始应用水力压裂，20世纪70年代逐步对油层水力压裂基本原理、压裂工艺、压裂液、支撑剂、压裂工具、压裂设备、压裂施工中的事故预防和处理等问题进行研究和实践。五十多年来，水力压裂技术已由简单的、低液量、低排量压裂增产方法发展成为一项标准的开采工艺技术。最初的压裂作业，液量一般只有几立方米，而现代大型压裂作业液量已达几百立方米，支撑剂达上百吨。大型压裂（Massive Hydraulic Fracturing，MHF）是相对于中小规模的压裂而言，虽然目前没有文献或者资料对大型压裂做出明确界定，但公开出版的文献中普遍将压裂液用量400 m 3 以上、加砂量50 m 3 以上、最高施工泵压60 MPa 以上，同时动用了数台较大功率机组且有较大排量和较长作业时间的压裂作业称为大型压裂。20世纪90年代国内开始实施大型压裂施工,迄今已完全具备大型、超大型压裂的技术能力。如果能制定明确的大型压裂标准，无疑将有利于行业技术实力的量化比较和品牌形象的树立。 2 国内大型压裂技术应用现状 2.1 应用现状为研究致密气藏而发展起来的的水力压裂技术，其作业规模从小型发展到大型甚至超大型已成为压裂技术发展的一个重要方面。国内近年来将其广泛应用于油气藏增产改造，并取得良好增产效果。胜利、新疆、四川等油气田，屡屡以压裂液用量、加砂量、最高施工泵压等关键参数，不断刷新和创造国内大型压裂规模纪录。表1汇总了近年来国内部分大型压裂井况与施工参数。大型压裂不仅应用于低渗透薄互层砂岩油藏、低孔-特低渗薄互层油藏、低渗砂砾岩油藏、潜山裂缝性变质岩油藏、火山岩油藏、致密页岩气藏、低压气藏、低渗透砂岩气藏等，而且也用于碳酸盐岩油气藏酸压改造，以及煤层气压裂[2,3] 。 2.2 主要技术的研究与开发（1）低渗透薄互层油藏大型压裂技术 ① 二维流动的拟三维裂缝扩展模拟技术[4] 大型压裂技术的出现使人们认识到裂缝内过高的压力容易克服遮挡层岩石应力，使水力压裂的裂缝沿长、宽、高三个方向同时延伸。低渗透薄互层砂岩油藏隔层薄、强度低，裂缝的长高比往往小于4，以前只考虑流体一维流动的拟三维裂缝扩展模型就不够真实。根据低渗薄互层油藏大型压裂的特点，在适当假设的基础上，应用线弹性断裂理论，建立流体沿着裂缝高度和长度方向流动的拟三维裂缝扩展

压裂技术详解

压裂技术详解第一节压裂设备 1．压裂车：压裂车是压裂的主要设备，它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，把支撑剂挤入裂缝。压裂车主要由运载、动力、传动、泵体等四大件组成。压裂泵是压裂车的工作主机。现场施工对压裂车的技术性能要求很高，压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。 2．混砂车：混砂车的作用是按一定的比例和程序混砂，并把混砂液供给压裂车。它的结构主要由传动、供液和输砂系统三部分组成。 3．平衡车：平衡车的作用是保持封隔器上下的压差在一定的范围内，保护封隔器和套管。另外，当施工中出现砂堵、砂卡等事故时，平衡车还可以立即进行反洗或反压井，排除故障。 4．仪表车：仪表车的作用是在压裂施工远距离遥控压裂车和混砂车，采集和显示施工参数，进行实时数据采集、施工监测及裂缝模拟并对施工的全过程进行分析。

5．管汇车：管汇车的作用是运输管汇，如；高压三通、四通、单流阀、控制阀等。第二节压裂施工基本程序 1．循环：将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车。循环路线是液罐车-混砂车-压裂泵-高压管汇-液罐车，旨在检查压裂泵上水情况以及管线连接情况。循环时要逐车逐档进行，以出口排液正常为合格。 2．试压：关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压30-40Mpa，保持2-3min不刺不漏为合格。 3．试挤：试压合格后，打开总闸门，用1-2台压裂车将试剂液挤入油层，直到压力稳定为止。目的是检查井下管柱及井下工具是否正常，掌握油水的吸水能力。 4．压裂：在试挤压力和排量稳定后，同时启动全部车辆向井内注入压裂液，使井底压力迅速升高，当井底压力超过地层破裂压力时，地层就会形成裂缝。5．支撑剂：开始混砂比要小，当判断砂子已进入裂缝，相应提高混砂比。 6．替挤：

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：

(工艺技术)油田压裂新技术工艺

2012年4月8日星期日 1、黑油模型：指油质较重性质的油藏类型。黑油模型是最完善、最成熟，也是应用最为广泛的模型。是油藏数值模拟的基础，其它模型大都是黑油模型的扩展。（1）黑油模型的基本假设：（1）油藏中的渗流是等温渗流。（2）油藏中最多只有油、气、水三相，每一相均遵守达西定律。（3）油藏烃类只含有油、气两个组分。在油藏状态下，油气两组分可能形成油气两相，油组分完全存在于油相内，气组分则可以以自由气的方式存在于气相中，也可以以溶解气的方式存在于油相中，所以地层内油相为油组分和气组分的某种组合。在常规油田中，一般不考虑油组分向气组分挥发的现象。（4）油藏中气体的溶解和逸出是瞬间完成的，即认为油藏中油气两相瞬时达到相平衡状态。（5）油水之间不互溶；天然气也假定不溶于水。煤层气：赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。全国煤层气试验区分布图 J3-K1 哈尔滨 28 3、页岩气页岩气形成的条件（1）岩性：形成页岩气的岩石除页岩外，还包括泥岩、粉砂岩、甚至很细的砂岩（2）物性：页岩最突出的特点是孔隙度和渗透率极低，典型的气页岩的基质渗透率处于微达西~纳达西范围，因此气体在储层中的流动主要取决于页岩中天然裂缝的发育情况（3 ）矿物组成：粘土矿物和碳酸盐含量低、粉砂质或硅质（石英）含量较高比较有利。（4）裂缝：裂缝发育适中。 2012-4-9 4、压裂工艺成果压裂工艺推陈出新，分段压裂、裂缝性气藏压裂、火山岩压裂、降滤压裂、重复压裂、转向压裂、控缝高压裂等压裂技术得到了成功应用，特别是水平井分段压裂技术的推广应用, 保障油气田增储上产方面发挥了巨大作用。较好指标： 2、乌鲁木齐 J1-2 J3-K1 J3-K1 J3-K1 J3-K1 J2 J1-2 J1-P2 J1-2 J1-2 西宁兰州 J1-2 1-2 西安 P2 成都 2"| C-P 北京1 ? 济南3 9 C-P 长春 E J3-K1 1开滦 15 韩城 2大城 16 蒲县 3济南 17 柳林 4淮北 18 吴堡 5淮南 19 三交 6平顶山 20 临县 7荥巩 21 兴县 8焦作 22 丰城 9安阳 23 冷水江 10晋城 24 涟邵 11屯留 25 沈北 12阳泉 26 红阳 29 阜新 13澄合 27 铁法 30 辽河 14彬长 28 鹤岗 T3 武汉二长沙 2 ： P2 上海 P2 P2 福州卢台北

关于水力压裂设备及技术的发展及应用

关于水力压裂设备及技术的发展及应用【摘要】水力压裂技术经过了半个多世纪的发展，在设备和技术应用上都取得了较大的发展，在全球各地的石油开采中也发挥了关键性的作用，是目前仍在广泛应用的评价认识储层的一种重要方法，水力压裂技术也是油田煤矿等产业生产中确保安全、降低危险的重要技术。近年来，水力压裂的几部发展很快，在压裂设备材料上也有了较大突破，压裂技术在油田勘探开发应用中和其他行业的应用中的前景还是十分广阔的。【关键词】水力压裂；发展现状；趋势随着技术进步和应用范围的扩大，施工对压裂技术也提出了更高的要求，对压裂设备性能、压裂液等材料的要求也越来越高，不同地理环境下的压裂技术应用也有不同的需求，所以水力压裂设备和技术的研究也在不断进行，笔者在此对水力压裂技术的发展应用现状和今后的发展前景进行了展望，具体内容如下。一、水力压裂设备技术的发展应用现状（一）端部脱砂压裂技术现代油气田勘探开发技术发展应用速度快，各种新技术工艺也都得到了综合运用，过去压裂设备和技术主要应用于低渗透油田，现在应用范围有了明显的扩大，在国内许多大型油田的中高渗透地层中不但应用了压裂设备和技术，且在技术上有了更大的突破。压裂技术应用于中高渗透地层时，实现短宽型的裂缝能够更好的控制油气层的开发，所以端部脱砂压裂技术应运而生，并在应用中取得了非常好的效果，近年来端部脱砂压裂技术在浅层、中深地层、高渗透以及松软地层都得到了应用，该技术的相关设备也在应用中得到了不断的改进。（二）重复压裂技术随着油田开发的不断深入，出现越来越多的失效井和产量下降的压裂井，二重复压裂技术正是针对该类油井改造和提高产量的有效技术措施。全球范围内各个国家对重复压裂设备和技术的研究都很重视，经过实践检验其应用效果也十分显著，重复压裂的成功率能够达到75%左右。在美国还有油田企业在应用重复压裂技术的同时还采用了先进的强制闭合技术和端部脱砂技术，取得了很好的经济效益。重复压裂技术设备能够用于改造低渗透和中渗透的油层，在直井、大斜度井以及水平井中都具有很高的应用效果，对提高产能具有很好的作用。（三）高渗层防砂压裂技术高渗层防砂压裂技术不但能够实现高渗透油藏的压裂，还能够同时完成充填防砂作业。传统的砾石充填防砂技术很容易造成对高渗透油层的破坏，导致导流能力下降，而高渗透防砂压裂技术是结合的端部脱砂技术，使裂缝中的支撑剂浓

压裂-工程技术试题(管理岗)

工程技术试题（管理人员）填空题部分 1.破裂压力计算：直井：瞬时停泵压力+（射孔底界—射孔顶界）/2*100 、水平井：瞬时停泵压力+垂深、 2.如井下有封隔器，压裂时套管平衡压力一般采用地面泵压的1/3~1/5。 3.常用压裂管柱的规格:（1） 73mm(2?in ）油管：外径73mm ，内径62mm 。内容积3.019L/m ，外容积 4.185 L/m 。（2）89mm(3in ）油管：外径88.9mm ，内径76mm 。内容积4.536L/m ，外容积6.207 L/m 。 4.对于任意时间段的混砂比，可通过下式计算得出：平均混砂比= 砂量时间排量砂量 *64.0* % ，该式为石英砂(密度1.67×103Kg/m)混砂比计算公式，如果为其它支撑剂，则视其密度，式中系数作相应变化。 5.原地层的渗透率与有效厚度的乘积称为地层系数。 6.喷砂器的作用：向地层喷砂液，造成节流压差，保证封隔器所需的坐封压力。 7.压力系数是指某地层深度的地层压力与该深度的静水柱压力之比。 8.在进行井下作业时，压井液压力的下限要能够保持与地层压力平衡，而其上限则不应超过地层的破裂压力以避免压裂地层造成井喷。 9.理想的压裂液必须具有多种用途并满足以下条件：低滤失性，携砂性，降阻性，稳定性，配伍性，低残渣，易返排。 10.施工时液体的流动过程：压裂液罐-混砂装置-压裂泵车-管汇-地面管线-井口-井下管线-喷砂器-油套环空-射孔炮眼-地层。 11.地质构造的基本类型有四类：水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂构造。 12.天然石油是从油、气田中开采出来的；人造石油是从煤或油页岩等干馏出来的。 13.根据圈闭的成因，圈闭分为构造圈闭、地层圈闭、岩性圈闭等。 14.一个油气藏必须具备两个基本条件：同一圈闭内油气聚集；具有统一的压力系统。 15.大庆长垣的原油属于石蜡基原油，含蜡量达20％～30%，凝固点为23～

体积压裂技术的研究与应用

体积压裂技术的研究与应用摘要：对于低渗油藏，由于此类型的储油层密度高，渗透率较低，所以就不能使用常规的压裂形成单一裂缝的增产改造措施，因为此措施不能达到商业的开采价值，因而为了提升其商业开采价值就要探索新的压裂改造技术。在国内提出了体积压裂改造超低渗油藏的设想，其根据是参考国外的页岩气体积压裂技术。国内通过体积压裂的方法在靖安油田初次实验及应用。经实践后得出，虽然低渗油藏储层致密、渗透率低，但是在经体积压裂后，其形成了复杂缝网和增大改造体积，这样不仅在初期油量产出大，而且给与后期稳产极大支持。关键词：低渗致密增产改造体积压裂缝网一、体积压裂作用机理 “体积压裂”顾名思义，就是指将可以进行渗流的有效储集体通过压裂的方法“打碎”，这样就形成了一个网络裂缝，通过这样的压裂方式能使储层基质与裂缝壁面的接触面积达到最大化，使得油气可以从任何方向渗流到裂缝的距离最短化，将储层整体渗透率提高到一定的程度，从而使储层可以实现长、宽、高三维立体方向的改造。在工程的施工过程中，通过（1）低猫液体（2）大液量（3）高排量这三项，加以转向技术及材料的应用的辅助，利用直井分层压裂技术和水平井分段改造技术等手段，可以将裂缝网络系统形成规模最大化，储层动用率就会相应的提高，从而提高非常规油气藏采收率。二、体积压裂的技术特征 2.1 体积压裂改造的条件（1）地层有天然的裂缝且发育良好；（2）岩石中硅质成分含量高，容易在高压下产生裂缝。岩石在压裂过程中容易产生剪切力破坏，不是形成单一的裂缝，而是有利于形成复杂的网状裂缝，从而提高裂缝密度增加缝隙体积；（3）较小的敏感力度，适用于大型的滑溜水压裂。较弱的水敏地层，有利于提高压裂液的用液规模，同时使用滑溜水压裂，滑溜水黏度低，可以进入天然裂缝中，迫使天然裂缝延展距离增加缝隙体积，扩大了改造体积。 2.2 体积压裂改造技术国内常用的体积压裂技术是滑溜水大型压裂技术。体积压裂工艺有两个特征。第一“两大”：大排量、大液量。第二“两小”：（1）小粒径低密度支撑剂，支撑剂一般采用70/100目和40/70目陶粒；（2）低砂比，最高砂比不超过支撑剂总量的20.0%。 2.3 体积压裂液体系

国内压裂技术进展

中国石油压裂酸化业务的发展综述近些年，中国石油压裂酸化发展声势夺人，水平井裸眼分段压裂酸化工具等一批技术利器先后登场。从技术工艺来说，历经直井分层压裂、水平井分段压裂和井组整体压裂，由单纯追求裂缝长度发展到最大限度寻求被压开储层体积。今年，一吨瓜尔胶一度高达每吨2.1万美元，两年前这一价格还仅为1950美元。作为传统压裂液，瓜尔胶身价倍增的推手正是全球如火如荼的压裂酸化业务。且不说压裂酸化在北美页岩气开发中大显身手，仅从中国石油压裂技术的发展就可窥见一斑。时势造英雄压裂酸化是一种旨在改善石油在地下流动环境，提高油井产量的储层改造工艺技术，虽应用年头不短，但整体发展速度相对较慢，不仅是工程技术产业链上的一块短板，而且在井下作业业务的庞大队伍中也势单力薄。然而近些年，中国石油压裂酸化发展声势夺人，水平井裸眼分段压裂酸化工具等一批技术利器先后登场。昔日低调的角色为何成为今日的新秀？时势造英雄。随着油气资源劣质化加剧，低渗透油气储量成为新增储量和上产主体，越来越多油气井需要储层改造。压裂酸化技术发展，不仅关系到稳定并提高单井产量“牛鼻子”工程的实施，而且影响着油气藏开发动用程度。据统计，“十二五”期间，中国石油目标市场压裂酸化工作量需求约13.9万井次，年平均2.8万井次，2015年将比2010年增长30.5%，压裂层（段）数及加砂量将增长40%以上。压裂酸化在建设“西部大庆”大舞台上充分证明了这一点。从“井井有油、口口不流”的“三低”油气藏，到如今“西部大庆”呼之欲出，以压裂为核心的井下技术作业，在长庆油田增储上产中起的作用不言而喻。40多年来，“吃压裂饭，过压裂年，唱压裂歌”的顺口溜无人不晓。如今，要唱“压裂歌”的何止长庆油田一家。大庆油田薄互层水平井压裂和老井改造，川渝地区和塔里木地区的深井、高温高压储层改造及页岩气等非常规油气资源开发，都在热情地呼唤压裂酸化技术进步与更大规模应用。在2012年勘探开发年会上，集团公司总经理周吉平把物探、钻完井及储层改造并列为三大核心工程技术。集团公司副总经理廖永远要求油田和工程技术企事业单位要“干优压裂活，吃好储改饭”。整合出尖兵

采油井重复压裂裂缝失效原因分析及处理

采油井重复压裂裂缝失效原因分析及处理摘要：传统的油田开发技术并不能有效地帮助采油工作的顺利进行，因此目前很多的企业都使用了重复压裂的技术，虽然在一定程度上解决了采油的问题，但是却又引发了产生了裂缝的问题，阻碍了采油的进程。本文主要描述了具体有哪些原因是使用了重复压裂技术而导致的裂缝以及如何有效地解决这些问题的措施，让更多地人了解到裂缝对油田开发的不良影响。关键词：采油井；重复压裂裂缝；失效原因；处理方式前言：随着一些采油技术的不断更新，采油井重复压裂技术成为了目前使用率最高的技术，同时也是具体实施效果最好的一项技术。可是由于一些外部与内部的因素，如：堵塞问题等，使得此技术出现了失效问题，从而导致采油效果不佳，下文就主要描述了这些问题以及具体的处理方式。一、失效的原因（一）形成了很多污垢并沉积由于采油的环境有所不同，可能处于酸性、碱性或者温度高低不一致的环境下，同时采油需要使用到很多的仪器，不仅仅是采油时的设施，还有运输和装载的设备等，但是这些设备处于不同的环境中时会形成一些难溶物质并沉积下来，这些污垢通常是在处理岩石裂缝等时产生的。由于外界环境与时间的影响，使得这些沉淀物越来越多，同时和外界接触时间过长，还会发生一些反应，导致出现一些腐蚀与堵塞问题，进而破坏了仪器设备的质量性。这些结垢的形成过程中，会出现很多的变化，如：脱离水的溶解之后，表面会出现盐类分子等。（二）微粒的影响主要是会发生堵塞的问题，是由于哪些地面上的黏土会在泥质胶结储层形成污垢物进而沉积下来。微粒的变化主要存在地层水中，这些水中含有一定的微量元素，地层水以外的外界水又会影响这些元素，使得其本身的矿化度受到影响而变化，水的酸碱度又会影响地层水中的正离子。因为水层周围的粒子不发生迁移的现象，水中的一些粒子就会慢慢的累积到一起，进而产生堵塞的现象，直接影响到地层水流动很缓慢。（三）化学物质的影响主要是会受到磷的影响。PH值等于数值7周围时最不低于磷在沉积物的释放，而水质处于酸性和碱性的环境下时有利于磷的释放。水中不免会生长植物，植物进行光合作用时会吸收溶解于水的二氧化碳，从而减少水中的碳酸根和碳酸氢根离子，就会使水的PH值大于7，水就容易呈碱性，富含更多的氢氧根离子，氢氧根会夺取磷酸盐中的磷，使得磷就会大量被释放出来。同时水中还有微生物和细菌，它们经过代谢之后，会产生酸性物质，那么水质整体的PH值又低于7，水再次呈现酸性，此时酸根离子会夺取沉积物中的磷，推动了磷在沉积物中的分解。总之，水中过酸或者过碱都不利于环境的保护，都会使得沉积物中的磷得到释放，进而加大了水中磷沉积物的数量。二、具体的解决方式（一）采用物理解决方式采用这种方式可以在一定程度上解决沉淀物的沉积问题，需要使用到其辐射和催化两种功能，前一种需要使用的原材料是无机盐，主要是水中的物质，运用无机盐增加大量的光量子被吸附掉而不是沉积下来，再通过催化的方式来改变其自身结构，而这一过程所使用的仪器设施需要放到排放水的位置，这些能够帮助

压裂软件的现状及发展趋势

压裂软件的现状及发展趋势孟庆民 (中石化胜利油田分公司采油工艺研究院) 摘要：压裂是目前低渗透油田主导的增产措施，压裂相关的软件技术发展的也非常迅速。压裂软技术贯穿于从整体开发-单井设计-压后返排优化全过程，是技术人员的重要工具，通过软件，可以更加深入的认识油藏和评价施工效果。通过对常用的压裂优化软件的使用经验，分析了压裂软件的现状及发展，探讨了目前软件存在的问题，提出了下步压裂软件的发展趋势，并对压裂优化软件的发展提出了看法。主题词：压裂软件整体压裂单井设计发展趋势 1 压裂软件现状压裂是低渗透油藏重要增产措施，压裂设计软件是优选油层改造措施和优化设计措施的基本手段。目前压裂优化软件已经形成了较为完善的体系，由区块整体压裂设计、单井压裂优化设计、施工实时监测和分析等三类组成。目前，区块整体压裂优化设计软件主要有3种优化设计方法，即优化采收率法、净现值法和累计增产量法。优化采收率法最为科学，但是由于涉及油田开发方面的许多比较复杂的因素和问题，实际上难以做到真正的目标优化。净现值法涉及裂缝模型因素和油田开采经济分析问题，裂缝模拟的准确性和经济分析模型的可靠性均会对优化结果产生影响。累计增产量法着重分析油层内有效裂缝对增产量的影响，避开了裂缝模型、裂缝具体形状(主要指高度变化等)和经济分析因素。这类软件主要用以确定地层是否适合整体压裂改造，优选裂缝规模以及预测整体压裂效果。目前整体压裂软件主要是国内的中国石油大学和西南石油大学开发的，可以完成五点、反九点、矩形井网的优化。单井压裂设计软件主要以国外的产品为主，如FracproPT、E-StimPlan、Terrfrac、GOHFER、Meyer，国内有西南石油大学开发的3D-HFODS软件。压裂设计软件一般包括压裂设计、酸压设计、压裂充填设计、小型压裂分析、产能预测、经济评价、液体/支撑剂库等功能。压裂裂缝模型从二维发展到了全三维，从简单的井身结构优化发展到了复杂结构的水平井优化。FracproPT软件系统是拟三维压裂软件工具，提供支撑剂和酸化压裂增产的设计、模拟、分析、执行和优化功能。FracproPT的独特技术是它的实时数据管理和分析能力；其中包括灵活的，根据裂缝分析可进行校正的裂缝模型；以及压裂处理后进行生产分析和经济优化的油藏模拟功能。FracproPT2007版本（10.4.57）支持水平井的压裂设计模拟，而且可以和油藏模拟软件作接口，模拟压裂后产能变化。E-StimPlan是由压裂专家K.G. Nolte、Mike Smith先生创建的NSI公司开发的全三维压

油井重复压裂的工艺技术

油气开采化工设计通讯 Oil and Gas Production Chemical Engineering Design Communications ·54· 第45卷第4期 2019年4月 1?油井重复压裂工艺概述 1.1?对原理进行基本概述对于油井重复压裂技术而言，主要指的就是当油井首次完成压裂之后，随着开采时间的不断增长，气单井的产量会逐渐降低，因此需要进行第二次或者是二次以上的压裂技术。对于这项技术而言，最基本的原理可以概括如下几点：（1）首先对裂缝进行清洗，使其表面干净，并且还应该对残渣进行清除，其目的就是确保在重新布砂之后低含水层与高渗透地带可以进行有效地沟通，这样就可以对油层的渗透能力进行很好的改善；（2）对于首次压裂之后，但是裂缝有重新闭合的系统，应该重新打开，并且对井筒地带的通道进行适当的沟通；（3）对油流模式进行适当的调整，并且降低油流流入到井筒的阻力。 1.2?重复压裂工艺的主要特点（1）随着低层压力不断减小，低层滤失程度会随着压裂次数的不断增加变得更加严重，因此重新进行压裂过程中应该选择质量非常好的重复压裂液。（2）随着油井开发时间的不断增加，在近井地带的地层流体压力会逐渐降低，并且地应力也会随着发生改变，这样不仅会将上下各层与产层之间的压力差变得非常大，而且也会使得产层重新出现裂缝。2?油井重复压裂工艺技术对于重复压裂工艺技术而言，主要由高效返排工艺技术、重复压裂优化技术及压裂液技术三项技术组成，下面对这三项技术进行重点描述。 2.1?高效返排工艺技术通过应用高效返排工艺技术，可以使得压裂液在短时间内从储层当中排出，这样就可以将压裂液对储层的影响降低到最小。在对储层的不同特征规律进行研究之后可以知道，能够很好的对开井排液、关井以及及加砂压裂的过程进行很好的模拟，通过提高反排压力差提高，不仅可以确保其比储层水锁启动压力更大，而且还可以确保储层内无支撑剂回流，然后通过有效应用井口安置喷油嘴的方式，可以使得压裂液在短时间内全部排出。 2.2?重复压裂优化技术2.2.1 对施工参数进行优化对于优化施工参数而言，主要可以分成以下几个部分：对施工排量进行设计、对注入方式进行选择、对前置比以及砂比进行设计四项内容。之所以要对施工参数进行优化，主要就是确保缝长可以更好地满足设计要求，通过对软件模拟技术进行有效应用，可以更好地选择需要进行优化的各项施工参数。 ① 对施工排量进行设计。裂缝的高度控制与延伸压力控制对施工排量大小具有非常直接的影响，除此之外，井口工程条件以及施工管柱条件对排量也会产生非常大影响。在施工过程中，对施工排量应该进行合理的优化设计。 ② 对注入方式进行选择。在进行压裂施工过程中，主要可以将其分成油套混注、环空注液与油管注液三种施工注液方式。为了保证施工管柱安全稳定，并且保证泵注参数条件，应该选择施工相对比较简单的注液方式。如果需要对后期处理过程及施工的安全性进行考虑，应该对油管注入方式进行选择。 ③ 对前置比设计。在对前置液用量进行设计过程中，首先应该确保压裂施工可以准确有效的进行，然后将前置液的含量降低到最小，并且还应该严格根据支撑半长与造缝半长确定的80%的比值对前置液的含量进行有效设计，目的就是为了提升压裂施工的有效性。 ④ 对砂比进行设计。在进行重复压裂施工中，裂缝的伤害影响程度、储层的物理性质对平均砂比的设计都会产生非常直接的影响。如在某油井中通过对软件模拟技术进行有效应用，可以对不同砂比条件下的净现值、动态缝长进行比较分析。 2.2.2 缝长优化在传统的压裂设计中，一般根据储层的渗透率状况采用Elkins 原则对缝长进行设计。而在重复压裂设计中要根据压裂的成本条件和旧缝的延伸量对单井产能的贡献进行缝长设计。按照以上的技术条件要求，综合分析具体的井网井距与不同层的剩余油量分布，采用裂缝模拟技术、垂直裂缝气藏模拟技术和经济模型分析计算合理的裂缝长度。 2.3 压裂液技术在重复压裂中，随着生产时间不断增长，地层压力会变得越来越低，尤其是在距离井比较近的地方，压力会变得非常低，这样就会使得压裂液的反排变得非常困难。如果压裂液在低层内残留时间比较长，对储层所造成的伤害是无法进行修复的，而且对压裂后期的增产过程也会产生非常消极的影响。通常采用的解决方法有：①减少压裂液中的胍胶含量，这样就可以将残渣对储层的损害降低到最小；②采用自生热泡沫压裂液进行施工，利用其生热增能特性对储层的反排压力进行很好的改善。参考文献 [1] 杨洪志，雷群，朱建峰.与哈里伯顿合作重复压裂改造技术研究[J].钻采工艺.2012，12（29）：62-63.[2] 李武平，赵勇，赵忠诚，等.油田井重复改造措施效果评价[J].油气井测试.2010，13（14）：74-75. 摘　要：为了能够更好地对单井产油量进行控制，常用的方法就是进行重复压裂技术。主要对重复压裂技术进行概述，并且对这项技术进行重点探讨，希望给相关人士提供一定的参考。关键词：油井；重复压裂技术；工艺技术中图分类号： TE357 文献标志码：B 文章编号：1003–6490（2019）04–0054–01Process Technology of Oil Well Repeated Fracturing Han Shi-liang Abstract ：In order to better control the oil production of a single well ，the method often used is to carry out repeated fracturing technology.In this article ，we mainly summarize the repeated fracturing technology ，and focus on this technology ，hoping to give relevant people a certain reference. Key words ：oil well ；repeated fracturing technology ；process technology 油井重复压裂的工艺技术韩世亮（大庆油田井下作业分公司特种工艺作业一大队，黑龙江大庆?163112）收稿日期：2019–01–06作者简介：韩世亮（1972—），男，黑龙江大庆人，助理工程师，主要从事油田工作。

无水压裂技术研究进展

Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2018, 40(3), 167-172 Published Online June 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/781482535.html,/journal/jogt https://https://www.wendangku.net/doc/781482535.html,/10.12677/jogt.2018.403080 The Advancement of Waterless Fracturing Technology Qi Teng1, Yang Zhang1, Junyan Liu1, Wei Li1, Yiliu Sun2,3 1Research Institute of Petroleum Engineering, Tarim Oilfield Company, PetroChina, Korla Xinjiang 2State Key Laboratory of Petroleum Resources and Engineering, China University of Petroleum, Beijing 3College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Beijing Received: Dec. 28th, 2017; accepted: Jan. 28th, 2018; published: Jun. 15th, 2018 Abstract Shale gas was rich in China and its development was of great significance of energy strategy in China. At present, the technologies in shale development was mainly hydraulic fracturing, which was harmful to the shale reservoirs and in turn affected production after fracturing. Meanwhile, the shale gas reservoirs in China were widely distributed in remote west China where lacked wa-ter. Therefore, the waterless fracturing technology was urgently needed. In this paper, the four waterless fracturing technologies, including high energy gas fracturing, liquefied CO2 fracturing, foam fracturing and liquefied petroleum gas fracturing, were studied. Besides, the advantages, disadvantages, and the application status of the above 4 technologies were compared. By combin-ing the existing waterless fracturing technology with the actual geology and engineering situation, the waterless fracturing technology suitable for shale gas production in China is explored, which speeds up the commercial and efficient exploitation process of shale gas. Keywords Waterless Fracturing, High Energy Gas Fracturing, Liquefied CO2 Fracturing, Foam Fracturing, Liquefied Petroleum Gas Fracturing

浅谈限流法压裂技术及应用

浅谈限流法压裂技术及应用【摘要】限流法分层压裂技术是指当一口井中具有多个压裂目的层，且各层间破裂压力又有一定差别时，通过严格限制各油层的炮眼数量和直径，尽可能地提高施工中的注入排量，利用先压开层吸收压裂液时产生的炮眼摩阻，大幅度提高井底压力，进而迫使压裂液分流，使各目的层按破裂压力的低高顺序相继被压开，最后一次加砂同时支撑所有裂缝的工艺，以达到所有油水层全部开发的目的。【关键词】限流法压力压裂液 1 引言限流法分层压裂是一种油水井压裂技术，它主要用于未射孔的新井。其特点是射孔方案必须和压裂施工相一致，射孔方案是压裂方案的一部分。各小层射孔数量，总的射孔数量以及孔眼直径都必须根据地面所提供的最大施工排量、施工管柱结构、最大破裂压力差异值，以及各目的层的物理参数来确定，施工过程中的最大炮眼摩阻必须大于最大破裂压力差异值，以最后确定压裂方案。 2 工艺技术的研究 2.1 水平裂缝条件下射孔方案的确定在水平裂缝条件下，主裂缝水平延伸，层间隔层对裂缝有很好的遮挡作用，裂缝在纵向上不穿透层间隔层，各目的层都具有独立的裂缝系统。因此，限流法压裂时，应尽可能地将每个目的层都射孔，使之与井筒连通。射孔方案应根据限流压裂工艺和油层条件，与压裂方案同时确定。基本方法和步骤如下：（1）根据压裂设备原来水马力能达到的情况、压裂管柱和全井压裂目的层数量及分布情况进行压裂层段划分。一方面要力求采用尽可能少的压裂层段完成全井压裂，另一方面又要确保在设备能提供的水马力条件下，尽可能压开层段内地各目的层。（2）分析各层段内地压裂目的层的最大破裂压力差异值，确定相应层段在压裂过程中需要带最小炮眼摩阻值。（3）用试算法确定压裂层段的射孔炮眼总数。（4）根据各小层的物性及厚度、综合考虑各小层的布孔数量。（5）射孔炮眼位置应定点于油层物性最好部位，以保证裂缝的有效性。 2.2 垂直裂缝条件下射孔方案的确定

特低渗透油藏大型压裂技术与应用

价值工程器，使过电压保护系统趋于复杂，且成本升高，因而在实际中通常采用不平衡保护技术代替。这一技术的原理是检测一组电容器中正常部分与受损部分之间在电流和电压等指标方面的差异，将这种差异作为保护的动作量，其数值大于整定值时，保护动作自动切除故障电容器组。电容器组的接线方式不同，构成不平衡保护的方式也不相同，其中主要有零序电流保护、零序电压保护和差压保护。在线路正常运行情况下或者接地系统无故障时，三相电流或电压的向量和为零或者只有很小的不平衡电流；而当线路运行不正常或者接地系统发生故障时，零序电流和零序电压二次回路将出现较大电流和电压，使保护装置动作并发出信号或切除故障回路。目前在城市电路系统或者主网变电站中，大部分采用的不平衡电压保护，是将电容器组的三相电压互感器二次头尾相接（A 相非极性端连接B 相极性端， B 相非极性端连接 C 相极性端），并从A 相极性端和C 相非极性端引出二次线形成差电压回路，将此电压接入保护装置来判别，使之动作并发出信号或者切除故障回路。不平衡保护技术的要点包括了八个方面：①与熔断器保护相配合，这样可以保证在整组电容器切除之前故障电容器便已被检出并切除，保证电容器系统的正常运行；②不平衡保护技术应具备相当的灵敏度，当由于单台电容器的切除引起剩余电容器的过电压低于5%时，应发出信号，而过电压超过额定电压1.1倍时，则应跳闸和闭锁。③不平衡保护的动作延时要较短，以便减小由于电容器内部燃弧型故障造成的损坏，防止剩余电容器的过电压时间超过允许的限度。该延时应该足够短，以防止在单相或者断相故障时不平衡保护中的电流互感器或电压互感器以及保护继电器等设备受到过电压的损害。④不平衡保护的动作时间要选择恰当，防止在出现涌流、外电路发生接地故障、雷击、临近设备的投切、断路器三相合闸不同步等情况下出现的短时间不平衡，造成不平衡保护误动作，在一般情况下，电容器组的不平衡保护可以采用0.5s 的延时。⑤不平衡保护回路应该加设谐波滤过器，限制谐波电压的影响，而对于电容器组中性点可能出现的暂态过电压也应该采取保护措施。⑥不平衡保护应具有闭锁功能，动作跳闸的同时，应闭锁电容器组的自动投入，防止将故障的电容器组再次投入使用。⑦不平衡保护的动作值应大于由于系统和电容器公差引起的固有不平衡。⑧所有中性点不平衡检测接线，都应检测三相电压和电流的不平衡，以保证在每相中失去相同数量的电容器产生的过电压都能检测出来，除此之外，由于不平衡检测不能反应高压系统产生的过电压，因而不平衡保护系统必须要能承受系统高过电压。电力电容器作为现代电力系统的重要组成部分，其保护技术的研究对于未来电气工程的发展有着十分重要的意义，虽然目前我国的电容保护技术还落后于西方发达国家，但只要我们积极探索与创新，以电流和电压保护为两个基准出发点，以不平衡保护等新技术作为引导，相信电力电容器的保护技术一定可以迈上更高的发展平台。参考文献： [1]宋德萱.电容系统保护综述.上海同济大学出版社，2006 [2]涂全波.现代线路保护实践教程.成都电子科技大学出版社，2003[3]汪芳.查尔斯.柯里亚.电气工程中的细节.北京.中国教育出版社，2009.[4]刘冠军等.电容器教学论[M].高等教育出版社，2007. [5]李成笃.现代城市电力维护系统改革的几点思考.昌吉学院学报，2008. 0引言特低渗透油藏孔喉细小，渗透率低[(1～10)×10-3μm 2]，渗流阻力大，油井自然产能低甚至无自然产能[1]。目前，特低渗透油藏主要有三种传统的开发方式[1～5] ： ①直井弹性开发。对直井弹性开发来说，为保持单井控制储量规模必然要采取较大的井距，但较大的井距必然造成井间形不成有效驱替，因此基本属单井衰竭式开发，产量递减快，采收率低，经济效益差；②小井距注采开发方式。小井距注采开发虽能形成井间驱替，但较大的井网密度必然造成开发投资过大，单控储量太低，加之注水见效后容易发生水淹，开发效益也较差；③ 水平井分段压裂开发方式。近年探索的水平井分段压裂方式尚不能实现注水开发，仍属单井衰竭式开采，加之单井投资较大、技术应用尚待完善，也难实现有效动用。总体上，特低渗油藏效益开发的技术瓶颈尚未取得突破。通过对特地渗透油藏开发技术调研和反复论证，认为要实现特低渗油藏高效开发，就必须立足注水开发；而且注水开发要有效益。要想做到这一点关键在于：一是少打井；二是大幅提高单井产能。要少打井有两种方式，即要么拉大排距，要么拉大井距，而特低渗油藏渗流半径小，拉大排距势必造成储量失控，因此拉大井距成为减少钻井的唯一选择。要保持大井距间有效渗流并有效提高产能，就必须实施大型压裂改造，在井间形成长裂缝渗流通道；要在井间形成较长的裂缝渗流通道，井排需沿地应力方向部署，对排上油、水井实施大型压裂，并要尽可能通过工艺优化，减少次要方向裂缝的产生，迫使主裂缝沿地应力方向尽可能延伸至设计距离，且—————————————————————— —基金项目：中国石油化工集团公司2010年开发风险控制评价项目“垦利油田富112块沙三下复杂断块油藏开发风险评价研究” （编号：50-2010-js-00054）。作者简介：李科（1978-），男，四川泸州人，工程师，毕业于江汉石油学院石油工程专业，现从事压裂、酸化、钻井等技术研究和推广及管理工作。特低渗透油藏大型压裂技术研究与应用 Research and Application of Large-scale Fracturing Technology in Ultra-low Permeability Reservoir 李科①Li Ke ；胡罡②Hu Gang （①中国石化胜利油田黄河钻井总公司北方分公司，东营257015；②中国石化胜利油田地质科学研究院，东营257015）（①North Company of Huanghe Drilling Company of Shengli Oilfield ，Sinopec ，Dongying 257015，China ； ②Geological Scientific Research Insititute of Shengli Oilfield ，Sinopec ，Dongying 257015，China ）摘要：通过对特地渗透油藏开发技术调研和反复论证，认为“定向、定量地造长缝”的大型压裂技术是实现特低渗油藏效益开发的关键。针对富112块沙三下段特低渗透砂岩地层，应用stimplan 整体压裂优化模拟软件开展了压裂工艺技术优化研究。实践证明，大型压裂技术不仅解决了富112块沙三下段油藏的开发难题，而且对实现特低渗透油藏效益开发具有重要的参考价值。 Abstract:Through investigation and argumentation on the development technology of ultra-low permeability reservoir,the Large-scale fracturing technology which can form long fissure directionaly and guantitatively is considered as the key technology of the economic benefit development technology of ultra-low permeability reservoir.With the example of the parameters of Fu112Block ultra-low permeability oil reservoir,the Large-scale fracturing technology was studied and optimized using the Numerical Simulation Software (STIMPLAN)of Systematic Fracturing for Reservoir.Field application shows that the Large -scale fracturing technology both applies to Fu112Block reservoir and may have reference value to the ultra -low permeability reservoir for economic benefit development. 关键词：特低渗透；大型压裂；工艺技术；应用效果Key words:ultra-low permeability ；Large-scale fracturing ；technology ；application effect 中图分类号：TE65 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）01-0026-02 ·26·