1 / 9
文档名称:

段塞式加砂技术在页岩气缝网压裂中的应用.doc

格式:doc   大小:48KB   页数:9页
下载后只包含 1 个 DOC 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

段塞式加砂技术在页岩气缝网压裂中的应用.doc

上传人:ATONGMU 2024/7/2 文件大小:48 KB

下载得到文件列表

段塞式加砂技术在页岩气缝网压裂中的应用.doc

文档介绍

文档介绍:该【段塞式加砂技术在页岩气缝网压裂中的应用 】是由【ATONGMU】上传分享,文档一共【9】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【段塞式加砂技术在页岩气缝网压裂中的应用 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。段塞式加砂技术在页岩气缝网压裂中的应用12卢云霄郭建春(1(257077;(2610500)胜利石油工程有限公司井下作业公司山东东营西南石油大学四川成都,,,摘要页岩储层裂缝扩展及延伸机理不同于常规储层且微裂缝发育压裂液滤失量大常规的连续阶梯状加。++,砂压裂工艺在页岩气开发中不适用段塞式加砂工艺采用段塞中顶段塞的不连续加砂模式具有降低近井摩、、。,阻提高裂缝复杂程度实现缝网压裂提高施工成功率等作用此技术在国内某页岩气井压裂施工中得到了应用100%,。施工一次成功率并取得了较好的产能关键词段塞式加砂页岩气缝网压裂水平井分段压裂产能文章编号:1004,4388(2014)05,0067,03中图分类号:TE357:B文献标识码,,是实现裂缝的支撑而是要增加缝内流动阻力以达0引言,5,8,。到增加缝内净压力并实现裂缝转向,,页岩气分布广泛开发潜力巨大是常规石油天2段塞式加砂工艺原理。、然气的理想接替能源但页岩气成藏规律储集空2(1形成缝网的力学条件、,间渗流规律以及开发模式区别于常规天然气给有。效开发带来很大的困难和挑战页岩气无自然产,。能需要进行压裂改造后才能有效开发依托水平,,井分段压裂技术在储层里形成缝网状的复杂裂缝“”,。以达到体积改造的目的是页岩气开发的关键常,规的压裂施工方式较难适应页岩气压裂的要求因,此针对页岩气藏特征及压裂施工特点提出了段塞。式加砂工艺1页岩气储层地质分析WarpinskiTeufel,根据和的破裂准则当天然裂1(1页岩气储层地质特点缝发生张性断裂时,有,?页岩储层具有低孔低渗特征通常无自然产,σ(1)Pn,。能须压裂后才能有效开发,当作用于天然裂缝的剪应力较大时则天然裂,?岩性和矿物组分不同不同页岩储层可压性缝容易发生剪切滑移,此时,。存在差异||,+K(,P)(2)ττσ0fn、?页岩气储层常发育天然裂缝微层理面和层:———,MPa;———式中τ天然裂缝内岩石的黏聚力τ0。,。间缝裂缝既是储集空间又是渗流通道水力压作用于天然裂缝面的剪应力,MPa;K———天然裂缝f,裂过程中因胶结而封闭的天然裂缝开启后形成了面的摩擦因数;σ———作用于天然裂缝面的正应n,2,3,,“"。复杂的网络裂缝从而实现体积改造P———,MPa。,MPa;力天然裂缝近壁面的孔隙压力1(2页岩气压裂施工特点,根据二维线弹性理论剪应力和正应力由下式?裂缝破裂及延伸机理不同于常规砂岩储层,:表示常规压裂加砂程序不适用;?施工规模大(液量大、,σσHhτsin2=θ(3))、、;2,加砂量多排量高砂比低?压裂液滤失量大容、;易产生脱砂对砂比的提升较敏感?加砂的目的不,,,,,,1970,1993作者简介卢云霄男高级工程师中石化胜利石油工程有限公司井下作业公司首席压裂酸化专家年出生年毕业于石(),、。E-mail:lyx2046@。油大学华东石油地质专业目前主要从事试油测试储层改造技术研究与应用工作68201410油气井测试年月++σσσσ提高缝内净压力,使裂缝转向。HhHhπ=,cos2θ,0,θ?σH2222(2段塞式加砂工艺原理4)(原理2(2(1,,当两条裂缝相交后压裂液进入天然裂缝天然,段塞式加砂即在压裂施工过程中注入一段混裂缝近壁面的孔隙压力为,,砂液后停止加砂然后采用压裂液进行中顶之后再P(x,t)=+P(x,t)(5)σ—,。:P———,MPa。作用2(2(2(3)、(4)(5)(1)将式式和式代入式后整理得,?打磨射孔孔眼和近井扭曲的裂缝减小近井到发生张性断裂所需裂缝净压力为摩阻,降低施工压力;,σσHh,,?封堵近井微裂缝降低压裂液滤失便于造主P(x,t),,cos2θ)(6)(1net2,;裂缝提高压裂改造体积(6),=/2,根据式得到当θπ时有最大值最大,?每个支撑剂段塞进入地层后施工压力均有,。值为θθHh,一定程度的上升裂缝内净压力提高使天然裂缝张同理,可得发生剪切断裂所需裂缝净压力为开,可造新裂缝或实现裂缝转向,对于形成复杂的裂,9,11,,σ1σHh,;缝网络增大储层改造的体积有重要作用P(x,t),(K,sin2,θθτ+,,ff0Kf2?与纤维同时使用,可实现“高速通道压裂。”(7)3应用π=,P当θ时有最大值最大值为max23(1储层物性特征P=/K+(,)τσσ(8)max0fHh(1)XX—页岩气井钻遇上奥陶统五峰组下志=0,,天然裂缝τ因此发生剪切破裂时最大值0,留统龙马溪组岩性为灰黑色碳质泥岩夹深灰色泥=(,)。σσ为PHhmax。TOC3(0%,4(9%;岩水平井段为孔隙度镜质体,在页岩气压裂中页岩储层内天然裂缝张开形2(8%。反射率为成分支裂缝的力学条件为施工裂缝内净压力超过储(2)储层的储集空间为裂缝和孔隙,岩心含气,7,。层水平主应力差值水平主应力差值可由下式计33(61m/t。量测试平均值为:算(3)40(89%,粘土矿物平均含量长英质平均含=2,p,p+SσΔσ(9)hift量46(62%,碳酸盐岩平均含量9(91%,其它式中:Δσ———地层水平最大与最小主应力差,MPa;2(58%,。有较好的可压性———,MPa;p———σ地层最小主应力地层初始孔隙hi(4)。此组页岩具有高杨氏模量低泊松比特征p———,MPa;S———,MPa;压力地层破裂压力岩石ft,;本井水平主应力大于垂向应力地层易形成垂直缝,MPa。的抗张强度11%,水平地应力差异系数在高的净压力情况下易,裂缝内的净压力主要受储层特征参数如垂向。形成网络裂缝或复杂裂缝、、,主应力剖面弹性模量泊松比和断裂韧性等控制3(2压裂设计及施工过程、对净压力有影响的人为可控因素主要有施工排量XX2000m,1600m,井垂深水平段长度为采用,7,、:压裂液粘度平均砂比和裂缝封堵情况等参数—20泵送桥塞射孔联作分段压裂技术对水平段分1'44KEICLQμP(10)。+?,,4,,4HE'H00、100+40/70+30/50合目粉陶目树脂覆膜砂目树,,施工中排量改变仅导致了缝高或缝长的变。脂覆膜砂支撑剂的组合,,,。化对缝宽变化不大因此净压力变化不大可通2。施工过程如图所示采用前置酸液解除近井:过以下几种方式来达到变化缝内净压力的目的?。、污染采用高排量低砂比的方式向地层注入多个采用滑溜水和胶液等不同粘度液体交替注入的方,,粉陶段塞粉砂段塞打磨射孔孔眼和近井扭曲裂缝,,;“式改变压裂液粘度变化净压力?采用支撑剂段15,20MPa。40/70降低施工压力加目支撑剂阶+”,,塞中顶的施工方法改变压裂液平均砂比变化净,段每个段塞进入地层后均使施工压力一定幅度上;,,压力?对裂缝进行适当封堵增加流动阻力,。2,A升在中顶阶段施工压力下降如图所示在69235:第卷第期卢云霄等段塞式加砂技术在页岩气缝网压裂中的应用,,,点之前段塞入地层最高压力基本相同未有大幅度主加砂过程中段塞式加砂工艺可及时分析地层对,2%,8%,,升降表明砂比为的支撑剂段塞较容易的某砂比的敏感性及时调整施工参数能最大限度的。A10%40/70。进入地层裂缝点即砂比为的目支撑避免砂堵,8%(2)“剂段塞进入地层时的最高压力较砂比为的段段塞式加砂工艺可实现页岩气体积压5MPa。10%"。,塞进入地层压力升高了表明的段塞进裂在页岩气压裂过程中每个支撑剂段塞进入,,,入地层后出现一定程度的脱砂裂缝内某些部位形地层后施工压力均有一定程度的上升裂缝内净压。,,,,,成砂桥因此对加砂程序进行调整增加中顶液量力提高可造新裂缝或实现裂缝转向对于形成复杂,,。并降低下一段塞的砂比调整后施工压力恢复至动态的裂缝网络增大储层改造的体积有一定作用。B,,(3)、平稳状态至点时压力再次升高且增长趋势段塞个数支撑剂类型及压裂液类型是页,,,更快及时对泵注程序进行调整确保了施工的成功岩气压裂的关键段塞式加砂工艺在页岩气压裂中3。60m,。率本层施工累计加入地层支撑剂共用滑的应用实例证明了此工艺有较大的推广价值331500m,200m。溜水线性胶参考文献,1,,,,(赵晨光刘继东刘计国等非常规天然气系统及其在中国的勘探前景,J,(石油天然气学报,2009,31(3)(,2,,,,(张金川聂海宽徐波等四川盆地页岩气成藏地质条,J,(,2008,28(2):151,156(件天然气工业,3,,ahmanMM,AliAghighi,SheikS,ahma(nInteraciotnBetweenInducedHydraulicFracturePanred-ExistingNa-turalFractureinAPoro-ElasticEnvironmen:tEffectofPorePressureChangeandtheOierntaitonofNaturlaFracture,,,(SPE12257(4,4,,,,(蒋廷学贾长贵王海涛等页岩气网络压裂设计方法,J,(,2011,39(3):36,40(研究石油钻探技术3(3压裂效果,5,(,J,(薛承瑾页岩气压裂技术现状及发展建议石油钻探2,,2011,39(3):24,29(由图可知除前三个段塞进入地层降低了施技术,6,,,,(—雷群胥云蒋廷学等用于提高低特低渗透油气藏,4,9工压力之外其他段塞进入地层时压力均上升,J,(,2009,30(2):改造效果的缝网压裂技术石油学报MPa,去除因井筒内段塞液与中顶液密度差与产生237,241(1(0,2(4MPa,的压力变化数值加段塞和中顶时井,7,翁定为,雷群,胥云,等(缝网压裂技术及其现场应用3,6(6MPa。底压力变化幅度为表明了段塞式加,J,(石油学报,2011,32(2):280,284(砂模式起到了改变裂缝内净压力的作用,大大增加,8,,,,(陈守雨刘建伟龚万兴等裂缝性储层缝网压裂技术,J,(,2010,32(6):67,71(。研究及应用石油钻采工艺了裂缝发生转向的可能性,9,周健,陈勉(裂缝性储层水力裂缝扩展机理试验研究54(3MPa,本储层最大水平主应力为最小水平,J,(石油学报,2007,28(5):109,113(48(7MPa,5(6MPa。主应力为水平地应力差为这,10,,(,M,(:楼一珊金业权岩石力学与石油工程北京石油,种较小的水平地应力差在高的净压力情况下易形,2006:117,119(工业出版社。成网络裂缝,11,KetterAA,HeinzeJ,,DanielsJLetal(AFieldStudy采用多段塞加砂工艺,pletionStrategiesforFractureInitiationintShaleHorizontalWells,J,(SPEProduciton,20段分段压裂,确保了各层施工一次成功率为Operaiotns,2008,23(3):373,378(100%。,10mmmm,28压后放喷排液用油嘴孔板求,12,Leonard,,Woodroof,,BullardKetal(toCmple-43,26,27MPa,31×10m/d,产井口压力气产量得tions:pletionStrategies。到了高产工业气流,,,(SPE11080,92007(4结论:2014,05,14:本文收稿日期编辑许兰婷(1)段塞式加砂工艺可提高页岩气压裂施工成。功率以段塞形式加入地层的支撑剂可打磨射孔孔,。眼和近井扭曲裂缝有降低压裂施工压力的作用78201410油气井测试年月bersomeprocessesoifngsberttidgeplug,loweringtherooflocsure,checkingleakage,etc,whoseprocessissimple,costislow,andissafeandlireable(Multi-essfullyaiecvhesamulti-stagehydraulicsalansdbtingandpeorrfationwithoncesitnrg,whichnotonlyhastheaboveadvantages,lsbuosavetaspeorrfationcost(TheprocessiswidelyusedinErlianregion,achievingthedeisredfractuirngresults(Keywords:hydraulicjet,horizontalwell,multistagefractuirng,fractuinrgeffectApplicationofDown-HoleShut-inValveForOilTestinHighPressureandDeepWellatNewWesternDistrict(2014,235():59,60,71TianMing(DownHoleOperationDepartment,iangsuOilfield),Zhangianbao(pany,BohaiDrilling-JJIEandxplorationCo(Ltd)EToporblemsofsealingfailureofP-Tpacker,beingdifficulttoopenMoFfEteste,rbeingdamagedofP,Nvalveandsoon,theL-down-holeshu-tinvalveoperatedbyalunnuspressurehasbeeintnroduced(sistedofthisand,essrateofth(eBteysutsingoftheowrkingsystemofonimeetopeningandclosingwell,oiltesitngprocessissim-plified(Largediameterofthistoolcanalsodoanumberojofbs,suchasacidextrusion,etc(whichsolvestheporblemsforoiltestinhighpressureanddeewepllatthenewwesternistridct(Keywords:highpressureanddeepll,weshu-tinvalve,applicationanalysisThe,eserachofMultistageFracturingGasLiftingMethodinHorizontalWellsofQingshenGasField(2014,235():61,63LiHaike,JiangKaijun,HuanXgiaoyun(pany,DaqingOilfieldCo(,Ltd)Thestimulationtechnologyofmulti-stagefractuirngtolow-permeailibtyreserovirofhorizontalwellscanfurtherimprovethelfoweffi-ciencyanwedllproducitvity(Takingmulti-stagefracturedorhizontalwellsinQingshengasfieldasexamples,thepaperanlyazesthemainfactorsaffeincgtflow-backrateandpeorlactionmechainsm,developsmethodstooptimizetheworksystem,andformsth-estandardsofisdchagrethegasteisntgafterfractiunrgofmulti-stagefractuirngtohorizontalwellsinQingshengasfield,andeslitsahbestransi-enttesintgmethods,asreseorirv,andhasanimportantsignificanceinguidingproduciton(Keywords:Qingshengasifeld,multistagefractuirng,horizontalwell,flow-backrate,worksystem,parisonAnalysisforConventionalWellTestandInjection/pressureDropTestinCBM(2014,235():64,66YuanChao,WanJgifei,ZhangHongliang(pany,BohaiDrilling,ExplorationEngineeringCo(,Ltd),ZhangGuanghia(DepartmentofMarankedtProducitonCoordination,BohaiDrilling,ExplorationEngineeringCo(,Ltd)Compairsonanalysisforthoenvcenitonaltesitngtechniqueandinjection/pressuredropteocloghnyappliedinexplorationanddevleop-mentofoaclbedmethaneisdiscusse(dByactualtestinterpretiaotntoHuoU11well,permeabilityooafliscunderstoodandthoaelc--pletionqualityareevaluated,whichprovidesareliablebaissforthepodrucitonpotentialanddevleopmenttesitngofthiswell(essfulteslstoaprovidesaneffecivteevaluationmethodforisthtechnologysubsequelnytappliedincoal-esitng(Keywords:HuoU-11well,convenitonaltes,tinjectionwells/drotpestApplicationofSlug-FracturingofShaleGas(2014,235():67,69LuYunxiao(Down-pany,ShengliPetroleumEngineeringCo(Ltd),GuJoianchun(SouthwestPetroleumUniversi-ty)Theexpanisonandexteniosnmechainsmoftheshleareservoirs,venitonalreserovirsandmicro-fracturesaredevelopedtocausefracitnugrfluidlossvolumetobeibg,tguprrocessdoesnotlyapptodevelopmenotfshlaegas(Slug-styletechusesisdcontinuoussandmodelofplug+buntmiddle+slug,whichhasfunciotnsofdecre-asingfrictionnea-rwellbore,workomcplexitytoachieveseamfractiungr,essrateopeofraitonandsoon(Thistechniquehasbeenappliedinadomesitcshalegaswellfractuinrg,essfulraiste100%,andachievesagoopdroducitoncapaicty(Keywords:slug-typesand,shalegas,tgu,rsegmentfractuinrginhorizontalwell,capacityDiscussonUsingSurfaceProcessto,esolvetheIceBlockingProblemofGasPipeline(2014,235():70,71CaiMingtao,HuangWei,HouWeining,ZhangZhongchi,MaKai(pany,BohaiDrilling,ExplorationCo(,Ltd),ZhangXinsheng(ManagementiOceffoftheGasoSratge,HuabeiPetroleumAdministrationBureau)identsduringthetrialoperaiton,mainlycausedbythepipelinepressuretestafterindgrfyacotr,bigwaterdropsegmentoffactors,galysfascuotpprs,climaticfactors,andosno(urrenceoofrmabalnpressur,eseriouslyendagneringthesafetyofeqipmuenantdpipelines,andprocessingmoreidfficultandlessrelevantexpeirence(Bystudyingontheactlusaituaitonofsurfaceoperaitonwinter,solutionstousestandardsurfacoceesspresemergencyresponseranadidcaltheiceblockinwinterofnaturlagaspipelineatlong-termhasbeenporposed(Keywords:hydrat,eiceblock,terrestiarlprocesse,shazard,smeasuresApplicationofPermanentOpticalSensingMonitoringSystemintheUltraDeepandAbnormalHighPressureGasWell(2014,235():72,74XuHongjun(NaturalGaseDpartment,pany,)XuWenchao(ExplorationandDevelopmentProjectManaegr,pany),SuJunan,MaWenhong(TabeiExplorationandDevelopmentProjectManaegr,pany),Sune-Hdong(,esaerchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopmentLangfanBgranch)Formaitonsandwell-plex(uratedynicamdata,inletthedown-holepermanenotpticalpressuretemperatuorenitomringsystemisintroduced(posedoopfticalpressuregauge,pressuregaugesupporttube,undergrounle,unddecagrbroundopticalfibercable,wellheadcablecrossingdeviceandopticalsurfacedataacqisuitionsystemwichhcancontinuouslymonitorandreportonpressureandtemperaturechanges,iannfludenhacseonnootheroperaiton(essfulliacppationofthissystemreolsvesthepressureonmitoringproblemsatultradeepabonrmalhighpressuregaswlles(Keywords:Dabeigasiefld,abnormalhighpressure,permanentpressugaugree,dynamicmonitoring,application