水力喷射压裂技术研究及在中原油田的应用

摘要

水力喷射压裂技术不同于传统的水力压裂,该技术综合了水力喷射射孔、水力压裂和油管或油套环空泵入流体等多种技术,能较准确地在指定位置制造裂缝,无需机械封隔,可节省作业时间和降低作业风险。利用水射流的独特性质进行储层改造的新技术,适用于低渗透油藏直井和水平井。其具有不使用任何机械密封装置即可实现一段或多段分层压裂的特点。解决了套变、小套管、管外窜槽、油水层隔层条件差以及地层应力异常等特殊井无法分层改造问题,为复杂井况井的改造提供了安全简便的压裂技术。
　　 中原油田油气藏普遍埋藏较深,大部分储层物性较差,地层温度高,并且经过约30年的开发,特别是注水开发的油藏,随着开发方案的不断调整和实施,由于地质,工程和管理等方面的原因,造成油水井井况复杂。常规水力压裂已无法满足此类油气田精细开发的需要。为此,本文展开针对深层低渗复杂井况的压裂工艺技术研究,引进水力喷射压裂工艺技术,对中后期油田的高效开发,具有重要的现实意义。
　　 本论文通过室内实验和现场应用相结合,对水力喷射压裂机理进行了研究;优选出了适合复杂井况井压裂施工要求的耐高温、抗高剪切的压裂液体系:改进和完善了适合中原油田复杂井况的水力喷射工具;优化了水力喷射压裂管柱及压裂施工参数。形成了适应复杂井况井施工的压裂工艺技术,并在多口压裂井得到了成功应用,为下步中原油田复杂井况井挖潜增油提供了技术支撑。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1.1 研究的目的及意义

1.2 水力压裂研究概述

1.3 水力喷射压裂技术研究概述

1.3.1 机理研究概述

1.3.2 工艺技术研究概述

1.3.3 水力喷射压裂工具及装置

1.3.4 技术特点及国内外应用情况

1.4 论文研究的主要内容

第二章 水力喷射压裂配套工具研制及管柱优化

2.1 水力喷射工具加工与装配

2.2 室内试验

2.2.1 喷嘴试验

2.2.2 喷嘴器试验

2.3 水力喷射工具的改进

2.3.1 喷嘴数量优选

2.3.2 喷枪

2.3.3 工具改进效果

2.4 水力喷射压裂管柱

2.4.1 水力喷射工具系列

2.4.2 优化施工管柱

2.5 本章小结

第三章 水力喷射压裂工艺技术研究

3.1 选井选层范围

3.2 压裂液的选择

3.2.1 压裂液对地层的伤害

3.2.2 压裂液配方

3.2.3 压裂液性能评价

3.3 支撑剂的选择

3.4 压裂设计优化

3.4.1 喷嘴准确定位与优化

3.4.2 油管排量优化

3.4.3 环空压力

3.4.4 施工各阶段参数优化

3.4.5 泵注程序优化

3.5 本章小结

第四章 现场施工设计方案及效果分析

4.1 典型井例方案设计

4.1.1 悬挂4寸套管的井进行水力喷射压裂改造

4.1.2 目的层离水层近的井进行水力喷射压裂改造

4.1.3 井斜大的井进行水力喷射压裂改造

4.2 现场应用统计

4.3 效益分析

结论

参考文献

致谢