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文檔簡(jiǎn)介
第十章壓裂
——壓裂工藝技術(shù)一、分層及選擇性壓裂技術(shù)二、測(cè)試壓裂技術(shù)三、裂縫高度控制技術(shù)四、泡沫壓裂工藝技術(shù)五、高能氣體壓裂技術(shù)一、分層及選擇性壓裂技術(shù)主要用于多層的油氣井中,對(duì)其中某個(gè)或某些目的層進(jìn)行壓裂。
(一)封隔器分層壓裂1.單封隔器分層壓裂(1)管柱結(jié)構(gòu)圖(2)用途對(duì)最下面一層進(jìn)行壓裂。
(3)特點(diǎn)
1)管柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;
2)施工比較安全,不易發(fā)生砂卡;
3)適用于各種類(lèi)型油氣層,特別是深井和大型壓裂。(4)技術(shù)要求
1)水力錨的嚙合力必須大于施工時(shí)作用于封隔器上的上頂力,以免頂彎油管;
2)施工時(shí)作用于封隔器上下的壓差必須小于封隔器允許的最大壓差;
3)壓裂層的射孔段與上面一層射孔段之間的距離,中深井應(yīng)不小于3m,深井應(yīng)不小于5m。2.雙封隔器分層壓裂(1)管柱結(jié)構(gòu)圖(2)用途在射開(kāi)多層的油氣井中,對(duì)其中任意一層進(jìn)行壓裂。(3)特點(diǎn)
1)控制壓裂層位準(zhǔn)確可靠;
2)施工中兩個(gè)封隔器之間拉力較大,對(duì)深井和破裂壓力高的地層,不宜采用此種工藝技術(shù)。(4)技術(shù)要求
1)兩個(gè)封隔器之間的所有井下工具、短節(jié)的本體和螺紋抗拉強(qiáng)度必須大于施工時(shí)的最大拉力;
2)噴砂器應(yīng)緊接于下封隔器上部,以免施工時(shí)在下封隔器上形成沉砂;
3)壓裂層射孔段與上下層射孔段之間的距離一最不應(yīng)小于5m,最少不小于3m;
4)起管柱前,應(yīng)先反循環(huán)將下封隔器上部沉砂沖凈。起管柱時(shí),應(yīng)先上下活動(dòng),不得猛提。3.橋塞封隔器分層壓裂
(1)管柱結(jié)構(gòu)圖
(2)用途在射開(kāi)多層的油氣井中,對(duì)其中任意一層進(jìn)行壓裂。
(3)特點(diǎn)
1)施工比較安全,不易發(fā)生砂卡和拉斷油管等事故;
2)控制壓裂層段準(zhǔn)確可靠;
3)適用于深井壓裂;
4)施工工藝較復(fù)雜,壓裂前需先下入橋塞;壓裂后,若橋塞下面有產(chǎn)層,則需打撈或鉆掉橋塞。(4)技術(shù)要求1)施工時(shí),橋塞上下壓差不能超過(guò)允許的最大壓差;2)水力錨的嚙合力必須大于施工時(shí)作用于封隔器的上頂力;3)打撈橋塞時(shí),應(yīng)先將橋塞上沉砂沖干凈;
4)撈住橋塞后,起管柱時(shí)應(yīng)先上下活動(dòng)將橋塞解封,卡瓦收回,再慢慢上起,不得猛提;
5)若使用可鉆式橋塞,鉆橋塞時(shí)應(yīng)注意保護(hù)油氣層和防止發(fā)生井噴。橋塞:/C-swf.asp
4.滑套封隔器分層壓裂有兩種管柱類(lèi)型,而且開(kāi)關(guān)滑套方式也有兩種。國(guó)內(nèi)最常用的是只有噴砂器帶滑套的管柱和采用投球憋壓方法打開(kāi)滑套。(1)管柱結(jié)構(gòu)圖(2)用途
1)可以不動(dòng)管柱、不壓井、不放噴一次施工分壓多層;
2)對(duì)多層進(jìn)行遠(yuǎn)層壓裂和投產(chǎn)。(3)特點(diǎn)
1)對(duì)油氣層傷害小,有利于保護(hù)油氣層;
2)由于受管柱內(nèi)徑限制,一般最多只能用三級(jí)滑套,一次分壓四層;
3)如果一次壓多層,必須起鉆換管柱,才能對(duì)下部層位進(jìn)行排液投產(chǎn)。(4)技術(shù)要求1)滑套內(nèi)徑自上而下要逐級(jí)減小,壓裂時(shí)自下而上逐層壓裂;
2)為保證封隔器有較好的坐封位置,每個(gè)射孔段之間的距離一般不能小于5m;
3)用于深井,為保證封隔器坐封位置準(zhǔn)確,應(yīng)對(duì)油管進(jìn)行測(cè)井校深;
4)因這套管校結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易造成砂卡,施工完后應(yīng)立即起出管柱;
5)如果逐層壓裂求產(chǎn)完后再打開(kāi)滑套壓上層。在打開(kāi)滑套前應(yīng)先反循環(huán)將管柱內(nèi)外沉砂沖凈,以免造成砂卡;
6)滑套外徑應(yīng)小于所通過(guò)的管柱最小內(nèi)徑,并與滑套坐落短節(jié)密封良好。(二)堵塞球選擇性壓裂
1.堵塞球選擇性壓裂工藝原理2.堵塞球分類(lèi)1)高密度堵球—球的密度大于壓裂液密度(效率低,不返出)2)低密度堵球—球的密度低于壓裂液密度(效率高,但是返出)3.堵塞球封堵效果計(jì)算公式(1)堵球在套管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度f(wàn)d是雷諾數(shù)的函數(shù),而雷諾數(shù)中又有未知參量Vs,因此需試算為簡(jiǎn)化計(jì)算,也可用(fd-NRe)關(guān)系曲線(xiàn)求其值。將式(5-4)兩端乘以NRe平方可得利用式(5-6)和(5-7)分別求出NRe和fd后,在圖5-6上標(biāo)出兩點(diǎn),由兩點(diǎn)所連直線(xiàn)與(fd-NRe)曲線(xiàn)交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的值,即為實(shí)際的NRe和fd值。然后用式(5-3)或下式求Vs。堵球在套管中沉降時(shí),如在層流中,計(jì)算出的Vs不受管壁影響。如在紊流中,則應(yīng)進(jìn)行修正。此時(shí)式(5-1)為
(2)堵球在套管中運(yùn)動(dòng)的慣性力
(3)孔眼對(duì)堵球的吸引力取VR為孔眼內(nèi)最大水平流速的一半,則將(5-14)代入(5-13)得式中的fd可從圖5-4中查出,此處的雷諾數(shù)可用下式計(jì)算當(dāng)FD>Fi時(shí),封堵成功!
(4)使球脫離孔眼的力查fd的雷諾數(shù)可用下式計(jì)算如果忽略球進(jìn)入孔眼內(nèi)之面積,5-17和5-18簡(jiǎn)化為:
(5)孔眼持球力考慮孔眼和堵球幾何尺寸的影響,需對(duì)上式進(jìn)行修正。即
當(dāng)FH’>Fu時(shí),堵球才能坐封在孔眼處不脫落!
4.選擇堵球直徑與堵球數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)公式
(1)選擇堵球直徑經(jīng)驗(yàn)公式
(2)選擇堵球數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)公式
5.不同密度差、不同流量與封堵效率關(guān)系(三)限流法分層壓裂1.限流法分層壓裂工藝原理
2.限流法分層壓裂工藝要點(diǎn)
1)根據(jù)壓裂要求設(shè)計(jì)射孔方案。
2)必須保證每個(gè)孔眼暢通,可先用稀酸預(yù)處理疏通孔眼。3)為保證盡可能多的射孔層段被壓開(kāi)和每層有足夠的排量,應(yīng)在套管允許的條件下盡可能提高排量。
4)在允許的最大排量下,孔眼摩阻必須大于各層間破裂壓力的差值,即形成的井底壓力應(yīng)高于所有層的破裂壓力。
5)各層間不能串通,以達(dá)到分層壓裂的目的。3.孔眼摩阻計(jì)算公式(1)美國(guó)埃索生產(chǎn)研究公司計(jì)算公式(2)利用礦場(chǎng)資料估算孔眼摩阻公式(四)蠟球選擇性壓裂
1.工作原理和作用蠟球選擇性壓裂是利用高滲層與低滲層吸水能力不同,在壓裂液中加入蠟球暫堵劑將高滲層封堵,從而壓開(kāi)低滲層。油井投產(chǎn)后,蠟球被原油逐漸溶解,而使堵塞解除。采用蠟球選擇性壓裂可以使低滲層得到改造,提高單井產(chǎn)量。若高滲層為高含水層,還可封堵產(chǎn)水層段降低油井含水率。2.國(guó)內(nèi)使用的幾種蠟球配方及粒度組成(1)新疆石油管理局蠟球配方及粒度組成1)配方:2)粒度組成:2)玉門(mén)石油管理局蠟球配方及粒度組成1)配方:2)粒度組成(3)長(zhǎng)慶石油勘探局蠟球配方及粒度組成1)配方:
2)粒度組成:3.計(jì)算蠟球用量經(jīng)驗(yàn)公式(1)初次壓裂計(jì)算蠟球用量經(jīng)驗(yàn)公式(2)重復(fù)壓裂層計(jì)算蠟球用量經(jīng)驗(yàn)公式二、測(cè)試壓裂技術(shù)稱(chēng)為小型試驗(yàn)壓裂,是通過(guò)進(jìn)行一次小型壓裂,并對(duì)壓裂壓力進(jìn)行分析來(lái)取得裂縫有關(guān)參數(shù):延伸壓力、閉合壓力、閉合時(shí)間、縫長(zhǎng)、縫寬、濾失系數(shù)等。
(一)測(cè)試壓裂井下和地面裝置示意圖(二)裂縫延伸壓力測(cè)試指地層被壓開(kāi)以后,繼續(xù)延伸裂縫所需的壓力。測(cè)試的步驟和方法:
1)以基巖能接收的速率注入2%濃度的氯化鉀水溶液或壓裂用的前置液;
2)排量按臺(tái)階式增加,每次增量為80-160L/min;
3)在每個(gè)排量下穩(wěn)定注入一定時(shí)間,直至取得該排量的最大穩(wěn)定壓力;
4)用所取得的排量、壓力數(shù)據(jù),繪制壓力與排量關(guān)系曲線(xiàn);
5)找出圖中的斜率變化點(diǎn)(即拐點(diǎn)),該點(diǎn)的井底壓力即為裂縫延伸壓力。(三)裂縫閉合壓力測(cè)試指當(dāng)裂縫面即將相互接觸時(shí)的井底壓力。裂縫閉合壓力測(cè)試有兩種方法:一種是在保持裂縫延伸的速率下注入一定量的液體,使裂縫達(dá)到足夠的長(zhǎng)度后,停泵關(guān)井,待裂縫閉合;另一種是在停泵后,用油嘴控制在恒定速率下返排,使裂縫閉合。步驟和方法:
1)在保持裂縫延伸的速率下注入2%濃度的氯化鉀水溶液或壓裂施工的前置液;
2)在裂縫延伸一定長(zhǎng)度后停泵,并用油嘴控制在恒定速率下返排;3)繪制井底壓力與返徘時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)(如圖5-11);
4)找出曲線(xiàn)的斜率變化點(diǎn)(即拐點(diǎn)),該點(diǎn)壓力即為裂縫閉合壓力。(四)利用小型測(cè)試壓裂求取裂縫幾何尺寸和壓裂液參數(shù)
1.小型測(cè)試壓裂的步驟和方法
1)選擇與今后壓裂施工前置液相同的液體作工作液;
2)按壓裂設(shè)計(jì)所用的排量泵注;
3)注入液量達(dá)到使縫長(zhǎng)與縫高之比超過(guò)2:1后停泵:
4)關(guān)井監(jiān)測(cè)停泵后壓力遞減數(shù)據(jù)和曲線(xiàn),如有可能應(yīng)使壓力遞減至裂縫閉合以后;
5)根據(jù)壓力遞減速度利用曲線(xiàn)擬合等方法求取裂縫和壓裂液參數(shù);
6)如壓力已遞減至壓裂閉合后,也可通過(guò)繪制停泵后井底壓力與閉合時(shí)間的平方根曲線(xiàn),從曲線(xiàn)上的拐點(diǎn)直接求取閉合壓力和閉合時(shí)間,然后再用曲線(xiàn)擬合等方法求取其它參數(shù)。
2.用曲線(xiàn)擬合法求裂縫和壓裂液參數(shù)Nolte提出的曲線(xiàn)擬合法求取裂縫和壓裂液參數(shù)。
參考p615-619。三、裂縫高度控制技術(shù)
(一)常規(guī)裂縫高度控制技術(shù)通過(guò)選擇和利用油氣層上下的致密泥質(zhì)隔層、施工排量、壓裂液粘度與密度來(lái)控制裂縫高度。簡(jiǎn)便易行,但推廣應(yīng)用有一定的局限性。
1.利用地應(yīng)力高的泥質(zhì)隔層控制裂縫高度具備條件:
1)對(duì)于常規(guī)作業(yè),在砂巖油氣層上下的泥質(zhì)隔層厚度一般應(yīng)不小于5m;
2)上下限層地應(yīng)力高于油氣層的地應(yīng)力2.1-3.5MPa時(shí)更為有利。2.利用施工排量控制裂縫高度美國(guó)棉谷地區(qū)總結(jié)出施工排量與裂縫高度有如下關(guān)系:
3.利用壓裂液粘度和密度控制裂縫高度壓裂液粘度越大,裂縫越高,保持在50-100mPa·s較合適。要控制裂縫向上延伸,應(yīng)采用密度較高的壓裂液;要控制裂縫向下延伸,則應(yīng)采用密度較低的壓裂液。(二)人工隔層控制裂縫高度技術(shù)
1.用漂浮式轉(zhuǎn)向劑控制裂縫向上延伸技術(shù)(1)工作原理
(2)對(duì)漂浮式轉(zhuǎn)向劑性能要求
1)密度小于壓裂液密度。對(duì)水基壓裂液漂浮式轉(zhuǎn)向劑密度最好在0.6-0.7g/cm3之間;
2)粒徑70-120目。最大范圍不應(yīng)超過(guò)70-200目;
3)能適應(yīng)裂縫中壓力、溫度及流體環(huán)境。承受靜壓14MPa時(shí),顆粒完好率在80-85%以上;
4)形成阻擋條帶后,能在轉(zhuǎn)向劑層兩邊產(chǎn)生很大的壓力降;
5)對(duì)裂縫導(dǎo)流能力影響小。
(3)漂浮式轉(zhuǎn)向劑壓裂工藝
1)用前置液造縫,最好選用水基壓裂液;
2)用加有漂浮式轉(zhuǎn)向劑的低粘壓裂液延伸裂縫,并制造人工隔層。要求壓裂液粘度應(yīng)小于20mPa·s,漂浮式轉(zhuǎn)向劑濃度推薦選用30-120kg/m3;
3)保持原有排量和壓力繼續(xù)注入不加轉(zhuǎn)向劑的低粘壓裂液;
4)逐步提高排量和壓力注入高粘前置液和攜砂液,繼續(xù)延伸裂縫和支撐裂縫,完成壓裂全過(guò)程。
(4)應(yīng)用范圍
1)生產(chǎn)層與非生產(chǎn)層互層的塊狀均質(zhì)地層;
2)水層位于生產(chǎn)層之上,兩者之間無(wú)良好隔層;
3)生產(chǎn)層與氣頂之間隔層很薄;4)生產(chǎn)層與上隔層的地應(yīng)力差較小,不能阻止裂縫垂向延伸。
2.用重質(zhì)沉降式轉(zhuǎn)向劑控制裂縫向下延伸技術(shù)通過(guò)使用重質(zhì)沉降式轉(zhuǎn)向劑在裂縫底部形成壓實(shí)的低滲透層,阻止裂縫向下延伸。其工藝過(guò)程基本上與使用漂浮式轉(zhuǎn)向劑相同。主要用石英砂和陶粒。
3.同時(shí)使用兩種轉(zhuǎn)向劑控制裂縫向上和向下延伸技術(shù)將上述兩種技術(shù)綜合應(yīng)用。為了使兩種轉(zhuǎn)向劑在裂縫中能上浮和下沉,一般在注入加有轉(zhuǎn)向劑的液體之后短時(shí)間關(guān)井,然后再進(jìn)行正常壓裂作業(yè)。(三)冷水水力壓裂控制裂縫高度技術(shù)
1.作用原理通過(guò)向溫度較高的地層注入冷水,使地層產(chǎn)生熱彈性應(yīng)力,大幅度地降低地層應(yīng)力,而使縫高和縫長(zhǎng)控制在產(chǎn)層范圍內(nèi)。
2.壓裂工藝
1)在低于地層破裂壓力的條件下,向地層注入冷水預(yù)冷地層;
2)提高排量和壓力,使壓力僅大于被冷卻區(qū)水平應(yīng)力,在冷卻區(qū)內(nèi)壓開(kāi)一條裂縫;
3)控制排量和壓力,注入含高濃度降濾劑的冷水前置液延伸裂縫。推薦的降濾劑為植物膠或石英粉;
4)注入低溫粘性攜砂液支撐裂縫,完成壓裂全過(guò)程。3.應(yīng)用范圍
1)產(chǎn)層不存在清水傷害問(wèn)題;
2)膠結(jié)性較差的地層;
3)用常規(guī)水力壓裂技術(shù)難以控制裂縫延伸方向的油氣層。四、泡沫壓裂工藝技術(shù)(一)泡沫壓裂的優(yōu)點(diǎn)
1)視粘度高,攜砂和懸砂性能好。
2)濾失系數(shù)低,液體濾失量小。
3)液體含量低,對(duì)地層傷害小。
4)摩阻損失小,比清水可降低40-60%;
5)壓裂液效率高,在相同液量下裂縫穿透深度大;
6)壓裂液返排速度快,排出程度高。(助排作用)(二)組成
1.氣相一般N2(常用)、CO2。
2.液相水或鹽水、原油、凝析油、精煉油、酸類(lèi)。
3.表面活性劑在氣、液混合后,使氣體成氣泡狀均勻分散在液體中形成泡沫。
(1)對(duì)表面活性劑(也稱(chēng)起泡劑)的技術(shù)要求1)起泡性能強(qiáng),注入氣體后能立刻起泡;2)與泡沫液的液相能相互混溶;3)當(dāng)壓力釋放時(shí),氣泡能迅速破裂;4)與地層巖石和流體配伍性好;5)使用濃度低,一般為流體的0.5-1%;6)凝固點(diǎn)低,具有生物降解能力,毒性小;7)成本較低,來(lái)源廣。(2)常用的表面活性劑及其特點(diǎn)
1)陰離子表面活性劑:硫酸脂和磺酸脂。與陽(yáng)離子不相容。
2)陽(yáng)離子表面活性劑:胺化物。相容性好。3)非離子表面活性劑:環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷與疏水膠體的縮合物。相容性好,但是泡沫質(zhì)量和穩(wěn)定性差。
4.泡沫穩(wěn)定劑(也稱(chēng)增稠劑或增粘劑)。常用的泡沫穩(wěn)定劑有:
1)對(duì)水溶液或甲醇溶液:植物膠和纖維素聚合物,如胍膠、羧甲基纖維素等。
2)對(duì)濃度較低的酸液體系:改性胍膠;對(duì)濃度高的酸液:氧雜蒽胍膠。
3)對(duì)液相是原油、凝析油或精煉油:磷酸脂、脂肪酸和鋅酸鋁等。用量:應(yīng)根據(jù)使基液粘度達(dá)到15-20mPa.s來(lái)確定,一般2.4-4.8kg/m3。5.其它添加劑對(duì)不同地層和不同液相所需加入的常規(guī)添加劑。用法和用量:與常規(guī)壓裂液相同。
(三)泡沫壓裂液的性質(zhì)及參數(shù)計(jì)算
1.泡沫質(zhì)量與N2用量計(jì)算
(1)泡沫質(zhì)量(也稱(chēng)泡沫干度)表示氣相在泡沫中的體積百分?jǐn)?shù),在某一溫度和壓力下的泡沫質(zhì)量可用下式計(jì)算
(2)
N2用量計(jì)算
2.泡沫壓裂液的流變性及視粘度計(jì)算(1)在管道中流動(dòng)(2)在環(huán)形空間中流動(dòng)(3)在裂縫中流動(dòng)3.泡沫壓裂液的摩阻計(jì)算(1)管道中流動(dòng)的摩阻1)雷諾數(shù)NRe2)管道中流動(dòng)的摩阻(2)在環(huán)形空間中流動(dòng)的摩阻4.泡沫壓裂液的濾失性及濾失系數(shù)(四)泡沫壓裂工藝
1.工藝要點(diǎn)
1)泡沫質(zhì)量應(yīng)不小于65%;
2)泡沫壓裂液的液體部分應(yīng)有較高的攜砂能力,在形成泡沫前應(yīng)通過(guò)支撐劑濃縮器提高液相含砂濃度;3)液體起泡性能好,注入氣體后能立即起泡形成泡沫;
4)因泡沫壓裂液濾失量小,泵注排量不需太高,一般以不超過(guò)3.2m3/min為宜;5)有一定的穩(wěn)定時(shí)間,在整個(gè)施工過(guò)程中應(yīng)保持性能基本穩(wěn)定;
6)對(duì)油井作業(yè),泡沫壓裂液的液相若用水基液體,應(yīng)具有較好的破乳性,以防止形成油水乳化液;
7)泡沫液應(yīng)與地層巖石和流體配伍,在施工前應(yīng)對(duì)泡沫系統(tǒng)內(nèi)各種化學(xué)添加劑進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。2.現(xiàn)場(chǎng)配制泡沫壓裂液的方法
1)在地面將N2和加有起泡劑的液體在泡沫發(fā)生器內(nèi)混合形成泡沫。
2)將加有起泡劑的液體從油套環(huán)形空間注入,氣體從油管注入,在井底混合形成泡沫。(實(shí)際施工中很少采用。)3.泡沫壓裂返排時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
1)應(yīng)根據(jù)地層的閉合壓力和閉合時(shí)間確定關(guān)井時(shí)間和返排方法,防止將支撐劑帶出地層。(返排壓力比pc低1.4Mpa)
2)返排時(shí)要用可變油嘴或針閥由小到大控制返排速度。
3)要注意觀(guān)察返排液的含砂量,若出砂太多應(yīng)關(guān)井一段時(shí)間再返排。
4)當(dāng)管柱的噴砂器位于油層中部或油層以下時(shí),返排時(shí)不要過(guò)分洗井,造成縫口處于無(wú)支撐狀態(tài)降低裂縫導(dǎo)流能力。4.提高泡沫壓裂砂比的技術(shù)(1)采用交聯(lián)泡沫壓裂液提高砂比;
(2)采用泡沫和液體混合壓裂提高砂比;
(3)使用砂濃縮器提高砂比。
5.泡沫壓裂工藝流程需要常規(guī)壓裂的設(shè)備外,還需要增加液氮泵車(chē)、泵送起泡劑的專(zhuān)用泵和砂濃縮器。(五)泡沫壓裂的適用范圍五、高能氣體壓裂技術(shù)亦稱(chēng)可控脈沖壓裂、爆燃?jí)毫?,?guó)外70年代開(kāi)始試驗(yàn),80年代發(fā)展完善的油氣井增產(chǎn)新技術(shù),國(guó)內(nèi)1985年開(kāi)始試驗(yàn)研究。(一)基本原理和特點(diǎn)利用火藥或推進(jìn)劑在油氣井中有控制地燃燒,產(chǎn)生大量超過(guò)油氣層最大就地應(yīng)力值的高溫高壓氣體以脈沖加載方式作用于油氣層,使井筒周?chē)蜌鈱訋r石發(fā)生破裂形成不受地應(yīng)力控制的多條徑向裂縫。特點(diǎn):
1)高能氣體壓裂形成的是多條徑向裂縫,提高了井筒附近地層的導(dǎo)流能力,增加了溝通天然裂縫的可能性。但由于所產(chǎn)生的氣體能量有限,形成的裂縫長(zhǎng)度較短;2)高能氣體壓裂是利用巖石破裂時(shí)產(chǎn)生的顆粒和裂縫兩側(cè)地層在剪應(yīng)力作用下產(chǎn)生的微小錯(cuò)位形成支撐,因此不加支撐劑裂縫也不致完全閉合;3)推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生的氣體不會(huì)對(duì)油氣層造成污染,有利于保護(hù)油氣層;
4)能量釋放過(guò)程若控制得當(dāng),不會(huì)對(duì)套管造成破壞,因而不僅可用于裸眼井,也可用于套管井;
5)使用的地面設(shè)備少,施工時(shí)間短,施工后不需進(jìn)行排液,成本較低。(二)適用范圍1)取心顯示和測(cè)井解釋均較好,由于鉆井和完井過(guò)程中污染嚴(yán)重,射孔后產(chǎn)能較低或無(wú)產(chǎn)能的油氣層;
2)地層物性較差,但天然裂縫比較發(fā)育的油氣層;
3)水敏或酸敏性油氣層;
4)酸化或壓裂后,因井筒附近堵塞而造成產(chǎn)量下降的油氣層;
5)地層破裂壓力很高的油氣層;
6)產(chǎn)能很低不適宜用其它高成本增產(chǎn)措施的油氣層;
7)不宜進(jìn)行水力壓裂的底水油氣藏。不適合進(jìn)行高能氣體壓裂的油氣層主要有:
1)顆粒運(yùn)移嚴(yán)重的油氣層;2)膠結(jié)差的油氣層;
3)天然裂縫不發(fā)育的致密地層。(三)主要技術(shù)參數(shù)選擇高能氣體壓裂的主要技術(shù)參數(shù)是升壓時(shí)間和峰值壓力個(gè)參數(shù)決定了壓裂后所形成的裂縫類(lèi)型。
1.升壓時(shí)間指從推進(jìn)劑燃燒到升至最高壓力的時(shí)間,裸眼井形成多方位徑向裂縫的升壓時(shí)間可以由下式確定:2.峰值壓力大于地層最大水平地應(yīng)力和小于套管能承受的極限壓力。為了保護(hù)套管,一般應(yīng)將峰值壓力控制在100MPa以?xún)?nèi)。
(四)高能氣體壓裂工藝
1.電纜送彈地面引爆壓裂工藝
(1)裸眼井施工工藝用電纜將爆燃?jí)毫褟椣轮聊康膶樱缓笤诰鄰楉斏戏?-5m處打水泥塞封堵井筒,再由地面點(diǎn)火引爆。若目的層距人工井底較深,在下壓裂彈之前還應(yīng)打下水泥塞封堵下部井段,以便于充分利用燃?xì)饽芰?,提高壓裂效果。施工程序?/p>
1)起出井中生產(chǎn)管柱,下通井管柱通井探人工井底。若井內(nèi)砂面太高,沖砂至施工目的層以下5-10m;2)若目的層下界面距人工井底較深,在目的層以下打下水泥塞,其塞面距目的層下界面5-10m;
3)用電纜將爆燃?jí)毫褟椣轮聊康膶樱?/p>
4)在距彈頂3-5m處打上水泥塞,候凝24小時(shí)后探水泥塞面,若高度不夠應(yīng)采取補(bǔ)救措施,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
5)地面通電引爆;
6)從水泥塞面以上預(yù)先設(shè)置的弱點(diǎn)處將電纜拔斷,并起出井筒;
7)鉆掉水泥塞,并清除井下雜物;
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