国外储层改造新技术-

断块油气田第28卷第1期2021年1月FAULT-BLOCK OIL&GAS FIELDdoi:10.6056/dkyqt202101011致密储层水平井压裂!补能!驱油一体化重复改造技术白晓虎齐银何善斌'，朱西柱'，侯正孝'，张岩H(1.中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安710018；2.低渗透油气田开发国家工程重点实验室，陕西西安710018；3.中国石油长庆油田分公司第十采油厂，甘肃庆阳745000)基金项目：！家科技重大专项课题"超低渗油藏改善开发效果关键技术"(2017ZX05013-004)；中；石油科技项目"水平井分段压裂体积改造技术重大攻关专项"(2018CGCGZ004)摘要受储层致密低压、长O注采条件下有效驱替系统难［建］等因素影响，鄂尔多斯gh部分水平井产量l减大，采.速度和累计采出程度较低。

为此，基于水平井压力场及应力场分布规律，集成体积改造、补充能量、渗吸驱油一体化重复改造技术优化设计模式，配套实施了机械封隔与动态暂堵相结合的大排量高效分段复压工艺及管柱。

测试分析表明，水平井重复压裂储层改造体积达到初次压裂的2倍［上，裂缝复杂指数达到新井压裂时的1.3倍，地层压力保持水平由75%提高至120%。

试验井复压后单井产油量由2t［下提高至10~15t，自喷O达到3个月［上，生产1a后平均产油量仍达到10~12t/d，采油速度由0.22%提升至1.05%，预测最终累计产油量可提高1倍［上。

该技术对其他非常规储层提高水平井老井产量及最终采出程度有一定的借鉴。

关键词致密储层；水平井；压裂-补能-驱油一体化设计；重复压裂；鄂尔多斯gh中图分类号：TE357文献标志码：AIntegrated re-stimulating technology of fracturing-replenishment-displacement ofhorizontal wells in tight reservoirsBAI Xiaohu1,2,QI Yin1,2,HE Shanbin3,ZHU Xizhu3,HOU Zhengxiao3,ZHANG Yan1,2(l.Oil&Gas Technology Research Institute,Changqing Oilfield Company,PetroChina,Xi"an71001&China;2.NationalEngineering Lab for Exploration and Development of Low-Permeability Oil&Gas Field,Xi"an710018,China;3.No.10OilProduction Plant,Changqing Oilfield Company,PetroChina,Qiangyang745000,China) Abstract：Affected by tight reservoir,low pressure and difficulty in establishing long-term injection-production displacement,the production of some horizontal wells in the Ordos Basin is decreasing gradually,and the oil recovery rate and cumulative recovery are low.Based on the distribution of pressure field and stress field of horizontal wells,the integrated optimization design mode which consist of reservoir volume stimulation,replenishing formation energy and imbibing displacement is carried out,and the large displacement and high efficiency segmented refracturing technology and string with a combination of mechanical packer and dynamic temporary plugging are matched.The test analysis shows that the volume of the re-fracturing reservoir in horizontal wells is more than2times that of the initial fracturing,the fracture complex index FCI is1.3times that of the new wells,and the formation pressure maintenance level is increased from75%to120%.After refracturing of the test wells,the single-well oil production increased from less than2tons per day to10-15tons per day,the flowing period reached more than3months,the average production still reached10-12tons per day after one year of production,and the oil recovery rate was increased from0.22%to1.05%.The predicted cumulative production can be more than doubled.This technology has some reference for otherunconventional reservoirs to improve the production of old horizontal wells and the final recovery.Key words：tight reservoir;horizontal well;integrated design offracturing-replenishment-displacement］refracturing;Ordos Basin0$%收稿日期：2020-07-30；改回日期：2020-11-06&第一作者：白晓虎，男，1986年生，高级工程师，硕士，主要从事低鄂尔多斯盆地三叠系油藏普遍低压致密，基质气渗透油藏储层改造及采油工艺方面的工作&E-mail: baixh_cq@测渗透率小于1.0x10_3|!m2，地层压力系数0.7〜0.8,定。

国外页岩气水力压裂技术及工具一览页岩储层具有超低孔低渗特性，钻完井后需要压裂改造后才得到经济产量。

国外油田服务公司最新工具达到了很高水平，水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术用高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司自膨胀封隔器最高可达302 °C ；泵送桥塞射孔分段压裂技术所用桥塞可分为：堵塞式、单流阀式和投球式复合桥塞，桥塞耐压差达103.4MPa，耐温232 °C ；哈里伯顿CobraMax H连续油管喷射工具系统，目前最多达到44段。

这些为国内页岩气水力压裂完井方式与压裂工具的选用打下基础。

从应用工具角度看，分段压裂工艺方面主要包括：水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术，泵送桥塞分段压裂技术，水力喷射分段压裂技术。

从压裂工具方面分析，目前页岩气压裂技术有可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂，水力喷射压裂等。

在美国的页岩气开发技术中，可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂技术比较成熟，使用比较广泛，可适用于较长的水平段；水力喷射压裂可实现准确定位喷射，无需机械封隔，节省作业时间，非常适合用于裸眼井、筛管井以及套管中井。

1、水平井裸眼封隔器投球滑套多级压裂系统封隔器投球滑套多级压裂技术一般采用可膨胀封隔器或者裸眼封隔器分段封隔。

根据页岩气储层开发的需要，使用封隔器将水平井段分隔成若干段，水力压裂施工时水平段最趾端滑套为压力开启式滑套，其它滑套通过投球打开，从水平段趾端第二级开始逐级投球，进行有针对性的压裂施工。

水平裸眼井多级压裂目前已经是北美页岩气压裂开采主要技术手段，并越来越受到作业者的欢迎。

水平井多级压裂技术关键在于封隔器（压裂封隔器和可膨胀封隔器）和滑套可靠性和安全性能，尤其是管外封压裂管柱的可膨胀封隔器和开启滑套的高强度低密度球材料决定技术的成功与否。

目前国外油田服务公司都有自己成熟的工具，高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司耐高温自膨胀封隔器最高可达30 °C 。

储层改造知识点总结一、储层改造的基本概念储层改造是指利用一定的技术手段对原有储层进行改造，以提高储层的产能、延长油田的生产寿命、提高采收率等目的。

储层改造通常包括改变储层有效渗透率、改变储层孔隙结构、改变储层流体性质等工程措施。

储层改造是油田开发中的重要环节，可以有效提高储层的产能，降低开采成本，对于油田的经济效益和社会效益具有重要的意义。

二、储层改造的影响因素1. 储层地质特征储层地质特征是储层改造的重要影响因素之一。

不同地质条件下的储层，在进行改造时需要采用不同的工程措施。

例如，对于孔隙度较高、渗透率较大的储层，可以采用填充材料封堵孔隙的方法来改变储层流体性质；而对于孔隙度较低、渗透率较小的储层，则需要采用增注技术来提高储层的产能。

2. 油藏开发阶段油藏开发阶段也对储层改造的影响很大。

不同开发阶段的油藏，需要采用不同的储层改造技术。

在初期开发阶段，主要是通过改变储层的渗透率和孔隙结构来提高储层的产能；而在后期开发阶段，由于油藏压力下降、产能减小等原因，需要采用增压技术或者增注技术来维持油藏的产能。

3. 工程技术条件工程技术条件也是影响储层改造的重要因素之一。

在进行储层改造时，需要考虑到油藏地质条件、岩石力学性质、流体性质等工程技术因素，选择合适的改造技术，并且在改造过程中要合理控制工程风险，确保改造效果。

4. 技术经济条件技术经济条件也是储层改造的重要因素之一。

在决定进行储层改造时，需要综合考虑改造成本、改造周期、增产效果等因素，从经济角度出发，合理选择改造技术和措施，确保改造的投入产出比。

5. 改造目标改造目标也是影响储层改造的重要因素。

不同的油藏有不同的改造目标，一般包括提高产能、延长生产寿命、提高采收率等。

根据改造目标的不同，需要采用不同的改造技术和措施，确保达到预期的改造效果。

三、常见的储层改造工程技术1. 增压技术增压技术是一种常见的储层改造技术，主要应用于油气藏的后期开发阶段。

通过增加油藏的注入压力，提高油藏的产能，延长油田的生产寿命。

103射孔是压裂井高压液体作用与地层的连通渠道，射孔所形成孔眼的优劣对压裂裂缝起裂及扩展有着重要影响，将直接影响储层改造效果。

随着射孔技术的发展，逐渐形成了螺旋射孔、定向射孔、定面射孔、限流射孔、极限限流射孔、等孔径射孔、分簇射孔等不同的射孔工艺技术来配合压裂进行施工作业。

本文将简要介绍非常规油气藏多簇压裂中常用的分簇射孔、限流射孔技术的应用现状，并探讨其发展方向。

1 分簇射孔技术研究现状1.1 分簇射孔技术分簇射孔技术是针对非常规致密储层水平井分段压裂提出的一种新型射孔方法。

在一个压裂段内，通过精确控制射孔位置，以一定射孔簇间距一次射开多个射孔簇，每簇形成多个射孔孔眼，以期在压裂时形成段内形成多条裂缝或者复杂缝网，进而最大化提升裂缝与储层接触面积，从而提高油气井产量[1-2]。

分簇射孔施工过程中可以配合新型定向和定面技术如图1所示，在确定确定原地应力场方位后，利用裂缝优先垂直于最小水平应力扩展原理，通过改变射孔枪的角度和方向，在有利射孔方位射孔形成初始孔道，进而降低压裂过程中射孔起裂压力、提高射孔簇效率[2-3]。

在精细化分段分簇优多簇压裂井射孔技术研究现状及其发展方向邓跃 卢宇* 周贤东重庆科技大学 重庆 434000摘要：分簇射孔技术是提高非常规油气藏压裂改造效果的关键技术之一。

本文介绍了分簇射孔技术的研究现状，并探讨了其发展方向。

以主流页岩气储层为例，分析了分簇射孔限流参数应用案例和效果。

分簇射孔研究未来发展方向应更多的考虑地质工程一体化，结合人工智能展开精细化分段分簇及限流优化，关注分簇射孔井套变因素及暂堵压裂井射孔优化，研发新型定向和射孔工具。

多簇压裂井射孔技术提升可进一步助力压裂改造效果的最大化。

关键词：射孔 压裂 限流 暂堵Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ－ｃｌｕｓｔｅｒ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ｗｅｌｌ　ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｎｇ　Ｙｕｅ，Ｌｕ　Ｙｕ＊，　Ｚｈｏｕ　ＸｉａｎｄｏｎｇChongqing University of Science and Technology ，Chongqing 434000Abstract ：Cluster perforation technology is one of the key technologies to improve the fracturing and transformation effect of unconventional oil and gas reservoirs. This article introduces the current research status of cluster perforation technology and explores its development direction. Taking mainstream shale gas reservoirs as an example, this paper analyzes the application cases and effects of perforation parameters in cluster perforation. The future development direction of cluster perforation research should pay more attention to the integration of geological engineering, combined with artificial intelligence to carry out refined segmented clustering and flow limiting optimization, pay attention to the factors of cluster perforation well casing variation and temporary plugging fracturing well perforation optimization, and develop new directional and perforation tools. The improvement of multi cluster fracturing well perforation technology can further assist in maximizing the effectiveness of fracturing transformation.Keywords ：Perforation ；Fracturing ；Limited entry ；Temporary plugging基金项目：重庆市自然科学基金项目（编号：ｃｓｔｃ２０２１ｊｃｙｊ－ｍｓｘｍＸ０７９０）资助。

页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长，页岩气作为一种重要的清洁能源，其开发与应用日益受到人们的关注。

页岩储层水力压裂裂缝扩展是页岩气开发过程中的关键技术，其模拟研究对于优化压裂工艺、提高页岩气采收率具有重要的指导意义。

本文旨在全面综述页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟的最新研究进展，以期为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考。

本文首先介绍了页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟的研究背景和意义，阐述了水力压裂技术在页岩气开发中的重要作用。

接着，文章回顾了国内外在该领域的研究现状，包括裂缝扩展模型的建立、数值模拟方法的发展以及实际应用案例的分析等方面。

在此基础上，文章重点分析了当前研究中存在的问题和挑战，如裂缝扩展过程中的多场耦合作用、裂缝形态的复杂性以及模型参数的确定等。

为了推动页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟研究的发展，本文提出了一些建议和展望。

应加强基础理论研究，深入探究裂缝扩展的物理机制和影响因素，为模型的建立提供更为坚实的理论基础。

应发展更为先进、高效的数值模拟方法，以更好地模拟裂缝扩展的复杂过程。

还应加强实验研究和现场应用，以验证和完善模拟模型，推动水力压裂技术的不断进步。

通过本文的综述和分析，相信能够为页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟研究提供新的思路和方向，为页岩气的高效开发提供有力的技术支持。

二、页岩储层特性分析页岩储层作为一种典型的低孔低渗储层，其独特的物理和化学特性对水力压裂裂缝的扩展具有显著影响。

页岩储层通常具有较高的脆性，这是由于页岩中的矿物成分（如石英、长石等）和微观结构（如层理、微裂缝等）所决定的。

脆性高的页岩在受到水力压裂作用时，更容易形成复杂的裂缝网络，从而提高储层的改造效果。

页岩储层中的天然裂缝和层理结构对水力压裂裂缝的扩展具有重要影响。

这些天然裂缝和层理结构可以作为裂缝扩展的潜在通道，使得水力压裂裂缝能够沿着这些路径进行扩展，从而提高裂缝的复杂性和连通性。

水力喷射压裂技术原理及应用【摘要】水力喷射压裂是一种利用水射流独特性质的储层改造新技术。

该技术结合了水力射孔和水力压裂技术，能够垂直井孔方向在多个位置独立连续压裂改造而不使用任何机械密封装置，本文对国内外该项技术的发展和应用情况进行调研分析，并结合延长油田现场应用效果进行论证，分析影响该工艺的关键因素，指出该项技术应用的局限性及难度，最终对射流参数进行初步优化。

【关键词】水力喷射喷砂射孔低渗透增产改造1 水力喷射压裂技术原理1.1 基本原理水力喷射压裂技术是将一套水力喷砂射孔压裂工具连接在油管柱上，下到需射孔、压裂的位置，进行射孔压裂施工，含压裂砂的压裂液首先射穿套管、水泥环层，并在地层射开多个孔，完成射孔作业，在后续压裂时可将压裂砂和支撑剂填充到压裂缝中，从而完成压裂加砂作业，在降压后支撑剂就留在压裂缝中，保证了压裂地缝的渗透性。

该工艺由三个过程共同完成，水力喷砂射孔、水力压裂以及环空挤压。

通过安装在施工管柱上的水力喷射工具，利用水击作用在地层形成一个（或多个）喷射孔道，从而在近井地带产生微裂缝，实现水力喷射压裂。

1水力喷射压裂一次管柱可进行多段压裂，施工周期短，有利于降低储层伤害；可进行定向喷射压裂，准确造缝；喷射压裂可以有效降低地层破裂压力，保证高破裂压力地层的压开和压裂施工；该工艺压井次数少，对储层伤害小，而且施工程序简单，能够产生大的经济效益。

2 水力喷射工艺影响因素分析水力喷射压裂过程中，固体颗粒受水载体加速，高速冲击套管和岩石，产生切割作用。

影响水力喷射压裂的因素主要包括流体参数、磨料参数、围压及岩石性质等。

优化射流参数是该项技术的关键之一。

2.1 流体参数流体参数的影响受压力、排量、和喷嘴直径控制。

喷射深度随压力的增加呈线性增加，孔径也随压力的升高变大，当压力达到临界压力是才可破压，对应不同的最大破裂深度，当达到最大破裂深度是再增加喷射时间只能增加孔径而对射孔深度几乎不影响。

2.2 磨料参数磨料参数主要包括磨料类型、浓度、粒度，压力和排量恒定时，磨料的切割能力随硬度的增加而增大，射孔深度并不是随磨料浓度和粒度的增加而一直增加的，相反在磨料粒径增加一定程度时射孔深度反而有下降趋势。

刘方河目录一、压裂基础知识二、国内应用的水平井多级改造技术三、国外公司水平井分段压裂新技术及其应用介绍四、安东石油水平井分段压裂技术•水力压裂和酸化•防砂技术增产技术•压裂的目的近井地带受伤害，渗透率严重下降地层压力低，油气层剩余能量不足低产低渗透率地层地层原油粘度高基本概念利用地面高压泵组，以超过地层吸收能力的排量将高粘液体（压裂液）泵入井内，而在井底憋起高压，当该压力克服井筒附近地应力达到岩石抗张强度后，就在井底产生裂缝。

继续将带有支撑剂的携砂液注入压裂液，裂缝继续延伸并在裂缝中充填支撑剂。

停泵后，由于支撑剂对裂缝的支撑作用，可在地层中形成足够长、有一定导流能力的填砂裂缝。

近井解堵、储层改造、地层防砂、区块开发、岩屑回注水力压裂造缝机理增产技术介绍水力压裂造缝机理增产技术介绍水力压裂造缝机理2014/5/21Page 11目录一、压裂基础知识二、国内应用的水平井多级改造技术三、国外公司水平井分段压裂新技术及其应用介绍四、安东石油水平井分段压裂技术水平井多级分段改造技术近年来发展很快，目前国内外在大规模实施该项技术，根据地层油藏储层的不同其改造手段与方法也不同，目前应用广泛的有两大类：一、裸眼水平井改造技术目前应用最多最广泛的成熟的技术手段，最突出的优点是无需固井，最大限度保护油气层，压裂酸化作业一次完成，分级数量最多可达40级，改造成本较低，井控风险小。

存在的问题：只能够进行一次压裂酸化作业，破裂点不能够精确定位，不能够重复进行，在井内遗留不同孔径的球座，钻除需要连续油管或作业机进行作业，在深井及高压井中存在风险，最适用于整装的高压低产致密无底水及边水存在的气田。

悬挂封隔器套管鞋投球滑套投球滑套投球滑套压差滑套水力锚油管裸眼封隔器套管坐封球座+浮鞋反循环阀●国内最先引进贝克休斯技术，实现了裸眼水平井完井、分段改造，在国内各油田大规模应用；●水平段：采用悬挂封隔器+裸眼封隔器+投球滑套系统实现裸眼水平段多段隔离、压裂改造；●工具一次入井实现水平段连续压裂作业、不固井、射孔；水平井裸眼分段压裂技术裸眼水平段分段压裂、酸化改造后余留在完井管串内的球坐•球的材质与密度：Frac-Sur 1.35 SG、Frac-Sur HT 1.80 SG、Frac-Sur EX 1.80 SG •球坐的材质：特殊改性铸铁、铝合金、高分子材料多孔球坐与密封球在原油生产井中存在遗留球坐对原油生产有影响，原油底水边水侵入后无法进行处理，不能够重复开关作业。

特别报道——西部钻探成功打破传统作业模式侧记“双压裂”革命文/图 张平“停泵！停车！” 2022年5月1日，在准噶尔盆地玛湖风南FNHW4063四井平台发出的这一句与平常无异的压裂停车指令，竟成了我国石油勘探开发再添一大新利器的标志——“双压裂”增产工艺技术在国内首次获得成功应用。

历时11天，完成110段压裂施工，日均施工10段，单日最大泵注液量1.53万立方米，效率提升70%，完井时间缩短45%……西部钻探井下作业公司（储层改造研究中心）“双压裂”增产工艺技术的首次成功应用，不仅一举打破了国内两项储层改造工程纪录，还填补了国内“双压裂”增产技术的空白。

涉险滩 吃螃蟹“油田要降本，我们要提速。

但传统压裂作业模式，提速已达到极限，降本空间微乎其微。

要想改变现状，必须打破条条框框，革命性地改变传统作业模式”,井下作业公司生产运行负责人杨磊如是分析道。

若还是按老思路、旧办法、慢节奏发展，很难再有所突破。

唯变，才能闯出新路子，开拓新境界。

如何变？井下作业公司有了明确的方向——涉险滩、吃螃蟹，向“双压裂”增产工艺技术发起挑战。

有了目标就得赶紧干！“大家都说说这个平台该怎么干？想一想井场车辆怎么摆？备压、电测等配合单位怎样协调现场不窝工……”在井下作业公司技术攻关会上，工程技术员徐传友提出了一系列问题。

“这个‘双压裂’工艺技术在国际石油行业中已经有应用，没有必要在技术攻关上再花大力气，而应该根据国内储层改造的实际现状，在这一工艺技术的基础上深度攻关，进行嫁接、复制、转化，实现超越”,意的步伐，井下作业公司联合新疆油田共同深入探讨技术细节，迅速形成了推进方案。

双方以“密切割+高强度+缝尖干扰”改造为核心理念，根据国内储层改造的实际现状进行嫁接、复制、转化，针对玛湖砾岩油藏非均质性强的特点，因地制宜，共同完成了地质甜点识别和压裂工艺优化，在不降低原有改造强度的基础上优化分段分簇方案，满足了油井地质储层少簇精改的工艺需要。