浅谈页岩气井压裂试气工程技术
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JY184页岩气井压裂试气技术摘要:JY184井位于四川平桥区块,是涪陵页岩气田二期产建平桥区块部署的重点开发井,通过对该井射孔工艺和压裂分段方式以及试气制度优化,高效完成了19段压裂试气施工任务,压后增产效果明显。
关键词:页岩气;开发井;分段;增产效果JY184井位于四川平桥区块,是涪陵页岩气田二期产建平桥区块部署的重点开发井,通过对该井地质情况分析,优化了压裂试气设计,高效完成了该井19段压裂施工,压后取得较好效果,为该区块页岩气水平井压裂施工提供了宝贵的经验。
1 JY184井基础情况JY184井位于四川平桥区块,平桥区块是一个“窄陡”断背斜[1],主要处于隔槽式褶皱—冲断带,断层数量多、规模也大,整个海相构造层形变较强,地层纵横向连续性较差,这些地区五峰组—龙马溪组深水陆棚相带优质页岩发育,加之页岩气层埋深适中,多处于2500~4500m,是涪陵页岩气田二期产建平桥区块部署的重点开发井区域,钻探目的是开发平桥区块上奥陶系五峰组-下志留系龙马溪组页岩气资源,评价川东南地区川东高陡褶皱带平桥断背斜较高部位埋深3000米以深区域产能情况。
图1 JY184井区块页岩气构造图图 2 JY184井井身结构图根据相关资料推算JY184井压前地层压力43.71MPa,压后地层压力47.33Mpa,地层温度为110.21℃。
由于该井位于平桥断背斜北部倾末端,东邻平桥东1号断层,宏观地应力具有中弱拉张性特征,最大水平主应力方向以北西-南东向为主,A靶点东、西两侧各发育一条高曲率条带,水平距离分别为230m、130m,其中西侧条带向北东方向延伸,并与水平段中部-B靶叠合,预测水平段方向与裂缝方向基本一致,且裂缝较发育。
该井水平段在①-⑤小层穿行,井段4625.4-4634.8m为①小层顶部观音桥段,为低伽马高密度的灰质页岩;井段3952-4209m(⑤、④小层)泥质含量较高,平均40.0-41.2%,下步优化上述井段射孔及压裂施工参数;水平段发育1个中-高值曲率段及1个弱曲率段,水平段中段至B靶附近裂缝相对发育,水平段5384.45-5394.00m共漏失钻井液236.7m3,在水平段井段3952.0-4422.5m东邻平桥东1号断层且与其近平行,与该断层最小距离161m,与东部另一断层F1最短距离480m,优化该井段压裂工艺参数;而该井5468.64m以下接箍深度数据为根据钻井提供的相应套管单根长度推算,数据供参考;现场应据第一次泵送桥塞跟踪的磁接箍深度数据校核、微调该段射孔簇段,避免在套管接箍处射孔;2 JY184井压裂设计(1)设计射孔54簇。
新型页岩气井压裂技术及其应用研究摘要:本文在总结分析页岩气储层的岩性、物性、天然裂缝与力学性质特征的基础上,依据复杂裂缝形成机理,提出了压裂形成复杂缝网、增大改造体积的基本地层条件的观点,归纳了直井和水平井体积压裂改造工艺技术方法等。
关键词:页岩气体积压裂缝网剪切裂缝水压裂监测建议页岩气因其储层渗透率超低、气体赋存状态多样等特点,决定了采用常规的压裂形成单一裂缝的增产改造技术已不能适应页岩气藏的改造,必须探索研究新型的压裂改造技术,方能使其获得经济有效地开发。
一、页岩气基本特征页岩气开采深度普遍小于3000m ,其储层典型特征为:①石英含量大于28%,一般为40%~50%,遭受破坏时会产生复杂的缝网;②页岩气储层致密,孔隙度为4.22%~6.51%,基质渗透率在1.0mD 以下;③页岩微裂缝发育,页岩气在裂缝网络系统不发育情况下,很难成为有效储层;④页岩气有机质丰度高,厚度大,有机碳含量一般大于2%,成熟度为1.4%~3.0%,干酪根以Ⅰ~Ⅱ型为主,有效厚度一般在15~91m ;⑤页岩脆性系数高,容易形成剪切裂缝,如Barnett 页岩杨氏模量为34000~44 000mPa ,泊松比为0.2~0.3 ;⑥页岩气主要有吸附态、溶解态和游离态 3 种赋存状态,其赋存状态要求有大的改造体积,这样才会获得高产。
二、页岩气井体积压裂技术体积压裂是指在水力压裂过程中,使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移,形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络,从而增加改造体积,提高初始产量和最终采收率。
页岩气储层渗透率超低,厚度大,天然裂缝发育,气体主要以吸附态吸附在有机质表面,常规改造形成单一裂缝很难获得好的增产效果。
数值模拟研究表明,页岩气储层改造的体积(SRV ,106 ft3 ;1 ft3 =0.028 317m3 )越大,压后增产效果越好。
但要实现体积改造,除地层要具备体积压裂的基本条件外,压裂改造工艺方法也十分关键。
页岩气开采压裂技术分析与思考摘要:目前,社会进步迅速,页岩气存储于致密泥页岩地层中,页岩连续分布、区域广,含有一定量的黏土矿物,塑性强,在高应力载荷下易发生形变,页岩储层具有低孔低渗等特性,需对页岩储层进行改造才具备商业开发价值。
目前涪陵区块和川东南区块,均已实现页岩气大规模开发,形成一套成熟的页岩气开采工艺,工艺实施需借助现场施工实现,只有严格把控施工质量,确保工艺有效实施,才能够实现对页岩气资源的高效开发。
下文对此进行简要的阐述。
关键词:页岩气;开采压裂技术分析;思考引言伴随着油田行业的深入发展,如今能源紧缺问题已经成为了社会性现实。
页岩气储层低孔低渗,往往要投入巨大的精力对其进行压裂改造才能够保障产能稳定。
水力压裂中压裂液性能带来的影响十分直观与突出。
1页岩气压裂施工质量技术现状当前,经常使用的技术大多是多级压裂、清水、压裂、水力喷射压裂、重复压裂与同步压裂等等,页岩气开发过程中所使用的储层改造技术还有氮气泡沫压裂和大型水力压裂也是国内外目前的主流压裂技术。
影响页岩气产量的主要原因是裂缝的发育程度,如何得到较多的人造裂缝是压裂设计主要应该考虑的。
如何才能得到有效而又经济的压裂成果,在实行水力压裂以前,经常要实行压裂的设计。
然而,压裂设计的工作确双有许多,最为主要的核心应属压裂效果的模拟,经过压裂的模拟才可以预测裂缝发育的宽度及长度,从而知道压裂能否顺利成功。
2页岩气压裂开采中对环境的影响页岩气压裂在开采的过程当中必定会因为一些噪声及废水废气等开采事故灾害对环境造成一些污染影响,通常会对水资源进行大量的消耗以及地下水层进行污染。
目前,有些专家和环保人士在对页岩气压裂开采的过程也是提出了很多相关环境污染的影响问题,同时,岩气压裂在开采过程中确实造成了较为严重的环境污染。
2.1大量消耗水资源页岩气压裂的开采使用的水力压裂法是压裂液最为重要的,分别由高压水、砂以及化学添加剂而组成的。
页岩气压裂的开采其用水量也是较大的,一般情况页岩气压裂开采需消耗四至五百万加化的水资源才能使页岩断裂。
页岩气储层可压裂性评价技术随着全球对清洁能源的需求不断增加,页岩气作为一种非常规天然气资源,逐渐受到了广泛。
页岩气储层具有巨大的储量和生产潜力,但其开采和生产过程涉及到复杂的工程技术和地质因素。
为了提高页岩气储层的开采效率,本文将探讨页岩气储层可压裂性评价技术的重要性及研究进展。
页岩气储层是一种非常规天然气储层,主要分布在盆地内沉积岩层中。
这些储层通常具有较低的孔隙度和渗透率,因此需要进行压裂作业以提高产能。
可压裂性评价技术是指通过对储层特性进行分析,评估其是否适合进行压裂作业以提高产能的技术。
页岩气储层具有一些特殊性质,如多孔性、裂缝性等。
多孔性是指储层中存在许多纳米级孔隙,这些孔隙是页岩气的主要存储空间。
裂缝性是指储层中存在天然裂缝或岩石断裂,这些裂缝可以为页岩气提供运移通道和存储空间。
这些特点对可压裂性评价技术具有重要影响,因为它们将直接影响压裂作业的效果和产能。
可压裂性评价技术主要包括岩芯实验和数值模拟两种方法。
岩芯实验是通过钻取储层中的岩石样品,在实验室进行压裂实验,观察储层的压裂特性和反应。
这种方法可以较为准确地模拟实际压裂作业过程中的情况,从而对储层的可压裂性进行评价。
但是,岩芯实验成本较高,需要大量的时间和人力。
数值模拟是通过计算机模型对储层进行模拟压裂,以评估其可压裂性和产能。
这种方法可以通过调整模型参数来模拟不同条件下的压裂作业,具有较高的灵活性和成本效益。
但是,数值模拟需要依赖一定的假设和简化,其准确性和可靠性受到一定限制。
在实际应用中,页岩气储层可压裂性评价技术已经得到了广泛的应用。
例如,在北美地区的页岩气田,通过可压裂性评价技术对储层进行评估,可以有效地指导压裂作业和提高产能。
在国内,该技术也逐渐得到了重视和应用,例如在川渝地区的页岩气田,通过可压裂性评价技术的运用,成功地提高了产能和开采效率。
页岩气储层可压裂性评价技术对于提高页岩气田的开采效率和产能具有重要意义。
本文介绍了该技术的相关概念、方法和实践经验,并指出了该技术在应用过程中需要注意的问题和未来的发展方向。
页岩气压裂试气工程技术进展摘要:页岩气是一种具有巨大资源潜力的非常规天然气资源。
页岩气资源具有开采技术要求高、开采寿命长、生产周期长等特点。
近年来,由于能源紧张形势严峻,能源价格快速上涨,页岩气资源受到世界各国的广泛关注。
我国页岩气商业化开发在借鉴国外经验的基础上,不断进行自我更新和完善。
压裂试气主要施工工序包括泵送桥塞射孔、水平井分段压裂、连续油管钻桥塞及试气求产四个部分。
随着我国页岩气的发展和页岩气井的开发,页岩气压裂试验技术和设备也在不断更新。
这些技术的突破对促进我国页岩气开发具有重要意义。
在此基础上,本文首先分析了全球页岩气勘探开发过程,然后探讨了对页岩气压裂试验工程技术进展的认识,希望能为页岩气压裂试验提供依据。
关键词:页岩气;压裂试气;技术进展页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气藏。
页岩气藏具备如下特征:①赋存形式多样,游离气、吸附气、溶解气共存;②储存空间复杂,纳米级有机质粒内孔隙,纳米微米级粒间孔隙,微米-毫米级微裂缝和厘米级裂缝发育,具有多尺度特性;③储层孔渗极低,孔隙度小于10%;④页岩脆性大,压裂裂缝扩展随机性强,微裂缝发育。
21世纪以来,随着页岩气地质勘探理论的创新和开发关键技术的不断进步,制约页岩气开发的地质勘探和开发工程技术问题不断得到突破,尤其随着水平井钻完井以及分段压裂和试气技术的不断发展,北美页岩气的开发进入了迅速推广阶段,我国页岩气的勘探开发也在不断摸索中快速发展。
1页岩气开发的意义能源是现代社会发展的动脉。
纵观人类社会的进步,人类能源利用经历了高碳、中碳到低碳的发展过程,并将发展到无碳资源时代。
煤炭和石油的大规模利用已成为现实,而氢资源目前在技术和成本方面没有优势。
随着低碳能源时代的到来,利用天然气是实现低碳能源最现实的选择。
随着石油资源的大量消耗和可采资源的减少,能源供应已进入后石油时代。
全球能源将从煤炭和石油转变为更清洁、更环保的天然气,从而进入人类能源利用天然气的时代。
深层页岩气水平井体积压裂技术一、本文概述随着全球能源需求的不断增长,页岩气作为一种重要的清洁能源,正逐渐在能源领域中占据重要地位。
其中,深层页岩气资源的开发更是当前石油天然气工业面临的重要挑战和机遇。
深层页岩气储层具有低孔、低渗、非均质性强的特点,传统的开发技术难以满足其高效开发的需求。
因此,本文重点探讨了深层页岩气水平井体积压裂技术,旨在通过该技术提高页岩气储层的改造体积和导流能力,从而实现深层页岩气的高效开发。
本文首先介绍了深层页岩气储层的特点和开发难点,阐述了体积压裂技术在深层页岩气开发中的重要性。
随后,详细阐述了深层页岩气水平井体积压裂技术的原理、工艺流程、关键技术和装备,以及在实际应用中的效果分析。
总结了深层页岩气水平井体积压裂技术的发展趋势和未来研究方向,为相关领域的科研人员和技术人员提供参考和借鉴。
通过本文的研究,旨在为深层页岩气的高效开发提供有力的技术支持,推动页岩气产业的可持续发展,为实现全球清洁能源转型做出积极贡献。
二、深层页岩气地质特征深层页岩气储层通常位于地下数千米的深处,其地质特征相较于浅层页岩气储层具有显著的不同。
深层页岩气储层的地层压力普遍较高,这增加了钻井和压裂作业的难度。
深层页岩气储层的岩石矿物成分、有机质含量、热成熟度等参数也会随着深度的增加而发生变化,从而影响页岩气的生成和聚集。
深层页岩气储层中的裂缝系统通常更加复杂,裂缝密度和走向多变,这给体积压裂技术的实施带来了挑战。
为了有效开发深层页岩气资源,需要对储层的地质特征进行深入研究和精细描述,包括储层的厚度、埋深、岩石类型、有机质丰度、成熟度、含气性、物性特征、应力场特征以及裂缝系统等。
还需要对深层页岩气储层的温压系统进行准确预测,以确保钻井和压裂作业的安全和有效。
在此基础上,结合地质特征和工程技术要求,制定适合深层页岩气储层的体积压裂技术方案,包括压裂液的选择、压裂参数的优化、裂缝监测和评估等,以实现深层页岩气的高效开发。
造后的下完井管柱,还可以应用于:连续油管拖动水力喷射改造后的井、利用TAP 阀直井分层压裂完井技术改造后的井。
4 实例应用在桃XX 井一口连续油管拖动水力喷射改造的水平井,完钻井深4405.00m(斜深),该井利用连续油管带底封喷砂射孔,环空加砂逐层分段压裂,盒8段改造了6段。
在压裂施工前,该井在井口大四通上安装了一个液动大通径平板闸阀,再在其上安装压裂六通、连续油管注入头等配套设施,进行连续油管水力喷射、环空加砂压裂施工后,起出连续油管及工具,关闭平板闸阀。
随后,经过考虑该井井况、油管抗外压强度后,编写施工设计,首次利用S-9带压作业装置,在9天时间里下入带油管堵塞器2-7/8″生产管柱至井深3205.67m(井斜50°)。
待管柱下至预定位置后,带压坐油管悬挂器,拆带压作业装置及平板闸阀,安装采气树。
利用700型水泥车油管内打压6MPa ,切断油管堵塞器销钉,通过观察油套压力表,确认油套联通后,该井进入正常放喷排液阶段。
该井的顺利带压完井,有效避免了压井下完井管柱的井控风险及压井液对地层的污染,为目前这一服务项目的推广应用积累了宝贵经验。
5 结语带压作业配合拖动油管水力喷射气井改造工艺在施工完成后可起出水力喷射工具并下入生产管柱,带压作业不使用压井液,有效避免了储层的二次污染。
做为理论,虽然还没有在长庆区域进行过实践,但国内已有公司在塔里木油田顺利实施过多口井的带压拖动水力喷射分段酸压,且都属于超深井改造,为这项工艺理论提供了实践论证,建议开展该工艺的试验项目,以证明对于气井水平井改造,带压作业可以提供更加可靠、安全、环保、高效的方法。
另外,目前随着连续油管水力喷射及TAP 阀应用越来越广泛,带压完井同样可以作为一项重要服务项目,进行推广,并积累宝贵的施工经验。
参考文献:[1]马发明.不动管柱水力喷射逐层压裂技术[J]. 天然气工业,2010, 30(8): 25-28.[2]张福祥.带压作业配合水力喷射分段酸压技术在塔里木油田的应用. 内蒙古石油化工,2012, 19: 116-117.作者简介:①郑海旺(1985-)男,汉,机械工程师,主要从事设备管理工作。
页岩气开发水力压裂技术综述一、本文概述随着全球能源需求的日益增长,页岩气作为一种清洁、高效的能源,正逐渐受到广泛关注。
作为页岩气开发中的核心技术之一,水力压裂技术在提升页岩气开采效率和产量方面发挥着至关重要的作用。
本文旨在全面综述页岩气开发水力压裂技术的最新研究进展、应用现状以及未来发展趋势,以期为相关领域的科研人员、工程技术人员和政策制定者提供有益的参考和借鉴。
文章首先介绍了页岩气及其开发背景,阐述了水力压裂技术在页岩气开发中的重要性和意义。
接着,文章对水力压裂技术的基本原理和流程进行了详细阐述,包括压裂液的选择、压裂设备的设计与选型、压裂施工过程中的关键参数控制等方面。
在此基础上,文章重点综述了水力压裂技术在页岩气开发中的应用现状,包括压裂工艺的优化、压裂液体系的改进、压裂效果的评估等方面。
文章还对水力压裂技术面临的挑战和问题进行了深入分析,如环境保护、水资源利用、技术创新等方面的挑战。
文章展望了水力压裂技术在页岩气开发中的未来发展趋势,提出了加强技术研发、优化压裂工艺、提高压裂效率、强化环境保护等方面的建议。
通过本文的综述,旨在推动水力压裂技术在页岩气开发中的进一步发展,为实现清洁、高效的能源利用和可持续发展做出积极贡献。
二、页岩气开发概述页岩气,作为一种重要的非传统天然气资源,近年来在全球范围内受到了广泛的关注。
它主要赋存于页岩地层中,以游离态或吸附态存在,具有开采难度大、技术要求高的特点。
页岩气的开发对于满足全球能源需求、优化能源结构、减少环境污染等方面具有重要意义。
页岩气的开发过程主要包括勘探、钻井、完井、压裂、采气等阶段。
其中,水力压裂技术是页岩气开发中的核心技术之一。
通过向井筒内注入高压、大流量的压裂液,使页岩层形成裂缝,进而增大页岩气的渗流通道,提高采收率。
水力压裂技术的成功与否,直接关系到页岩气开发的效益和成本。
在全球范围内,北美地区的页岩气开发起步较早,技术成熟,产量稳居世界前列。
页岩气水力压裂地面工程关键技术随着化石能源价格上涨和油气开发技术的不断进步,页岩气已成为非常规油气资源领域中的重要组成部分。
目前美国和加拿大是页岩气规模开发的两个主要国家,1821年,第一口页岩气井钻于美国东部,至今已经有180多年历史。
进入21世纪以来,以美国为代表的西万国家在页岩气开发领域走在世界前列,其成熟的水平井与水力压裂技术得以将页岩气商业化。
美国页岩气资源量超过28万亿立方米,2010年美国页岩气产量达到1380亿立万米,超过我国天然气产量。
页岩气藏在美国的成功开发依赖于水平井与水力压裂技术的应用。
页岩气藏因其储层物性差、孔隙度和渗透率极低,需要应用水力压裂技术才能经济开采。
2003年,随着水平井成为页岩气开发的主要完钻井万式,水力压裂开始成为页岩气水平井主要增产措施。
水力压裂是利用含有减阻剂、黏土稳定剂和必要的表面活性剂的水作为压裂液,这项技术可以在不减产的前提下节约30%的开发成本,在低渗透油气藏储层改造中取得很好的效果。
页岩气开发的地面工程围绕着水力压裂和气体储运而开展,其中水力压裂注入系统及压裂液的应用决定了页岩气开发的经济效益,是一项非常重要的开发环节。
水是页岩气开发压裂液中的必要组成部分,压裂过程中需要消耗大量的水量,随着人类对环保的日益重视,将返出液处理净化后可以进行循环利用已成为一种共识。
这方面避免了污染排放,另一方提高了页岩气的开发效益目前返出液的净化和利用已成为页岩气经济开发的一项关键技术。
一、页岩气水力压裂地面工程关键技术与装备由于页岩气藏岩性特别致密,对作业井的压裂特征参数不清楚,试验潜在风险高、难度大,加上页岩气藏压裂作业井规模大、排量高,需要动用的设备也多,在工艺设计、地面配套等方面需要进行针对性的分析。
与常规油气的水力压裂相比,页岩气藏压裂作业属于高排量(>10m³min)、超大规模(>2000m³),因此对于注入设备选型提出很高要求。
页岩气开采压裂技术分析与思考于志伟(长城钻探压裂公司,辽宁盘锦124000)摘要:页岩气和天然气有所不同,必须使用相对特殊的技术进行开采。
目前,全球已经形成了非常多的开采技术,但在众多开采技术中,尚须对这些技术进行全面的分类和分析。
文章主要对页岩气中的开采技术进行了阐述,同时对众多技术中选取主要技术进行综合与分析,以推动页岩气开采压裂技术进一步完善,进而推动页岩气开采业高质量发展,进而满足中国经济社会对能源的需求。
关键词:页岩气;开采;压裂技术;分析0引言虽然我国页岩气资源比较丰富,但是因为页岩层的渗透率比较低,同时页岩气井在完井后必须通过储层的改造方能取得更为理想的产量,所以页岩气的开采压裂技术就成为了页岩气开采的主要手段之一。
页岩气主要是在吸附或者游离形态下保存在泥岩或高碳泥岩以及页岩、粉砂质岩类的夹层中间的天然气,尽管吸附和游离状态下的相天然气是存在在一起的,不过对于页岩气开发却是可以不用排水降压。
因为随着页岩气中游离状态下的相天然气采出,是可以在自然的条件下来达到压力降低的目的,由此导致吸附相和少数溶化相天然气的游离化状态,进一步来完成以及提高天然气产能,同时也达到完成长远稳产的目的。
又因为页岩的孔隙度以及渗透性较低导致天然气的生产率、采收率同时也很低,于是页岩气最终的采收率凭借于非常有效的压裂措施,因而压裂技术与开采的工艺会很直接的影响页岩气井的经济效益。
1压裂技术的特点致密油气储层的增产改造的方法必须要使用压裂技术,以此种方法来改善天然的裂缝,运用此种方法的同时又可以加强水力人工裂缝,同时以更大的可能来打开与连通的天然裂缝,从而产生大量的裂缝网络,最后来取得更大的页岩气开采所带来的经济效益。
现在而言,平常使用的压裂技术有清水压裂技术、多级压裂技术、重复压裂技术、水平井分段压裂技术、水力喷射压裂技术、同步压裂技术等等。
对于这几种技术当中水平井分段压裂技术尤以美国进步最快,然而清水压裂技术则是以最低成本等相关优势而具备比较广阔的发展前程。
2131 页岩气压裂施工质量技术现状当前,经常使用的技术大多是多级压裂、清水、压裂、水力喷射压裂、重复压裂与同步压裂等等,页岩气开发过程中所使用的储层改造技术还有氮气泡沫压裂和大型水力压裂也是国内外目前的主流压裂技术。
影响页岩气产量的主要原因是裂缝的发育程度,如何得到较多的人造裂缝是压裂设计主要应该考虑的。
如何才能得到有效而又经济的压裂成果,在实行水力压裂以前,经常要实行压裂的设计。
然而,压裂设计的工作确双有许多,最为主要的核心应属压裂效果的模拟,经过压裂的模拟才可以预测裂缝发育的宽度及长度,从而知道压裂能否顺利成功。
2 页岩气压裂施工工艺因为页岩气的深入开发,大规模的商业化开发要求用常规的压裂早就无法满足了,目前页岩气开发的主要技术是水平井分段大规模水力压裂技术。
另外一样普遍的运用在页岩气压裂施工当中的还有同步压裂和裂缝监测技术等。
但水平井分段压裂又分为可钻桥塞分段压裂、封隔器分段压裂和水力喷射分段压裂,此三种压裂技术目前在国外做为较常使用的水平井分段压裂技术。
2.1 可钻桥塞分段压裂水力泵送、射孔、塞联作和快钻桥塞是可钻桥塞分段压裂技术集于一体的压裂工艺。
套管完井实用于这种技术,主要程序是下入可钻桥塞压裂管柱,再坐封桥塞,然后打掉桥塞并上提管柱,将射孔枪对准预定位置射孔,再将管柱全部提出井筒,最后再进行压裂。
然后再反复上述的环节进行下段压裂。
因为射孔、压裂联作的方法是可钻桥塞分段压裂的技术,压裂以后很短的时间就可以钻掉桥塞,和一般的压裂方法对比,可以很高的提升作业效果,同一时间也很大程度上减小了压裂液对储层的危害。
2.2 封隔器分段压裂因为封隔器在套管内和裸眼段可以达到非常理想的耐压目标,所以可以运用诸多油气井的增产改造。
可是,此种技术又分为两种:一种是可以用于套管完井的滑套封隔器压裂技术里面,这种技术的工艺流程相对复杂,同时施工的风险也相对大,当前所用的很少;另外一种则是膨胀式封隔器压裂技术,该种技术重点用于裸眼完井,主要工作原理则是封隔器进入井底先找准位置,当遇到油气或者水以后就会产生膨胀,从而出现坐封。
2020年25期技术创新科技创新与应用Technology Innovation and Application页岩气水平井完井压裂技术分析与研究王茂森(庆阳职业技术学院,甘肃庆阳745000)页岩气是一种蕴藏在页岩层当中的天然气资源,我国的页岩气可开采储量相对较大。
在对页岩气进行开采时,需要钻水平井,为进一步扩大井筒与储层之间的接触面积,可以在水平井完井的过程中,对压裂技术进行合理运用。
下面就页岩气水平井完井压裂技术展开分析探讨。
1页岩气水平井完井及压裂方式的选择1.1与水平井完井相适应的压裂方式水平井作为一种特殊井,它的井斜角接近90毅,采用压裂技术对此类井段进行完井的过程中,必须保证压裂方式与完井方式之间具有良好的适应性,否则可能会对完井效果造成影响。
鉴于此,在应用压裂技术对水平井进行完井时,需要对压裂方式进行合理选择,这是确保完井质量的前提。
现阶段,页岩气水平井段较为常用的完井方式有两种,分别为套管完井和裸眼完井。
(1)与套管完井方式相适应的压裂方式为泵送桥塞,这种压裂方式的特点如下:对裂缝的初始点具有良好的控制效果,可以保证井眼的稳定性,对于生产测井非常有利,成熟度比较高、风险相对较低,不足之处在于等待时间长。
(2)与裸眼方式相适应的压裂方式为封隔器加滑套,该方式的特点体现在如下几个方面:能够节约作业时间,且作业过程中不需要进行固井,井壁上存在的自然裂缝均不会遭到破坏。
实际应用中发现,该方式的缺点较多,比如井壁的稳定性比较差,容易出现坍塌,完井的复杂程度较高,无法对裂缝的位置进行精确控制,一旦出现砂堵,很难处理。
由上述分析不难看出,泵送桥塞分段压裂方式的优点更多、缺点更少,因此,可将该压裂方式作为页岩气水平井完井方式的首选。
1.2泵送桥塞分段压裂在页岩气水平井完井作业中,最为适宜的压裂方式为泵送桥塞,该压裂方式的具体工艺流程如下:第一段采用油管传输射孔,将射孔枪连接到油管柱的下部,送入井下预定深度后,通过调整油管的深度,使射孔枪对准射孔层位后打出射孔弹,从环形空间完成第一段压裂;随后使用凝胶对井筒进行冲洗,借助液体泵将桥塞工具送入井内;引爆座封桥塞,借此来使桥塞与射孔枪相分离,同时进行试压;拖动电缆,将射孔枪带至射孔段后进行射孔,完成射孔后,将电缆从井内拖出,并对第二层进行压裂。
nergy Industry Development我国页岩气压裂技术发展现状及相关政策建议郭妍杉(科罗拉多矿业大学石油工程系,美国科罗拉多州80401)摘要:由于页岩极低的孔隙率与渗透率,页岩气压裂技术是现代页岩气开采及增产过程中的关键技术之一。
本文通过梳理总结重复压裂、同步压裂、水平分段压裂及泡沬压裂技术的特征及应用,针对我国页岩气压裂技术的发展现状和存在问题提出:深化页岩气压裂技术理论基础研究、建立完善页岩气压裂相关法律法规,出台针对页岩气开采行业的财政及金融支持等政策建议。
关键词:页岩气;油气开采;水力压裂技术;泡沫压裂技术;低碳发展中图分类号:F426文献标识码:A文章编号:1003-2355-(2022)02-0052-09Doi:10.3969/j.issn.1003-2355.2022.02.008Abstract:Due to the extremely low permeability and porosity of shale,the exploitation of shale gas is generally performed under high fluid resistance.In order to overcome this problem and increase the overall producing efficiency, fracturing is now one of the most crucial steps during modern shale gas extraction process.This paper elaborates the urgency of promoting the development of natural gas industry,reviews the current research states of shale gas fracturing technology,analyzes the technical characteristics of fracturing,simultaneous fracturing,horizontal well multi-staged fracturing and foam fracturing technology along with domestic and foreign shale gas well fracturing cases,and provides future development suggestions based on current existing problems in China as:Deepening the theoretical research of shale gas fracturing technology,especially in the foam fracturing area;Establishing relevant laws and regulations while lowering the barriers to entry;Introducing government-based financial resources and supporting policies for the shale gas industry.Key words:Shale Gas;Oil and Gas Exploitation;Hydraulic Fracturing Technologies;Foam Fracturing Technology;Low-carbon Development作者简介:郭妍杉,女,硕士研究生,主要研究方向为油气开采与碳捕集、碳利用以及碳封存(CCUS)O52-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------《中国能源》(月刊) ~~2022年第02期—、引言随着世界各国对能源环保重视程度的逐步提升,天然气作为一种清洁能源,已经逐渐成为国际能源消费的主要组成部分,其消费量也在近些年呈持续上升状态。
深层页岩气地质工程一体化体积压裂关键技术及应用王力发布时间:2022-11-02T07:42:11.540Z 来源:《新潮·建筑与设计》2022年6期作者:王力[导读] 页岩气作为我国一种可采储量丰富的清洁能源,其开采早已成为我国的战略任务,为缓解对清洁能源的紧张需求,我国对页岩气的开采更加迫切。
钻前工程能否保质、按时完成是制约页岩气开采的重要因素,但传统现浇方井施工工序繁琐、工期过长、受天气影响较大。
装配式方井作为一种新型页岩气方井结构,在构件质量、施工工序、施工工期及环保等方面均相较于传统现浇方井更具有优势,具有良好的工程特性,在钻前工程中具有广阔的应用前景。
徐州万源地质矿产研究有限公司江苏省徐州市 221000摘要:页岩气作为我国一种可采储量丰富的清洁能源,其开采早已成为我国的战略任务,为缓解对清洁能源的紧张需求,我国对页岩气的开采更加迫切。
钻前工程能否保质、按时完成是制约页岩气开采的重要因素,但传统现浇方井施工工序繁琐、工期过长、受天气影响较大。
装配式方井作为一种新型页岩气方井结构,在构件质量、施工工序、施工工期及环保等方面均相较于传统现浇方井更具有优势,具有良好的工程特性,在钻前工程中具有广阔的应用前景。
关键词:深层页;岩气地质工程;一体化;体积压裂技术引言盆地页岩气和致密砂岩气储层与北美相比,普遍具有地质年代老、埋深大、构造和区域应力场复杂、微裂缝发育、储层品质和含气性非均质性较强,页岩气和致密砂岩气资源丰富但分割性强,盆地内探井测试无法获得工业气流现象突出,相邻或同一区块探井或评价井压裂产量差异大,主要原因是甜点的裂缝和应力等地质和工程关键参数的三维定量预测精度不够,针对甜点的压裂优化设计和布缝、控缝定量模拟计算技术和手段欠缺。
另外,虽然页岩气与致密气在宏观上均呈现大面积连片分布特征,但致密气储层具有更强的非均质性,页岩优质层段集中分布,而致密气优质甜点具有层薄和多层分散分布的特点。
浅谈页岩气井压裂试气工程技术
摘要:
页岩气藏具有开采难度系数大,安全环保风险高,工程技术涉及面广的特点。
随着国内页岩气的大规模开发,压裂试气工程技术在各个方面均取得了长足发展,页岩气压裂试气技术也逐步从摸索走向成熟。
在此环境下,把握当前页岩气前沿施工走向,持续改进压裂试气技术措施来持续降低施工难度及安全风险,已成为压裂试气过程中的重要课题。
关键词:页岩气;压裂试气;井工厂;连续油管
0 引言
基于页岩气层低渗透、致密性的特点,通过压裂加入支撑剂提升地层渗透率才能达到开采条件。
页岩气井复杂的开采条件使得施工各个环节均存在高成本、高风险特点,这就要求不断推动页岩气压裂试气的工程技术提升,提高页岩气压裂试气作业施工质量及效率,为页岩气藏的高效开发提供条件。
本文对当前页岩气井应用的一些成熟关键技术及新设备技术应用作概要介绍。
1 页岩气的压裂试气技术概述
页岩气藏的一系列压裂试气工艺技术措施已在国内大规模应用,在此过程中有针对性的解决了诸多页岩气开发的难点问题,但目前页岩气开采的难度仍旧很大,安全风险及成本依居高不下。
如何持续对页岩气的压裂试气技术进行分析,提高页岩气压裂试气施工作业的成效仍将是页岩气井开发的长期课题。
1.1 井工厂压裂作业技术措施
井工厂模式的压裂作业措施是将压裂车组与地面切换多通高压流程与多井口结合,对同一个平台上的多口页岩气井连续性的分别实施水力压裂,通过地面设备及措施优化提升了设备利用率、时效,降低作业成本,为合理开发页岩气藏提供基础。
随着水平井钻井技术的发展,页岩气井水平段长不断增加。
与此同时,得益于页岩气井分段压裂技术迅速发展,压裂分段标准进一步细化,结合地质、工程研究,重新确定页岩气藏分层分段压裂作业施工参数,这些措施有利于地层缝网改造及提升产量及采收率。
依据页岩气开发特点工程设备也在不断优化,目前国内页岩气压裂施工正大规模使用电动泵进行压裂施工。
传统的压裂车组施工具有高成本、高能耗、高噪音以及场地占用量大等局限性。
电动泵压裂设备的研制和投入应用,对页岩气井压裂具有深远意义。
利用电力驱动的方式,替代了原来的压裂车组中的柴油机、变速器、压裂泵等复杂的设备。
电动泵利用大功率的变频电动机,驱动压裂泵运行,通过数控技术和变频技术的结合,保证单机的大功率运行,具有集成化程度高、设备的占地面积小、能耗相对低等特点。
目前电动压裂已经配套电动混砂车及多种不同功率型号电动泵,能够满足页岩气井压裂施工要求。
电动压裂泵进行页岩气的压裂作业施工,成本低,清洁卫生,智能化程度高,有利于自动控制和管理,绿色环保。
1.2 泵送桥塞与射孔技术的结合
泵送桥塞与射孔工艺结合,实现页岩气井射孔、段间分隔的工艺措施即为泵送桥塞射孔联作工艺。
该工艺将桥塞、多级射孔枪工具串通过电缆下入井内后通过泵送至设计位置,再通过磁定位校核深度后采用不同指令信号实现桥塞坐封丢手、多簇射孔枪不同位置射孔等措施。
泵送射孔桥塞联作技术精度较高且单一工具串实现多项施工措施,提升施工效率同时大幅降低成本。
应用可溶性桥塞,此类桥塞可在高矿化度溶液下溶解,即无需钻塞施工即可完成投产。
1.3 页岩气连续油管辅助技术措施
连续油管作业解决页岩气井压裂试气带压井下作业施工的问题,反之,页岩气的发展也在持续推动连续油管技术的不断提升。
连续油管作业技术在页岩气井压裂、试气、修井、完井、措施等方方面面均在发生积极作用。
连续油管作业可实现页岩气井带压条件下复杂井井筒处理、坐封桥塞、射孔等施工作业,不仅弥补了泵送射孔桥塞联作的部分功用,也使得页岩气井施工全过程的问题均可以制定诸多处理方案,成为页岩气井施工过程中的有力工程保障技术。
2 页岩气试气工程技术措施
在新工艺、新设备提升过程中,压裂试气一体化管理方案技术也逐步成型,在施工效率、质量等方面均取得长足进步,逐步推动形成更好页岩气开发的环境,提升页岩气开发创造更好的经济效益。
依据页岩气试气的特点,页岩气试气的技术措施较常规天然气试气做了诸多适应性优化。
试气设备主要包括地面高压法兰管线、捕屑器、管汇、水套炉、分离器、数采设备。
地
面工艺流程为适应页岩气施工压裂、钻塞、试气求产等工序需求,设置钻塞、试气、直通排液等管线流程。
针对页岩气井井工厂开发模式,页岩气试气的工艺流程逐步进行改进优化,将单井的试气流程变更为多井的试气工艺流程,多测试求产设备、测试管道进行优化配置,实现满足工艺功能条件下的减少设备用量、降低施工强度及场地占用,促进提速提效发展,降低页岩气井试气作业施工的成本。
如5-6-5结构5通道节流管汇的应用,通过增加测试通道的同时配套优化测试流程,使工艺流程可满足2口井钻塞、1口井试气或多井试采同时进行,与此同时表技套压力监测及泄压、压裂车走泵、带压作业泄压等功能均可通过单一管汇实现,即单管汇即可完成3口井同步施工的管汇工艺配套,大幅降低地面工艺流程连接工作量。
页岩气井工厂开发模式下的地面集气站建设周期一般相对较长,为降低页岩气井测试求产过程放空点火资源浪费,地面工艺流程改进为能够实现即产即销的试采工艺流程措施。
试采工艺流程即在原有的试气工艺流程脱水分离基础上增加天然气调压设备(如气动薄膜调节阀)直接进输气管网销售,能够很大程度降低资源浪费,提升气井采收率。
井工厂模式下的页岩气试气施工工艺流程需解决满足工艺需求前提下的设备优化配置、冲蚀刺漏、钻塞过程点火不连续、紧急切断装置、油嘴有效切换、气液计量等技术问题。
页岩气试气工艺流程将在页岩气开发不断发展的过程中不断发展提升,逐步的解决工艺设备问题并向自动化、信息化方向持续发展。
高素质的施工队伍也是页岩气压裂试气作业的重要一环。
高压伤人风险、高环境污染风险,环境污染风险贯穿整个页岩气井施工过程,提高施工人员的专业素质,提升发现处理施工过程安全隐患,处置应急事项能力已成为各施工队伍的重中之重。
在此环境下,页岩气井施工仍需不断提升安全技术措施,排除隐患、风险可控。
3 结论
通过对页岩气压裂试气工程技术措施的研究,分析介绍了施工前沿压裂技术措施的应用概况。
各类施工技术措施在页岩气开发过程中互补发展逐步成熟,如泵送桥塞射孔联作工艺、连续油管作业工艺逐步成熟。
同时压裂动力设备、试气设备及相应的工艺技术也在在这一过程中取得长足发展。
这些技术的不断提升,在页岩气开发施工的提速提效、安全环保等方面均取得了良好效果。
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