压裂施工井的射孔优化设计方法_李海涛
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78随着海上油田的勘探开发,大部分油田的开发生产已进入高含水中后期,油田后续开发的重点逐步转入到对低渗、超低渗透油田的开采。
低渗油藏具有渗流阻力大、产油率低的特点,水力压裂能够起到改造储层渗流能力、提高油田产油率、加快开发速度、增强注水效果等作用,所以水力压裂常常用来作为低渗油藏油气田开发及增产的重要手段。
海上油田压裂井主要为定向井,在海上低渗油田采用水力压裂比陆地低渗开采难度更高,主要受限于平台作业空间,设备能力及储层改造的经济性。
1 概况X井为一口直井,井深5017mMD/5017mTVDm。
压裂目的层段位于文昌组,地层压力系数约1.00~1.116,平均地温梯度为2.88℃/100m,裂缝延伸压力梯度0.018~0.021MPa/m。
储层岩性以砂岩为主,包括中砂岩、细砂岩和含砾中砂岩,夹薄层主要为灰色泥岩;储层孔隙度9.1%~18.1%,平均孔隙度10.3%,渗透率1.7~34.3mD,平均渗透率4.0mD,属于低孔-特低孔、低渗-特低渗储层。
目的层埋深4730~4967m,储层物性差,自然产能低,需要进行压裂改造,改善储层渗流条件,获得产能释放。
根据前期主压裂裂缝形态模拟研究结果,采用4.5~6.0m 3/min的施工排量,可以压开储层,模拟最大缝长208.5m、总缝高54.7m,裂缝形态满足需求。
2 压裂管柱结构设计2.1 管柱设计难点在海上平台承载能力、作业空间等条件限制下,水力压裂施工改造难度大,南海东部前期已完成的压裂作业,均为射孔压裂测试联作管柱,采用可回收式封隔器,射孔后,自动丢枪,不动管柱压裂测试作业。
管柱下部采用2-7/8″油管,井下部分工具内径小,井口泵注压力高,不能满足压裂作业中大排量的要求;油套管内外压差大,油管受蠕动效应影响导致封隔器失效,作业结束后封隔器回收困难。
X井目的层位地层破裂压力高达85MPa,储层为低孔低渗储层,埋藏深,因此在现有设备条件下,必须通过优化压裂管柱工艺方案,提升人工南海东部超深层压裂测试管柱结构优化设计及应用张冬雪 邱森 曹鹏飞 王晓通 李雅媛中海油能源发展股份有限公司工程技术深圳分公司 广东 深圳 518067 摘要:南海东部X井为一口定向探井,储层埋深4687~4967m,地层破裂压力高达85MPa,采用常规射孔测试压裂一体化管柱地面施工泵压高,封隔器承受压差大。
非常规油气井多级射孔参数优化浅析随着油气勘探技术的不断革新,非常规油气勘探与开发已成为全球油气勘探领域的热点和难点之一。
非常规油气井的多级射孔及其优化设计成为非常规油气开发的技术之一,因为多级射孔可以使地下能源开采率提高,提高井的产能和生产效率。
本文对非常规油气井的多级射孔进行了深入的探讨,并对其优化参数进行了分析。
非常规油气井是一种对储层的敏感性要求较高、固井难度较大的特殊钻井方式。
在多级射孔方面,其优化设计必须考虑到以下两个方面:1、多级射孔的位置优化;在确定多级射孔的位置时,应根据储层性质、地层构造、钻井施工难度、压裂液体积等要素加以综合分析。
一般来说,多级射孔应尽可能地布置在压裂作用较强的储层段,以便有效提高储层的过滤和排油能力;同时,也要避免在含水层和砾岩层等地质条件较差的区域进行多级射孔,避免油藏受到不良影响。
2、射孔深度和角度优化;射孔深度和角度是决定射孔效果的关键因素。
在进行多级射孔时,必须根据地层厚度、裂缝长度、流体性质等因素合理调整射孔深度和角度。
一般来说,射孔深度应该掌握在储层的上部和下部,使得裂缝的部位更加多样化。
射孔角度应选择一个合适的倾斜角度,以增加裂缝的数目和长度。
综上所述,非常规油气井在进行多级射孔的设计和优化时,需要按照储层状况和实际条件进行科学合理的分析和定位,以增强射孔后储层与井筒之间的联系,并以此来提高压裂液,油气的流动方向和驱动力。
优化多级射孔能够增加油气井的产出、提高生产效率,降低非常规油气勘探的成本,根据实际操作情况进行进一步的优化和完善,确保非常规油气勘探和开发的顺利进行。
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。
高效固井压裂设备的设计与优化在油田开发和生产过程中,固井压裂技术被广泛应用于提高油气井的产能和采收率。
固井压裂设备的设计与优化是实现高效固井压裂作业的关键。
本文将针对该任务名称,从设计原则、工作原理以及设备优化方面进行探讨。
一、设计原则1. 安全性:固井压裂作业涉及高压高温的流体和化学品,设备的设计必须保证操作人员的安全。
包括设备结构的强度和稳定性、安全阀的设置、紧急停车装置等。
2. 可靠性:设备在长时间的作业过程中,需要保持良好的运行稳定性和可靠性,减少停机和维修时间,提高生产效率。
3. 灵活性:由于不同油井具有不同的地质条件和开采需求,固井压裂设备应具备一定的灵活性,能够满足不同作业需求。
4. 自动化:设备的自动化程度越高,能够实现更高的作业效率和准确性。
自动化控制系统可以监测和调节压力、流量、温度等参数,提高作业的精度和稳定性。
二、工作原理固井压裂设备主要包括压力泵、高压管道、阀门、负荷脉动器等组成。
其工作原理如下:1. 压力泵:通过泵将液体压力提高到所需的压力水平,为固井压裂提供压力源。
2. 高压管道:将泵送的高压液体输送到井口,确保压力不会因输送过程中的阻力损失。
3. 阀门:用于控制高压液体的流动,包括进口阀、出口阀、疏水阀等。
阀门的设计应考虑到高压环境下的密封性和耐腐蚀能力。
4. 负荷脉动器:用于减小压力波动对井口设备的冲击,并保持稳定的工作压力。
负荷脉动器的设计应考虑流体的流动特性和工作环境。
三、设备优化为实现高效固井压裂作业,固井压裂设备的优化需从以下几个方面进行考虑。
1. 材料选择和加工工艺优化:选用高强度、耐腐蚀的材料,并对关键部件进行先进的加工工艺,以提高设备的耐久性和可靠性。
2. 设备结构优化:通过结构优化,提高设备的强度和稳定性。
采用模块化设计,方便维修和更换,减少停机时间。
3. 液体泵送系统优化:优化泵的结构和工作参数,提高流量和压力的调节范围,实现更精确的作业控制。
XX工程测井、射孔优化方案设计一、装备选型:选用中国石油测井自主研发的EILog05成套测井装备。
EILog 快速-成像测井成套装备由综合化地面仪器、高速数据传输仪器、集成化常规测井仪器、系列化成像测井仪器及套管井测井仪器、特种仪器和工具组成。
能完成裸眼井测井、套管井测井、工程测井,以及射孔和取心等作业。
集成化快速组合测井仪具有稳定性好、纵向分辨率高、探测深度大等特点。
组合测井能力强,测井效率高,一次下井取得全部常规测井资料,测井作业时效平均提高50% 以上。
二、测井效劳系列优化方案:〔一〕裸眼测井系列1、常规测井:包括四岩性、多电阻率、三孔隙度测井、工程测井和三参数测井。
2、优化工程介绍:1〕岩性密度PE:通过岩性密度测井得到的PE曲线,可精细划分岩性。
不同岩石的PE值不同,存在明显差异,而且PE受孔隙度的影响小,所以根据PE值可更加准确的划分岩性。
2〕阵列感应测井(MIT):提供3 种纵向分辨率〔30cm、60cm、120cm〕、5 种径向探测深度〔25cm、50cm、75cm、150cm、225cm〕共计15条的地层电阻率曲线。
可有效地描述地层剖面的电阻率特征,提供地层视电阻率、地层含水/含油饱和度的二维剖面成像图,能够分析薄层和层内非均质性,直观清晰地描述泥浆侵入特征,判断油水层性质。
他甚至可以在录井和全烃无显示,井眼垮塌,孔隙度曲线失真的情况下,准确识别油层,防止油层漏失。
与常规双感应八侧向测井相比,它的优势在于:纵向分辨率高,分辨率统一,能精细描述侵入剖面,直接识别流体性质,准确确定地层真电阻率。
该项测井技术成熟,目前在大庆、吉林、长庆、华北、青海、吐哈等油田已投产120多支,累计测井6000多口,已成为发现、识别油气层的利器。
3〕三孔隙度测井:测井取全、取准三孔隙度测井资料对贵公司油田勘探开发是十分必要的。
由于三孔隙度测井采用了不同的工作原理,在不同的岩性地层有着不同的响应,但在确定地层孔隙方面有着密切的相关性,在计算岩性地层孔隙度及渗透率方面有着比其它测井资料更直接更准确的优势,能更直观的判定储集层的含油性、可动油气和可动水。
文章编号:1000-2634(2007)06-0116-03射孔层位优化方法与分层压裂技术研究3郭大立1,王祖文2,3,胡广军4,许江文4,王玉斌5(1.西南石油大学理学院,四川成都610500; 2.中国石油大学石油天然气工程学院,北京昌平102249;3.新疆石油管理局试油公司,新疆克拉玛依834027;4.中国石油新疆油田分公司勘探公司,新疆克拉玛依834000;5.新疆石油管理局采油工艺研究院,新疆克拉玛依834000)摘要:低渗透储层的射孔技术必须配合压裂增产改造技术而开展,其中射孔层位优化是其关键问题之一。
针对准噶尔盆地西北缘储层地质特性,提出了一种射孔层位优化的实用方法,即采用多种射孔方案,通过对不同射孔方案与压裂方案的模拟结果进行比较,优选射孔方案,尽量使各层都得到均衡、有力的改造,并且防止压裂时压窜目的层上、下水层或应力较小的夹层。
该方法在准噶尔盆地西北缘勘探实践中,结合限流法分层压裂技术和封隔器分层压裂技术进行应用,取得了显著成效。
关键词:射孔;层位;优化;分层压裂;压裂模拟中图分类号:TE357.14 文献标识码:A 射孔方案对油气井产能具有很大影响。
优化射孔方案不仅要研究射孔深度、密度、孔径、相位角等参数对产能的影响[1],而且必须研究射孔层位的优化[2],对于低渗透储层尤其如此。
众所周知,低渗透储层不经过压裂改造难以形成工业油气流,即使采用深穿透、高孔密的射孔方式,其效果也不明显,因此低渗透储层的射孔技术必须配合压裂增产改造技术而开展。
为此,国内外在这方面做了一些研究工作[3-6],但没有涉及射孔层位优化方面的成果。
本文在准噶尔盆地西北缘低孔低渗储层的勘探实践中,研究和探索了一种射孔层位优化的实用方法,结合应用分层压裂技术,取得了显著成效。
1 射孔层位优化的方法准噶尔盆地西北缘是一个勘探老区,紧邻准噶尔盆地主力富生烃凹陷,是油气长期运移指向区,资源潜力巨大。
经过几十年的勘探开发,已在西北缘6大层系16个层组中发现并探明了车排子油田、小拐油田、红山嘴油田、克拉玛依油田、百口泉油田、乌尔禾油田、风城油田、玛北油田和夏子街油田共9个油田;事实上,西北缘不仅是准噶尔盆地以往发现油气储量最多的区带,而且今后仍将是盆地勘探潜力最大的地区。
水平井分段压裂射孔间距优化方法尹建;郭建春;曾凡辉【摘要】为了使水平井分段压裂形成更为复杂的裂缝网络体系,提高油气井产量,以均质、各向同性的二维平面应变模型为基础,建立了人工裂缝诱导应力场数学模型,并结合诱导应力场中水平最大、最小主应力方向发生转向作为裂缝转向判断依据,形成了射孔间距优化方法.研究结果表明,随着裂缝间距的增大,诱导应力分量逐渐减小;裂缝间距一定时,在最小主应力方向附加的诱导应力比最大主应力方向附加的诱导应力大,两者之差呈现先增大后减小的变化趋势.对川西水平井射孔簇间距进行了优化,压裂后输气求产,与邻井选取较大射孔簇间距压裂求产对比,增产效果明显.该射孔间距优化方法对低渗透储层水平井分段压裂设计有一定的指导意义.%In order to form a more complex fracture network system in staged fracturing of horizontal wells so as to improve production rate,a new optimization method for perforation spacing has been estab-lished including a mathematical model of fractures induced stress filed on the basis of homogeneous and iso-tropic 2D plane strain model,and the diversion of maximum and minimum horizontal principal stress direc-tion as the fracture reorientation criterion according to the general process of staged fracturing of horizontal wells. The results showed that the induced stress decreases gradually with the increase of fracture spacing. When the fracture spacing is constant,the induced stress in the direction of minimum stress is larger than that in the direction of maximum stress,and the difference between them first increases then decreases. The perforation spacing of horizontal wells in western Sichuan Basin was optimized by thismethod. Compared with the surrounding wells with large spacing of perforation set,the post-fracturing production rate of the horizontal wells with optimized perforation spacing improved greatly,which demonstrates this optimization method of perforation spacing has guiding significanceto the staged fracturing design of horizontal wells in low-permeability reservoirs to some extent.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2012(040)005【总页数】5页(P67-71)【关键词】水平井;分段压裂;诱导应力场;射孔间距【作者】尹建;郭建春;曾凡辉【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学),四川成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学),四川成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学),四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE357.1+1低渗透储层具有物性差、渗透率低、孔隙结构复杂、非均质性严重、存在天然裂缝和单井控制泄油面积小等特点,水平井分段压裂增产改造技术是开发该类储层、增加单井控制储量和产能的一项重要技术。