中俄交流会-煤层气储层改造(多级多段压裂)新技术研究与进展.ppt
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中俄交流会-煤层气储层改造(多级多段压裂)新技术研究与进展.ppt
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煤层气储层改造(多级多段压裂)新技术研究与进展,中国石油勘探开发研究院非常规所二零一七年十月,目录,一、中国煤层气井压裂现状二、中国煤层气井压裂技术研究进展三、煤层气井多层多级改造技术措施四、几种新型的煤层气压裂工艺,一、中国煤层气井压裂现状,使用了活性水、清洁压裂液、冻胶三种压裂液体系,其中活性水为主,目录,一、中国煤层气井压裂现状二、中国煤层气井压裂技术研究进展三、煤层气井多层多级改造技术措施四、几种新型的煤层气压裂工艺,1、压裂液优选技术,不同类型压裂液对煤层的伤害试验,二、中国煤层气井压裂技术研究进展,通过压裂液设计优选,可将储层伤害降低60%以上,粉砂降滤,2、降滤失技术,晋试7井一、二次压裂采用活性水压裂,由于滤失大,施工曲线剧烈波动,均未成功,三次压裂采用冻胶压裂,一次成功,日产气大于3000m3,高粘液体降滤降滤,变排量降滤,通过降滤措施,压裂成功率可达95%以上,3、支撑剂段塞技术,一个区块选1-2口井在前置液阶段段塞前后做降排量测试,确定近井摩阻的大小和段塞对摩阻的消除效果,以评价该技术对煤层的适应程度和效果,确定段塞的体积和支撑剂浓度。
4、支撑剂粒径组合技术,采用组合支撑剂技术,在对裂缝导流能力降低不大的前提下,有效提高支撑剂运移距离,提高有效支撑缝长度。
内环监测0-50m,外环监测50-90m,5.大地电位裂缝监测技术,一种利用地面局部电场变化监测压裂裂缝的技术适用条件:
各类井压裂裂缝监测、注水效果评价特点:
经济、实用、不影响地面环境不足:
只能测动态缝长及方向,中国的裂缝监测技术还有:
微地震,同位素示踪、微形变测量、井温测量等,目录,一、中国煤层气井压裂现状二、中国煤层气井压裂技术研究进展三、煤层气井多层多级改造技术措施四、几种新型的煤层气压裂工艺,三、煤层气井多层多级改造技术措施,1、填砂和桥塞分层压裂,适用条件:
目的煤层3层以内,且两邻层之间需有足够间隔距离(30m)优点:
安全,易于实施,封隔效率高,可以采用空井筒进液,排量大,摩阻小;难点:
反复作业,施工周期长,桥塞分层,填砂分层,在有两套主力煤层的地区,这种分层方式使用率达到95%以上,常与投球方式结合,可以实现多套薄煤层的压裂。
中国已研制出可溶性桥塞,即将在煤层气使用,应用效果:
沁水、鄂东气田广泛应用,99%以上一次完成压裂施工,适用条件:
层数多(3层以上),厚度小(小于3m),单层之间跨度大(大于5m),一次压裂跨度不大于30m,难点:
难以控制要压开的层位,效率较低。
2、投球分压,珲春煤田BLCX-1005井压裂分层示意图,投球分压示意图,压裂尼龙橡胶球,应用效果:
该项工艺与桥塞及填砂分层及结合使用,是目前我国煤层气使用率最高的压裂工艺,适用条件:
油管压裂、高粘液体压裂难点:
砂堵后处理困难;,Ws5-5井预计的施工压力超过套管承压,采用油管带封隔器压裂,封隔器压裂,3、封隔器分层压裂,应用情况:
尽管利用封隔器压裂在常规油气中已相当成熟,但在煤层气井多数还是使用在一些特殊情况下,4、连续油管拖动压裂,该项工艺对于煤层气仍在试验中,仅西南能矿天然气能投公司“大2井试验了“喷砂射孔连续油管底封拖动分层压裂技术”,科瑞公司在新疆也完成了一口井试验,具体情况不详,井身结构图,中国第一口煤层气井水平井分段改造,套管射孔完井+速钻桥塞,分9段压裂,5、煤层气水平井分段压裂,目录,一、中国煤层气井压裂现状二、中国煤层气井压裂技术研究进展三、煤层气井多层多级改造技术措施四、几种新型的煤层气压裂工艺,1、氮气泡沫压裂,四、几种新型的煤层气压裂工艺,泡沫显微照片,在地质情况基本相同的条件下,通过对周围井的产量对比分析发现,氮气泡沫压裂井的增产效果非常显著;,2、CO2增能压裂,这是一种固化裂缝形态,防止支撑剂和煤粉运移的措施。
亚美大陆公司MBS28-115#,MBS25-7,3、砂楔(Sand-Wedge)压裂,加入砂楔,未加入砂楔,亚美油气公司在山西马必区块实施20多井平均产量提高20-30%,其中MBS01井(3井12层)曾一度达到1万方/天,后基本稳产在4000方/天左右。
实验表明,加有砂楔的支撑剂渗透效果将比以往提高20%到30%,在实际压裂过程中,导流能力有可能提高100%-200%。
4、水力喷射造穴复合压裂工艺,适用范围:
煤层段固井水泥环厚度过大者(超过1m),适用于套管井、多层;难点:
易沉砂或砂堵;,套管直斜井水力喷射造穴复合压裂示意图,造穴返出的煤浆和煤粉,效果:
沁水地区实施16口,有效井9口,有效率56%,单井平均增量320方,埋深图,320方,5.间接压裂,适用条件:
煤层本体破碎,但顶底板完整;难点:
受应力剖面影响,控制缝高难度大;,煤层射孔(高压导致煤层压实,渗透率永久伤害),煤层与脆性界面射孔(延长裂缝长度,增加导流能力),应用效果:
在山西构造煤发育地区实施顶板压裂井9口,有效井7口,有效率78%,单井平均增量440方,440方,单井增量柱状图,3600方,顶板压裂井综合生产曲线,1000方,200-1000方,200方,措施井分类分布图,适用条件:
由于低渗或渗透率通道堵塞井难点:
预期效果及经济性效果:
如某区块共实施重复压裂井200口,其中一类、二类井135口,三类井65口,见效井162口,增产效果见下表,6、重复压裂,郑4-150:
解吸压力3.5MPa,初期快速降液,平均日降液幅度40米/天,2014年5月实施中规模二次压裂,日增气量1300方,郑3-113井:
解吸压力3.8MPa,初期放气较快,最高放至2000方,2013年10月实施中规模二次压裂,日增气量1500方,小结:
1、中国石油形成了以活性水为主压裂体系;实现了“安全、高效、低成本”现场施工作业;2、针对不同煤层特点,研发了氮气泡沫压裂、CO2压裂、水力喷射造穴压裂、砂楔压裂、间接压裂等技术系列;3、形成了以填砂、投球为主,单封隔器为辅的分层压裂技术,研究探索了多封隔器+滑套、连续油管水力喷射分层等技术。
建议:
进一步加强双方在煤层气储层改造领域的技术交流与研讨,探讨开展技术研发与服务的可能性。
谢谢!
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