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1、多向转向压裂技术多向转向压裂技术 1重复压裂现状重复压裂现状随着油田开发不断推进，老油田平面矛盾日益突出，呈现出含水上升、产量下降，重复压裂效果差的状况。以长庆油田为例：长庆油田有近万口油井，受其低渗低压地质特点及注水开发引起的平面矛盾制约，绝大部分油井平均生产3-5年后均需进行重复改造。目前，陕北油田（长庆油田和延长油田）开发已进入中后期开发，注采矛盾突出，单井产量低、含水高，为保持老油田稳产增产，每年有大批老井需要改造，进行常规重复压裂后，措施增产幅度小，有效期短，含水进一步上升，因此如何提高低渗油田重复压裂效果成为长期困扰油田开发的技术难题，在次背景下提出了多向转向压裂技术。2多缝产生的
2、条件多缝产生的条件油气井前期压裂改造产生的人工裂缝、生产和注水等作业及油藏温度的变化都将会导致地应力的变化，这种地应力的变化是不均匀的，从而也会发生应力的重新分布。这些诱导应力改变了含水力压裂裂缝井中的储层应力场分布，并可能产生应力重定向，同时，根据相邻的安塞油田长2储层的研究，估计蟠龙油田长2油层两个水平主应力差值较小（3-7MPa），且储层微裂缝比较发育，所以应用新型重复压裂工艺可能产生不同于初次裂缝方向的新裂缝，达到改造储层、提高产能的目的。3多向转向压裂技术原理多向转向压裂技术原理压裂裂缝控制技术是应用化学暂堵剂使流体在地层中发生转向，在压裂中可以暂堵老缝或已加砂缝，从而造出新缝或使压
3、裂砂在裂缝中均匀分布。主要作用有：纵向剖面的新层启动；重复压裂的平面上的裂缝转向；裂缝单向延伸的控制。可广泛应用于重复压裂、细分层压裂、套变井及落物井压裂。 控制技术的实施方法是在施工过程中实时地向地层中加入化学暂堵剂，该剂为粘弹性的固体小颗粒，遵循流体向阻力最小方向流动的原则，转向剂颗粒进入井筒的炮眼，部分进入地层中的裂缝或高渗透层，在炮眼处和高渗透带产生滤饼桥堵，可以形成高于裂缝破裂压力的压差值,使后续工作液不能向裂缝和高渗透带进入，从而压裂液进入高应力区或新裂缝层，促使新缝的产生和支撑剂的铺置变化。产生桥堵的转向剂在施工完成后溶于地层水或压裂液，不对地层产生污染。 针对不同储层特性、不同
4、封堵控制的作用，经过拟合计算确定不同的有效用量。通过特殊工艺技术,可实现支撑剂均匀分布在裂缝中、控制裂缝延伸有效长度、实现多裂缝的形成、实现重复压裂裂缝转向等充分挖掘剩余油富集区域、调整注采关系的改造工艺技术。4 转向剂性能：（加入转向剂性能介绍）转向剂性能：（加入转向剂性能介绍）转向剂是决定多向转向压裂工艺是否成功的关键，依靠转向剂实现暂时封堵老裂缝，实现新裂缝的开启的目标，转向剂性能应满足以下条件：转向剂能在一定温度下软化，在一定压力下易变形。即能在油井炮眼处形成理想封堵。要求转向剂有良好的粘弹性，可溶于原油或地层水，残余在缝口的暂堵剂易返排，保证泄油通道畅通。5 施工方法施工方法在压裂施
5、工前置液阶段暂停施工，将一定量的转向剂放入油管内，然后重新起泵压裂，依靠转向剂造新缝。施工过程注意调节排量和油压，使转向剂封堵压力差高于改造区块的两个水平主应力差，保证新裂缝的开启。2.2、同层堵水技术、同层堵水技术 2.2.1 Waterplug气、油井同层堵水技术气、油井同层堵水技术 油气井出水是油气田开发中后期不可避免的共同问题，如何有效控制水的流入通道，最大程度地提高产量或提高采收率，世界各地的油公司为此付出了大量的财力、物力，也探索了不少的方法。油气井同层堵水就是一种控水稳油的办法，而Water plug油、气井同层堵水是该领域的佼佼者。 2.2.2 堵水原理堵水原理 waterpl
6、ug是一种低粘亲水物质，它能穿过地层水流动通道，稠化变硬，堵住水源向井眼流动的通道，但对气体和油的流动的通道却没有影响。该产品在加拿大西部、阿拉斯加、德克萨斯、墨西哥用于油气井堵水已超过500井次。 2.2.3 主要特性主要特性 Water-plug与其它堵水剂相比，本产品具有粘度、稠化时间、比重可调的特性，强度高， 稳定性好。 本产品是水基的，纯液体，无悬浮颗粒，耐高温、耐盐性能稳定； 稠化时间20分钟40小时内可调； 温度范围：10oC 120oC； 承压：170 MPa / meter of core (7,500 psi/ft). 2.2.4 Water-plug可应用的方向可应用的方
7、向 1）解决井眼周围水泥胶结不好的问题 少量油气井出水并不一定是由于产层本身出水，而因产层上下段的水泥胶结不好，导致非产层水 的侵入，本产品可堵死这类出水通道。 2）酸化压裂可能会将地层内的一些出水源压开，本产品能成功地堵塞这些水源。3）同一产层中，总有些相对流动性高的通道或层段，这些位置的油气比其他位置的油气流动要快一些 ，本产品可堵塞这类地层水流道，提高剩余油气层的采收率。 4）Water-plug的产品可控制底水锥进问题，预防底水出现。5）蚯蚓洞是胶结不好的地层在开采过程中出现的，这些通道通常也是地层水流动的通过，本产品也可 堵塞蚯蚓洞。6）气窜或表层套管出气也是油田开采过程中的一个问题
8、，本产品可由于其低粘性，可渗透到很小的孔 洞中，最高可承受170 Mpa /1米岩芯（7,500 psi/ft）2.2.5 成功案例成功案例 1)气井堵水 本井是一口压裂井，用了20吨压裂支撑剂，结果把水层压开了，气井无法生产被迫关井。为了堵塞产水通道，该井注入10方堵水剂，结果该井每天产气12万方，平均每天产水0.03方。 2)水泥胶接质量差（水淹气） 本井测井显示因水泥胶接质量不好，导致水层和气层连通，气层无正常生产的油井。注入5方封堵后，气井恢复生常生产，日产气21万方，日产水平均0.43方。 3)气井突然出水量大幅度上升影响生产 本井温高达110度，地层压力34MPa，日产水153方，
9、注入13方堵剂后，气产量大幅度提高，水产量大幅度降低，但油公司对气产量不满意，此井在堵水后又做了酸化处理，因此出水量又有所上升，但本产品是抗酸后，不受酸液影响。 4)气井投产前预先堵水 许多气井投产后很短时间内含水就急剧上升，本井是第一口在没有投产前就预先堵水的气井。该井前七个月每天产水7方，气和油的产量正常，直到现在该井的产水量也远远低于邻井（没有做预先堵水的气井），油公司的专家预测正常情况下应该大量出水的现象没有出现。下井为另一井例： 预先堵水的油气井产量 本图是和一口未做预先堵水的气井的产量对比图 5)油气同层井堵水 本井是一口油气同层井，水含产量很高，经堵水作业后，该井的水产量由原来的
10、15方每天降到每天1.3方，气产量大大提高，油产量基本没变。该井施工成功后，该区块所有的井都做了堵水施工。 6)油井堵水 本井是一口因为产水无法生产而关井12年油气井，在最后决定报废该井时，油公司决定试用一下waterplug, 注入了10方waterplug以后，该井恢复了生产，平均每天产油29方，产气4.6万方/天。 2.2.6 蟠龙采油厂长蟠龙采油厂长2油层堵水适应性分析油层堵水适应性分析目前长2储层油井主要存在以下几种水淹模式：1)裂缝水串性水淹（暴性水淹）主要是由于压裂施工措施不当引起注水井与油井裂缝串联（通过微裂缝），把注入水直接引入采油井，造成采油井水淹，该类井所占水淹井比例较小
11、（主要集中在产建新井）。2)底水锥进性水淹（底水开启）鄂尔多斯盆地长2储层共同面临的问题就是底水问题，长2储层的开发一直避免开启水层，但是随着生产时间的增长，底水逐步抬升，油井含水逐年升高，最终导致水淹，因此，该类型的水淹井治理是油田堵水的重中之重。3)同层水淹（油水同层）油水同层井开采初期含水就可能维持在较高的水平，随着开采力度的加大，油水比例失调，导致油井水淹，该类井所占水淹井比例较小。对于这三种水淹井，都可以依靠Waterplug堵水剂进行有效封堵。对于裂缝水串性水淹井，依靠waterplug的选择性，堵剂优选进入裂缝远端水层，封堵水串通道，再结合其它封口堵剂对措施井进行复合堵水，达到堵
12、水出油的目的；对于底水锥进水淹井，单独采用waterplug堵剂在油水锥进界面形成一道有机隔板，即可达到封堵底水的目的；油水同层水淹井也可采用waterplug单独进行堵水作业，依靠waterplug的选择性封堵水层而不影响原油泄流通道，实现堵水目的。2.3 生物酶解堵驱油增产剂生物酶解堵驱油增产剂 2.3.1 产品的组成、生产、性能产品的组成、生产、性能 生物酶解堵驱油增产剂是从自然界微生物中提取产生，以酶为主导的多种生物化合物组成，酶活性分子尺寸为10nm，具有明显的催化活性。 主要成分为：蛋白质-复合酶（如NOYEES）、生物活性物（BIO-P）、复合生物活性物（BIO-A）、天然生物提
13、取物、稳定剂等，有较高的安全性和生物分解性。生产过程包括基因工程、细胞工程、酶工程（Enzymatic Engineering）等现代生化技术：首先是严格选择和培育能使油砂分离的微生物，再提取这种微生物的DNA，培育高蛋白营养活性液，然后使蛋白质与食油微生物（Oil-eating Microbe）的DNA相连，制成以蛋白质为基础的具有油砂分离特性，剥离固体粒子表面的碳氢化合物能力的生物提取复合物。 SUN 生物酶解堵驱油增产剂性能指标项 目指 标 外观棕黄色均匀液体 水溶性与水互溶 PH值7 表面张力，mN/M35 渗透率恢复率（70），%702.3.2 SUN生物酶解堵驱油增产剂的特点生物酶
14、解堵驱油增产剂的特点 1)PH值为7，属中性，对油田管道和井下设备没有腐蚀； 2)环保性能好，符合油田企业HSE标准要求，对石油生产环境无污染，对人畜无害； 3)具有良好的活性和催化力，从固体表层剥离释放碳氢化合物能力显著； 4)对地层岩芯具有良好的恢复、稳定功能，有明显的油藏保护特征； 5)水溶性产品，润湿效果好，能加快水分子运动； 6)与矿藏水配伍性好，具有良好的预防垢质再次沉积功能； 7)降粘形成稀软油流带，解堵彻底有效。 2.3.3 生物酶解堵增产驱油作用机理生物酶解堵增产驱油作用机理 1)油藏伤害主要因素分析 一般来说，在钻井、采油、修井作业、注水、压裂等施工过程中，油区已有一段时间
15、的开采，都会有不同程度的破坏油气层原有的物理-化学平衡状态，造成油气层损害。另外，由于开采压力变化，流体和地层构造本身缺陷性造成的多种原因导致堵塞，渗透条带不通畅，油流只从部分渗透条带流向产油井眼，造成油井产能降低，采收率下降。 2)解堵驱油增产作用机理 生物酶解堵驱油增产剂主要是解决有机垢形成的各种伤害，通过清洁岩石降粘解堵，消除有机垢伤害，在油藏保护的基础上，清洁油藏，使油层渗透率提高，将有效孔喉提供给油流，发挥油藏最大潜能，产生增产增效的作用。 生物酶解堵驱油增产剂的解堵作用就是注入一定浓度药剂的稀释液体，利用其本身的生物酶活性物特有性能，解除主要因油垢或作业伤害造成的近井堵塞，疏通洁净
16、多条渗流孔道，诱导、激活、聚并成油流带，驱替干净生物活性分子所波及区域的油，同时改善稳定产油口袋的岩石性能，通过解堵和诱导驱替双重作用尽可能激活油井最大产能。也就是说：通过降粘解堵、清洁岩石（可有效将洁净岩石表层和无机颗粒呈现给后续流体，提高修井效率），维护和诱导油流作用，使近井堵塞区域的渗流效率大大提高，使油井产油口袋（近井地带） 在尽可能长的时间里，不断保持畅通的油流和丰富储油量，发挥油井开采的最大产能。 将生物酶解堵驱油剂用于驱油，生物酶活性分子进入注水系统，能够激活水分子，水分子变的生动活跃，运动扩散力大大提高，降低表面张力，增强毛细管自吸，通过渗吸进入微观孔道，迅速清洗剥落岩石油垢，（固液分离速度快），分散降粘，消除油堵、水堵伤害，岩心表层形成保护膜，将有效孔道提供给油水；活性分子在油藏中轻松捕捉、激活驱动更多的原油，明显的提高区块的综合采收率，让原油大量有效地从地层中开采出来。 2.3.4 生物酶解堵驱油增产剂的应用工艺生物酶解堵驱油增产剂的应用工艺 生物酶解堵驱油增产剂可以应用在： (1)解除因有机垢、胶质、沥青、质蜡造成堵塞，不能
