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1、MI Energy Corporation,体积压裂与缝网压裂技术,2012年11月,MI Energy Corporation a value added oil & gas partner,目录,一、体积压裂 二、缝网压裂 三、压裂工艺 四、DB22-3缝网压裂设计要点 五、DB22-3缝网压裂实施要点 六、初步评价 七、下步建议,MI Energy Corporation,MI Energy Corporation,一、体积压裂,以水力压裂技术手段实施对油气储集岩层的三维立体改造,形成人工裂缝立体网络,实现储层内压裂裂缝波及体积的最大化,从而极大地提高储层有效渗透率,提高采油采气井的产量
2、。,体积压裂一般应用分段多簇射孔技术和裂缝转向技术,压裂材料一般采用低黏度压裂液和裂缝转向控制材料,并尽可能采用较大液体用量和较高的施工排量,在主裂缝侧向强制形成次生裂缝,并实现次生裂缝继续分枝,形成二级乃至多级次生裂缝,最终使主裂缝与多级次生裂缝相互交织,形成立体的裂缝网络系统,实现储层内天然裂缝、岩石层理的大范围有效沟通。,MI Energy Corporation,一、体积压裂,体积压裂可以使垂直井纵向动用更多的层,水平井横向动用更多的段。目前体积压裂改造水平井段长一般可达到10002000米,分段10段20段,直井压裂5层10层。该技术在国外油气田得到了有效应用。在国内还处于试验应用阶
3、段,MI Energy Corporation,一、体积压裂,原理是利用储层两个水平主应力差值与裂缝延伸净压力的关系,一旦实现裂缝延伸净压力大于两个水平主应力的差值,就会产生分支缝,分支缝沿着天然裂缝继续延伸,最终可形成以主裂缝为主干的纵横交错的“网状缝”系统。,MI Energy Corporation,二、缝网压裂,对于期望形成的人工裂缝和天然裂缝共同作用的形态,如果在直井实施称为缝网压裂,在水平井实施称为体积压裂。 这种技术的实施对地应力的状况有一定的要求,最大主应力和最小主应力差不能过大,转向压裂一般不超过10兆帕,缝网压裂要求的应力差就要更小些。同时与储层厚度、砂泥层之间的应力差也有
4、一定的关系。,MI Energy Corporation,二、缝网压裂,MI Energy Corporation,二、缝网压裂,实施手段方面:一是采用变参数射孔、二是压裂时变排量变粒径加砂、三是适时停泵。 这种技术目前的描述主要还停留在理论层面,因为缺乏有效的地下形态监测技术,现有的大地电位法、微地震法、井温测试法都无法有效的监测这种技术形成的裂缝形态,至少是精度很难达到实际的需求。,压裂工艺体现了“两大、两小”特征,“两大”是指:大排量,施工排量10m3/min 以上; 大液量,单井用液量2 0005000m3 。“两小”是指: 小粒径支撑剂,支撑剂一般采用70/100目和40/70目陶粒
5、, 小砂比,平均砂液比为3%5%,最高砂液比不超过10.0%。,MI Energy Corporation,三、压裂工艺,压裂液体系以滑溜水为主,滑溜水可以采用阴离子聚合物,也可以用低浓度瓜胶。 水平井为了压裂形成网状裂缝、提高改造体积,采用分簇射孔技术,每级分46 簇射孔,每簇长度0.460.77m ,簇间距2030m ,孔密1620 孔/m ,孔径13mm ,相位角60或者180 。,MI Energy Corporation,三、压裂工艺,MI Energy Corporation,三、压裂工艺,分段压裂技术施工参数: 施工排量为12.719.0m3/min 每段用量2 0005 000
6、m3 ;支撑剂单井用量为60190m3 ,100 目(0.15毫米)支撑剂30360 kg/m3 斜坡递增浓度,40/70 目(0.45/0.25毫米)支撑剂30600 kg/m3 斜坡递增浓度。,MI Energy Corporation,三、压裂工艺,MI Energy Corporation,三、压裂工艺,油井基础数据,MI Energy Corporation,四、DB22-3缝网压裂设计要点,射孔层段数据,MI Energy Corporation,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,压裂层段,MI Energy Corporation,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,以往生产简
7、况 2006年9月压裂投产,初期产液3.9吨/天,产油2.1吨/天,产量较高。截至到2012年4月份,提捞产液量0.2吨/天,产油0.2吨/天,稳定产量基本不变。生产情况见下图1。,MI Energy Corporation,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,MI Energy Corporation,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,地质状况 该井位于吉林省大安市联合乡刘围子屯西约0.4千米处,是松辽盆地南部中央坳陷区红岗阶地大安构造的一口开发生产井。改造的目的层为泉头组12-6号层,测井解释储层平均有效孔隙度6.8,渗透率0.2mD,平均泥质含量21.3,属于低渗储层。 大安油田22口
8、取心井中共观察到裂缝508条,对裂缝的观察分析如下 根据岩心观察本区张裂缝占29.0,张剪性裂缝占34.17,剪切裂缝占36.75,反映本区裂缝以剪性和张剪性裂缝为主,其次为张裂缝 该区以高角度裂缝为主,其中倾角大于45的占64.6。而倾角小于30的裂缝多分布于泥岩之中,为近水平的滑脱缝。,MI Energy Corporation,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,2006年8月30日压裂,通过分层改造,三个层施工参数见下表:,压裂液选择,MI Energy Corporation,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,MI Energy Corporation,四、 DB22-3缝网压裂设
9、计要点,支撑剂选择 依据本井地质情况及目的层的埋藏深度并按照石油天然气行业标准SY/T5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法,并结合该井工艺需求,经过筛选确定100目粉砂2.0m3和0.425-0.85mm抗压52MPa(20-40目)陶粒20 m3(目数=25.4/直径*0.65),MI Energy Corporation,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,DB22-3井q412层测试压裂施工工序表,MI Energy Corporation,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,DB22-3井q412号层主压裂施工工序表 表2-1,MI Energy Corporation,
10、DB22-3井q412号层主压裂施工工序表 表2-2,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,MI Energy Corporation,DB22-3井q412号层主压裂施工工序表 表2-3,四、 DB22-3缝网压裂设计要点,五、 DB22-3缝网压裂实施要点,2012年11月 01日施工 动用8台2500型泵车,50方拖罐18台,40方软体罐10部,其他罐车5台,合计罐33台(部),全部罐容积1400方。 实现总液量1910.5方、最高排量7.67方、最高压力59.2兆帕、停泵压力17.3兆帕、加陶粒7.4方。 施工教训是老井井况差,需要事先做好一切准备,由于储液罐有限(设计液量2128方)施
11、工排量高,配液、供液不但要保证速度还要保证质量。冬季施工由于液罐阀门、管线、井口等需要加温,施工时间延长。,MI Energy Corporation,五、 DB22-3缝网压裂实施要点,MI Energy Corporation,小型测试曲线,五、 DB22-3缝网压裂实施要点,MI Energy Corporation,压裂施工曲线,六、试验初步评价,该井2006年9月2日投产,至措施前6年共计生产原油732吨,措施前10个月捞油平均月产9吨,日产0.3吨。 该井11月3日压后返排,自喷排液647方(自喷返排率33.8%)11月8日下38泵投产,泵挂1700米,冲程3米,冲数4.5次,至1
12、2月25日投产47天生产原油195.8吨,(平均日产4.1吨)25日数据产液8.1方、产油4.4吨、含水45.07%、动液面1653米。(一月5日总液量1141总油236.2) 该井压准、投产作业、压裂施工、压裂材料共计投入160万元,按每吨4000元计,生产400吨原油收回成本。,MI Energy Corporation,六、试验初步评价,MI Energy Corporation,七、下步试验建议,扩大试验,再试验3-5口井以便进一步评价 在庙3水源保护区不许注水开发的区块应用试验 在储量丰度低AB块做抽稀井网开发应用试验 在构造边缘井、受注水影响不明显的控制井应用试验 在独立的小构造不适宜注水开发的小区块应用试验,MI Energy Corporation,