论试油压裂工艺的技术探讨
2019-02-28考遂红
考遂红
摘 要:作为油田开发的重要环节,试油工艺是指的是通过专门的工具钻、设备和工序步骤,对油气层进行测试,取得其产量,压力,温度和油气水性质等资料数据的工艺过程。而压裂做为一种技术手段,特别是压裂与常规试油的结合,能够齐全准确而又科学地录取各项试油资料,为准确认识油气层,合理制定勘探开发方案提供依据,促进石油开采作业的科学开展。
关键词:试油压裂;工艺技术;技术进步分析
引言
试油作业既是油气勘探的重要环节,也是石油开采的首要工序,肩负着重要的勘探、开采任务。试油工艺的主要目的在于对油藏的特征、位置以及分布规律等信息进行全面的了解,为后期石油的开采提供数据参考。
1、油井试油压裂对于油田的整体认识
1.1试油压裂技术措施的应用
试油井所在的地质环境不同,物性的不同,所采用的试油方法也不同,需要根据复杂的情况量身制定出各种方案。例如一些油井的物性好,压力高,含油饱和度高,就不需要进行压裂试油。而针对钻井过程中,录井显示不好,地层比较致密的井就要通过压裂工艺,才能更好的取得有关资料。试油压裂施工是利用地面高压泵注射备将有一定粘度的流体,以大大超过地层吸收能力的排量注入井筒,在射开层段憋起高压,当井底压力超过井壁附近地层压力最小主应力及岩石的抗张强度后,会在地层中形成裂缝并向四周延伸,再利用携砂液将支撑剂注入开成的裂缝中。在地层中形成有一定长度,宽度,高度的具有导流能力的支撑裂缝,扩大了渗流面积,减小了渗流阻力,解除了井壁周围的污染,压裂施工无论是试油井还是生产井中都得到广泛的应用。通过地面大型的试油压裂的设备,优化设计试油压裂施工程序,选择最佳的压裂液体系,来提高试油压裂作业施工的效果,以达到清楚认识该区面积,储量的目的,为以后开发井部署井位提供凭据。面对需要压裂的井,选择适合的压裂规模是很重要的,针对射孔段上下有水层,并距离比较近的井,如果选择大规模的压裂形式,则会把上下水层压开,压后油井大量出水,导致无法生产,最终不得不废弃,那么这种压裂施工,属于无效施工;并浪费了众多财力,物力,人力,对于层薄,物性差的井,如选择小规模压裂,则又达不到彻底改造的目的。
1.2压裂对储层整体的影响分析
试油井实施水力压裂技术措施,主要目的是提高油田的产能,但压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层的双重作用,主要影响有:(1)压裂液与油层流体不配伍造成的影响,在压裂施工中,向储集层注入了大量压裂液,改变了储集层中原始状况,配伍性不好时,可能发生化学反应,产生沉淀,引起油层渗透性下降,造成油层伤害,致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。(2)压裂液滤液引起储集层中粘土矿物膨胀和颗粒运移导致的影响,很多砂岩储集层都含有粘土矿物,粘土矿物遇水膨胀,并发生颗粒分散运移,堵塞孔隙喉道,降低了储集层的孔隙度和渗透率,使油气井的产油气能力降低。
2、试油压裂技术分析
2.1井下试油压裂工艺的分析
井下试油压裂工艺大致分为两种:(1)地面工艺。地面设备必须按标准摆放,地面管线要使用N80以上纲级的油管和短节,禁止软管,并要求不刺不漏,井口装置与管线等要承压40Mpa为合格。压裂车组到位后,要逐台启动,用清水进行循环,检查车组设备的性能,保证管线畅通。循环路线由储液罐出来,进行入混砂车,经泵送进压裂车,再经压裂泵的作用从高压管线进入回收罐。其次就是试压,对井口阀门以上的设备和地面压裂流程管线进行进行禂压性能试验,地面工艺是保证压裂施工顺利完成的关键。(2)井下工艺。压裂油管应使用专用油管,抗压强度满足设计要求,中深井所用油管必须呈压70-90MPa。封隔器、喷砂器、水力锚、安全接头等都要进行严格的检测才能下入井内,封隔器卡点应选择在套管光滑部位,避开套管接箍。按照施工设计精确配好好封隔器卡距、油管下入深度,卡点深度与设计深度误差不能超过0.2m。压裂施工完成上提管柱时,负荷不超过井内管柱悬重200KN,上提速度控制在0.5m/min以內,以保证管柱顺利起出井筒。
2.2井下试油压裂新工艺多样化技术
随着压裂技术不断进步,已经从单一的技术的向多样性发展,目前已经成熟的工艺有以下几种:普通压裂工艺、多裂缝压裂工艺、限流压裂工艺、CO2泡沫压裂工艺、端部脱砂压裂工艺、全支撑压裂工艺等等。端部脱砂压裂工艺是利用压裂液的滤失特性,在压裂过程中,当裂缝扩展到预定的缝长时,在裂缝端部人为造成砂堵,从而阻止裂缝进一步扩展,继而按设计继续加砂,以此来控制缝长,增加缝宽。CO2泡沫压裂工艺是压裂液的主要成份是CO2,在压裂过程中,随深度的增加,温度逐渐升高,CO2开始气化成泡沫,以达到携砂的目的,并可有效防止粘土膨胀,对地层起到一定的解堵作用,这种工艺适用于深层气井、低渗低压层、水敏性地层的压裂发改造。全支撑压裂工艺是用高粘度冻胶造主缝,低粘基液携带小粒径支撑剂充填天然裂缝,同时降低滤失,提高液体效率,保证主缝延伸,高粘度液体携中高粒径支撑剂支撑主缝。使用全支撑压裂工艺的井,产量高,生产周期长。虽然压裂工艺技术有很多种,不同的油田要根据自己油田的特点选择适合自己油田的压裂体系,才能让这些技术效果得到发挥。
2.3井下试油压裂新工艺达到的效果
近年来,科学技术快速发展,各行各业对石油产品需求量不断增加,各个油田在开发过程中所遇到的障碍因素越来越多,油井项目工程中要不断加强对试油压裂新工艺的研究和突破,新工艺的出现和发展对解决复试油压裂新工艺的使用范围更大,作用更明显。组合优势是很明显的,更主要对低渗透的油层发挥很好的驱油作用,而且在深油井的开发中,利用各种不同的工艺来达到油田增油增储的效果,所以研发试油压裂新工艺,有助于提高石油产业的经济效益,为我国石油勘探开发工作提供更好的服务。
2.4新型试油压裂施工工艺的发展方向
目前,国内外的压裂液体系正朝着低伤害、适应强、低成本、耐高温、环保的方向发展,已形成适用于各种地层条件的压裂液体系。但国内在低伤害压裂液体系的研究与应用还处于起步阶段。各个单位的研究结果也只是在油田小范围的应用。因此,加强研发适用我国油藏特点的低伤害压裂液体系,如:清洁压裂液、清洁泡沫压裂液低伤害、环保的优势是目前研究的一个重点领域。压裂液将朝着低伤害、抗盐、抗高温、适应性强、环境友好的方向发展。应用试油压裂技术在井下石油开采过程中,需要注意其他相关技术的应用,由于试油压裂技术应用还处于不断完善阶段,操作过程中需要多种机械设备对其进行辅助,比如射孔、排液系统等等。在平时的运用过程中需要结合各项技术提升其专业水平,从而加强试油压裂工艺更好地发展。技术发展的同时也不要忘记环境的保护,要求具有较高的排液技术工艺系统达到环保的要求。
3、结语
结合试油压裂工艺技术的施工流程与其实际产生的应用效果来看,石油企业应从根本上提升试油压裂工艺技术的适应性,将深油井与高温、低渗透等类型的钻井、压裂、试油技术当作一个有机管理的整体。不仅将增产技术看作企业发展的重点,还应注重压裂、试油等施工对环境的影响,做到清洗施工,环保施工,高效施工,在保证石油开采经济效益的基础上,实现生态经济的平衡发展。
参考文献:
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