张琪低渗透油气藏若干开采技术.ppt

主要内容 主要内容 主要内容 低渗透油藏开发学术研讨会 * 低渗透油气藏若干开采技术 张 琪 石油大学(华东)采油研究所 2003.10 低渗透油气藏开采技术进展 低渗透油气藏开采技术进展 复 合 压 裂 水平井压裂 水力裂缝层内爆燃 低渗透油气藏开采技术进展 开采的突出问题 油气层保护 能量保持 提高采收率 增产措施 储层特征 渗流特性 低 产 出 高 投 入 技 术 经济效益 低渗透油气藏开采技术进展 低渗透油气藏受高投入、低产出影响的经济效益问题直接关系到相应技术的发展。 贯穿于钻井、完井、增产措施、采油采气的整个过程的储层伤害和低产是低渗透油气藏开发技术首先面对的两个主要问题。相关技术的发展主要是围绕解决这两个问题。 低渗透油气藏开采技术进展 弹性驱 溶解气驱 气驱 水汽交注、混注 人造气顶驱 弹性驱 溶解驱 注水 驱替方式 氮气泡沫压裂 泡沫压裂 酸化 水平井裸眼分段泡沫压裂 液态CO2加砂压裂 长水平段替代压裂 水力压裂 酸化 泡沫压裂 增产改造 技术 水平井 稀井网 实现强驱替 垂直井 密井网 实现强驱替 井网 裸眼完井 水平井裸眼分段压裂 下套管、固井、射孔压裂 完井技术 气体钻井 雾化钻井 泡沫钻井 充气液钻井（欠平衡钻井） 水基泥浆钻井 油基泥浆钻井 泡沫钻井 钻井技术 现今 90年代前 技术 低渗透油气藏开采技术进展 一些低渗透油气藏往往存在天然裂缝或潜在裂缝，开采过程显现应力敏感性(应力伤害)，同时，又采用整体压裂措施。因此，地应力分布研究对低渗透油气藏的井网部署、水力压裂方位以及水平井方位的确定都较为重要。 低渗透油藏开发中的压力保持和提高采收率方法是又一突 出问题，近来更多的针对油藏条件采用各种注气措施。 为了改善低渗透油藏增产措施的效果，目前又着手研究层内爆炸，将传统的水力压裂与爆炸相结合，在水力压裂裂缝周围形成爆炸裂缝，以进一步改善其渗流条件。 主要内容 低渗透油气藏开采技术进展 水平井压裂 水力裂缝层内爆燃 复 合 压 裂 复 合 压 裂 三种压裂方式的比较 高压液体使地层破裂产生裂缝，被支撑剂支撑后形成高导流能力的裂缝。 火药或推进剂（火箭燃料）在井筒内燃烧产生的高温高压气体在井筒附近形成多条径向裂缝。 炸药在井筒内的爆轰和爆燃在井筒附近产生多条裂缝。常用炸药有黑索金、奥克托金等。 复 合 压 裂 水力压裂 高能气体压裂 井内爆炸压裂： 复 合 压 裂 升压速率 各种压裂的压力与时间的关系 三种压裂方法主要参数 复 合 压 裂 复 合 压 裂 裂缝特征 三种压裂方式形成的裂缝 复 合 压 裂 应用问题 爆炸造成的压缩应力波使井周岩石发生塑性变形，形成的残余应力场使得爆炸初期形成的大量裂缝重新闭合，或被爆炸残余物堵塞。 井内爆炸易损坏井筒；所用硝化甘油类药剂过于敏感是爆炸压裂失败的原因之一。 井内爆炸压裂 复 合 压 裂 高能气体压裂 加载速率较高，适用于脆性地层，如石灰岩、白云岩和泥质含量较低（小于10%）的砂岩 对于塑性地层不甚适用，如泥岩、泥质含量较高（大于20%）的泥灰岩和砂质泥岩，且对泥岩地层，反而可能产生“压实效应” 产生的辐射状裂缝仅局限于近井地带（缝宽约为0.4～0.8mm，径向缝长约为5 ～ 10m，纵向缝高2 ～ 3m） 胶结疏松的砂岩地层压后可能出现严重的出砂问题 复 合 压 裂 水力压裂 技术成熟度高，是低渗透油气藏开发的主要技术。 形成单一裂缝，裂缝方向受地应力控制。对特低渗油藏，远离裂缝处的油气难以流向裂缝。 技术还在不断完善，以适应油气田开发的需要，如超深井压裂、重复压裂以及与其他技术的组合应用。 高能气体压裂与水力压裂联作技术 复 合 压 裂 先进行高能气体压裂在近井处形成多条裂缝，然后进行水力压裂，延伸高能气体压裂形成的多条径向裂缝，延伸到径向裂缝末端时裂缝沿垂直于最小主应力方向延伸，并可形成多条有支撑剂支撑的径向裂缝，可有效的改善远离井筒地带的渗透率。 技术思路： 复 合 压 裂 技术特点： 具有水力压裂和高能气体压裂的联合增产作用； 充分利用了两种技术造缝机理的差异互补性； 油层处理半径大、水力压裂破裂压力低、可得到多条支撑的径向裂缝。 复 合 压 裂 影响因素： 高能气体压裂的井筒压力增长速率103～105MPa/s时，可产生裂缝3～8条； 井内压力达到破裂压力的时间控制在0.5～5ms； 压力上升时间 压力峰值 压力峰值随裂缝数目的增加而降低 一般控制在上覆岩层压力的1 ～1.5倍。 压力持续时间 为防止套管损坏同时保证增产效果，需适当控制燃烧速度。压力持续时间通常应控制在200ms左右。 压裂弹下放位置 压裂弹应布置在水力压裂难以压开的部位