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国内压裂技术进展

中国石油压裂酸化业务的发展综述近些年,中国石油压裂酸化发展声势夺人,水平井裸眼分段压裂酸化工具等一批技术利器先后登场。

从技术工艺来说,历经直井分层压裂、水平井分段压裂和井组整体压裂,由单纯追求裂缝长度发展到最大限度寻求被压开储层体积。

今年,一吨瓜尔胶一度高达每吨2.1万美元,两年前这一价格还仅为1950美元。

作为传统压裂液,瓜尔胶身价倍增的推手正是全球如火如荼的压裂酸化业务。

且不说压裂酸化在北美页岩气开发中大显身手,仅从中国石油压裂技术的发展就可窥见一斑。

时势造英雄压裂酸化是一种旨在改善石油在地下流动环境,提高油井产量的储层改造工艺技术,虽应用年头不短,但整体发展速度相对较慢,不仅是工程技术产业链上的一块短板,而且在井下作业业务的庞大队伍中也势单力薄。

然而近些年,中国石油压裂酸化发展声势夺人,水平井裸眼分段压裂酸化工具等一批技术利器先后登场。

昔日低调的角色为何成为今日的新秀?时势造英雄。

随着油气资源劣质化加剧,低渗透油气储量成为新增储量和上产主体,越来越多油气井需要储层改造。

压裂酸化技术发展,不仅关系到稳定并提高单井产量“牛鼻子”工程的实施,而且影响着油气藏开发动用程度。

据统计,“十二五”期间,中国石油目标市场压裂酸化工作量需求约13.9万井次,年平均2.8万井次,2015年将比2010年增长30.5%,压裂层(段)数及加砂量将增长40%以上。

压裂酸化在建设“西部大庆”大舞台上充分证明了这一点。

从“井井有油、口口不流”的“三低”油气藏,到如今“西部大庆”呼之欲出,以压裂为核心的井下技术作业,在长庆油田增储上产中起的作用不言而喻。

40多年来,“吃压裂饭,过压裂年,唱压裂歌”的顺口溜无人不晓。

如今,要唱“压裂歌”的何止长庆油田一家。

大庆油田薄互层水平井压裂和老井改造,川渝地区和塔里木地区的深井、高温高压储层改造及页岩气等非常规油气资源开发,都在热情地呼唤压裂酸化技术进步与更大规模应用。

在2012年勘探开发年会上,集团公司总经理周吉平把物探、钻完井及储层改造并列为三大核心工程技术。

集团公司副总经理廖永远要求油田和工程技术企事业单位要“干优压裂活,吃好储改饭”。

整合出尖兵大环境中,压裂酸化正迎来一展身手的美好时代。

而在内部,中国石油正努力为其探索最佳的发展环境。

长期以来,集团公司从事压裂酸化作业的油气田企业和钻探企业多达17家。

因为市场竞争压力小、力量相对分散,各家发展水平良莠不齐。

2008年工程技术重组开始,集团公司对包括压裂酸化在内的井下业务不断进行整合。

实践证明,整合越早,业务发展越快。

井下业务的健康快速发展必须走专业化、集约化、一体化、高端化的路子。

5家钻探企业中,川庆钻探在2008年工程技术大规模专业重组之初,就接收了长庆油田划转的井下作业,如今已形成水平井分段压裂、连续油管带底封分段压裂、不动管柱分层压裂多项特色技术。

渤海钻探形成了低浓度瓜胶、超高温压裂液等压裂液体系;长城钻探热压裂工艺效果显著;西部钻探、塔里木油田高温深井射孔、压裂一体化管柱、氮气泡沫压裂液及库车山前构造碎屑岩储层改造技术独具特色……目前,集团公司井下作业业务仍在持续整合中。

廖永远指出,井下作业业务要向高端化、尖端化方向发展,突出压裂酸化、连续油管、高端工具等业务,实现浴火重生。

可以预见,未来压裂酸化将集中更多资源,强势发展。

奋起抓机遇北美页岩气开发掀起的不仅是天然气革命,还有压裂酸化技术的更新换代。

从技术工艺来说,历经直井分层压裂、水平井分段压裂和井组整体压裂,由单纯追求裂缝长度发展到最大限度寻求被压开储层体积。

从规模上说,由常规小规模加砂压裂发展到大规模、工厂化压裂;单井次施工规模由原来的“千方液、百方砂”,发展到“万方液、千方砂”,连续施工作业时间由原来20小时延长至100小时以上。

尽管在多方努力下,中国石油已形成水平井分段改造四大主体工艺技术,大规模压裂工艺基本配套、裂缝监测等技术得到应用,但与先进技术存在的差距仍不容忽视。

“在原始理论创新、工艺创新能力,综合系统研发能力和工具、装备研制能力上,我们的差距还很明显。

”工程技术分公司副总经理赵业荣指出。

差距激起中国石油发展压裂酸化技术的紧迫感。

2011年,中国石油和美国专业压裂公司互派压裂技术人员“上门”培训,旨在缩短与国外压裂技术之间的差距;今年工厂化(大型)压裂技术交流会、集团公司压裂技术交流会等相继召开……在抢抓机遇发展压裂酸化业务的进程中,中国石油不仅在海外要承受来自对手的巨大挑战,即便在中国市场,同样面对国际服务公司和民营队伍的激烈竞争。

因此,工程技术单位与各油田及科研院所如何在中国石油一面大旗下,集中力量发展高端技术,是个考验,也是一条赶超先进的捷径。

吐哈油田研发新型可逆交联压裂液体系取得良好效果2012/11/8 3:10来源:吐哈油田公司今年以来,吐哈油田公司针对常规胍胶压裂液成本高和液体残渣含量大、破胶后残胶对储层伤害严重等上产难题,持续开展低伤害压裂液体系攻关,研发成功主剂为无固相聚合物、携砂能力强、耐温抗剪切性能好、可替代常规胍胶压裂液的新型可逆交联压裂液体系,取得良好效果。

一是满足了压裂增产技术要求。

可逆交联压裂液体系施工摩阻比常规胍胶低40%,不仅携砂能力强,助排性能优越,破胶更为彻底,现场试验22井次,有效率81.8%,平均单井日增油4.12吨,共增油2251吨、增气105万方。

二是节约了压裂液成本。

采用新型可逆交联压裂液体系的单井液体成本仅为胍胶压裂液的55%,现场试验22井次,平均单井节约压裂液成本6.8万元,共节约成本150万元。

三是耐温应用范围广泛。

可逆交联压裂液体系耐温抗剪切性能好,能够满足从低温40摄氏度到超高温160摄氏度范围的油气井压裂施工要求。

11月5日,从三塘湖油田牛圈湖生产现场传来捷报,湖41—101井采用低伤害可逆交联压裂液体系实施压裂投产作业,获得稳定日产量7.74吨的工业油流。

至此,该压裂液已在吐哈各主力油田推广试验22井次,施工有效率81.8%,累计增油2251吨,增气105万立方米,为油田节约压裂成本150多万元。

压裂液是油气田储层改造的核心技术,直接影响增产效果和施工成本。

多年来,油田常规压裂大多沿用以胍胶为主剂的压裂液体系,压裂改造长期面临液体残渣含量大、破胶后残胶对储层损害严重、措施有效期短等诸多上产难题。

而且随着吐哈非常规油气勘探开发步伐加快,研发新型低伤害、低成本压裂液体系,已成为油田储层改造技术的发展方向。

工程技术研究院压裂酸化研究所紧密结合生产现场需求,勇担破解吐哈常规低压油气田及非常规油气藏压裂上产难题重任,以“低伤害、低成本”为攻关目标,扎实开展了一年多时间的调研论证和室内实验,开发出了主剂为无固相聚合物、携砂能力强、耐温抗剪切性能好、可替代常规胍胶压裂液的新型可逆交联压裂液体系。

目前,低伤害压裂液体系已相继在温米、鄯善、三塘湖、鲁克沁等油田区块推广试验,施工成功率91%,有效率81.8%,有效井平均单井日增油4.12吨,累计增油2251吨。

其中温5—801压裂后日产油7.9吨,温西3—3488井压裂后日产油10吨,玉16—15井压裂后日产油11.6吨,日增油9.36吨,增产效果喜人。

现场试验表明,可逆交联压裂液体系施工摩阻比常规胍胶低40%,不仅携砂能力强,助排性能优越,破胶更为彻底,而且单井液体成本仅为胍胶压裂液的55%,能够满足吐哈油田从低温到超高温范围油气井的压裂施工要求。

技术人员介绍,目前他们正在进行压裂液评估和体系完善研究,力求早日解决致密油气勘探开发压裂难题,为吐哈油气上产400万吨提供更坚实有效的技术支撑。

渤海钻探创长庆油田水平井16段压裂新纪录2012/11/15 3:20来源:渤海钻探工程有限公司近日,从中石化华北分公司盐池采油厂宁东工区传来好消息,渤海钻探工程有限公司压裂队在ND45P63井长81油层成功实施水平井16段压裂改造工艺,创下长庆及沿线市场水平井压裂段数新纪录。

ND45P63井位于宁夏回族自治区盐池县大水坑镇,属于鄂尔多斯盆地天环向斜中段麻黄山西圈弯子凸起带关家沟构造,井深4295米,水平段总长度为1444.7米,是中石化华北分公司在该地区部署的一口重点评价,该井对验证长8油层组构造和进一步评估宁东地区产能有着重要意义。

在施工过程中,这个公司周密组织、合理安排,主管领导靠前指挥,在时间紧、任务重的情况下,调集施工车辆30余台,严控安全环保风险,优化生产组织流程,确保各项工序无缝衔接,在近21个小时的施工中,施工人员不畏疲劳、连续作战,运用历次大型水平井压裂中积累的成熟经验,共向16个目的层泵注压裂液3656.1方,加入陶粒砂473方,各项指标均达到要求,在施工中所表现出的施工组织能力、技术水平和敬业精神受到甲方单位的好评。

该井的压裂成功积累了大型油层水平井施工的经验,为进一步开拓市场奠定了良好基础塔里木油田采用缝网体积酸压技术取得良好效果2012/11/14 3:30来源:塔里木油田公司今年以来,塔里木油田公司借鉴国外页岩气酸压理念,引入体积酸压,形成大的缝网体系的理念,在大北-克深多口井进行SRV缝网体积酸压工艺先导试验,取得了显著成效。

大北-克深气藏属于典型的超深、超高压、高温低孔裂缝性砂岩气藏,是全球首个集“三超”于一身的气藏。

该气藏自然产能低,平均单井天然气自然产量仅19.8万立方米,大北-克深试采的7口井平均单井天然气产量仅39.8万立方米,仍达不到配产要求。

塔里木油田在借鉴国外页岩气压裂理念的基础上,结合地质力学研究成果,积极开展SRV缝网体积酸压工艺技术,并在克深203井和大北302井进行了先导性试验,增产效果显著。

与以往的酸化方式相比,SRV缝网体积酸压工艺采用了酸化+压裂+酸压相结合的工艺技术,酸化解除近井筒污染,使用滑溜水前置液压裂,沟通天然裂缝,酸压进一步刻蚀深部裂缝。

通过优化总液量和酸量,最终形成复杂、交错的裂缝网络系统,达到提高整体导流能力的目的。

经过缝网体积酸压改造后,单井产量提高明显,克深203井酸压后最高日产天然气量达到71万立方米,按无阻流量计算增产4.9倍。

在大北302井应用后,10毫米油嘴,油压76.8兆帕,天然气最高产量达到116万立方米,按无阻流量,酸化后比酸化前产量提高7.5倍。

克深206井采用体积缝网酸化技术改造后日产气72万立方米,按无阻流量,酸化后比酸化前产量提高2.1倍。

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