长庆致密油超短水平井压裂技术探索与实践

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作者 徐荣利 卜向前 +6 位作者 陈文斌 张彦军 王广涛 李昌恒 贾煦亮 武安安 山树民 《中国石油勘探》 北大核心 2025年第3期154-164,共11页

长庆油田致密油建产时间长、规模大,目前仍是油田产建的重点对象,新建产能占比36.6%。针对致密油地质特征,以实现井网井距与缝网最佳适配为目标,综合应用地质工程一体化研究手段,通过数值模拟、大数据分析、矿场实践等方法开展压裂优化... 长庆油田致密油建产时间长、规模大,目前仍是油田产建的重点对象,新建产能占比36.6%。针对致密油地质特征,以实现井网井距与缝网最佳适配为目标,综合应用地质工程一体化研究手段,通过数值模拟、大数据分析、矿场实践等方法开展压裂优化设计,形成短水平井连续油管精准分段压裂技术,集成配套“压裂时机优化、裂缝差异设计、裂缝精准控制、强化渗吸驱油、多级缝内暂堵、定方位射孔”等关键技术。技术模式已经在长庆油田致密油藏开展200余口井,实现了水平井缝控程度与产油量大幅提升,微地震监测结果证明,缝控程度由60%提升至85%以上,百米水平段长初期产量由2.0t/d提升至3.4t/d,单井产量保持稳定,达产年单井产量3.2t/d,整体效果较好。研究成果形成的压裂关键技术,有效支撑了鄂尔多斯盆地致密油高效开发,为其下一步攻关提供了方向,取得认可,为国内其他类似油田规模效益开发提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 致密油 压裂技术 地质工程一体化 注水开发

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复合射孔技术在长庆油田的应用效果 被引量：14

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作者 李保民 赵大华 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期103-104,共2页

复合射孔技术是孔缝结合型超深射孔技术,可克服常规射孔的穿深浅、无法突破近井污染带、存在压实伤害等缺陷,可有效破除常规聚能射孔在岩石基体中产生的压实带.为正确评价该技术在长庆油田应用6年的效果,选择了24口复合射孔井和与之相... 复合射孔技术是孔缝结合型超深射孔技术,可克服常规射孔的穿深浅、无法突破近井污染带、存在压实伤害等缺陷,可有效破除常规聚能射孔在岩石基体中产生的压实带.为正确评价该技术在长庆油田应用6年的效果,选择了24口复合射孔井和与之相邻且油层物性非常相近的28口常规射孔井,分5个区块,对射孔效果进行对比评价.结果表明,复合射孔技术可使地层破裂压力平均降低3～5MPa,大大提高射孔孔道附近地层的渗透率,改造低渗、特低渗储集层的效果比常规射孔技术更为明显,并能有效降低施工成本,对提高低孔、低渗油、气田产能的效果显著. 展开更多

关键词 长庆油田 复合射孔 常规射孔 射孔孔道 储集层 渗透率 产能 应用效果

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庆城页岩油水平井综合出砂控制技术应用实践

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作者 齐银 曹炜 +5 位作者 陶亮 张同伍 吴江 鲜晟 贾煦亮 武安安 《钻采工艺》 北大核心 2025年第4期125-133,共9页

鄂尔多斯盆地庆城长7夹层型页岩油通过多年勘探攻关形成的水平井细分切割体积压裂技术实现了规模效益开发,但压后出砂问题始终制约投产后的页岩油单井产量。针对页岩油水平井压后出砂问题,从前期压裂到后期投产,建立了一套基于裂缝远支... 鄂尔多斯盆地庆城长7夹层型页岩油通过多年勘探攻关形成的水平井细分切割体积压裂技术实现了规模效益开发,但压后出砂问题始终制约投产后的页岩油单井产量。针对页岩油水平井压后出砂问题,从前期压裂到后期投产,建立了一套基于裂缝远支撑匹配优化、压裂液体系与破胶优化、压后闷井时间优化和井筒处理与排液制度优化的综合出砂控制技术。研究结果表明,小粒径支撑剂沉降速度慢,可有效提高运移距离和支撑面积,减少出砂;变黏滑溜水压裂液体系的改进和全程破胶剂的加入可有效降低返排液黏度,减少出砂;考虑裂缝闭合压力与合理闷井时间可在保证渗吸置换效果的同时减少出砂;带压处理井筒并结合支撑剂临界流速下的排液控制也可进一步减少出砂。通过该综合出砂控制技术的应用,有效降低了庆城页岩油水平井出砂量,在加砂强度增加的情况下,实现了段长归一化出砂量的逐年递减,从2021年的37.3 m3降到了2023年的16.0 m3,为庆城页岩油水平井压后产能提供了有力的技术支撑。 展开更多

关键词 页岩油 水平井 出砂 小粒径支撑剂 闷井时间 排液制度

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壳牌长北保护储层钻井液技术经济探讨

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作者 杨斌 陈志勇 +3 位作者 徐先觉 王定峰 刘伟 罗磊 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第6期167-174,共8页

随着全球能源需求的不断增长和常规油气资源的逐渐枯竭,非常规油气藏开发已成为石油工程领域的重要研究方向,低成本是实现有效开发的必要条件。因单井产量低,完井及压裂成本高,回收费用需时较长,只能不断改善学习曲线,力争达到技术和成... 随着全球能源需求的不断增长和常规油气资源的逐渐枯竭,非常规油气藏开发已成为石油工程领域的重要研究方向,低成本是实现有效开发的必要条件。因单井产量低,完井及压裂成本高,回收费用需时较长,只能不断改善学习曲线,力争达到技术和成本的最佳平衡,才能获得良好经济效益。长庆油田和壳牌合作的长北项目是全球油气勘探开发领域合作的典范工程,项目整体连续稳产15年,至今累计产气590.8×10^(8)m^(3)。其令人瞩目的丰硕成果是多方共同努力、多因素耦合的结果。文章以钻井液技术为切入点,分析了钻井液性能优化虽然造成钻井液每方成本的上升,但对项目总体成本控制和单井产量具有积极贡献,直观展示了技术学习曲线对经济效益的影响。通过分析长北项目1期“日费制”和2期“日费制+米费制”管理模式的优缺点,提出了非常规油气开发必须注重技术、成本、产量、管理相结合,按照项目全生命周期考量整体效益,注重储层保护。文章通过总结长北项目的成功,以期为非常规油气藏的开发提供借鉴。 展开更多

关键词 双分支水平井 储层保护 水锁 日费制 米费制

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合平4致密油水平井韧性水泥浆固井技术 被引量：9

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作者 高云文 刘子帅 +3 位作者 胡富源 冯宇思 于永金 张华 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2014年第4期61-63,100,共3页

长庆油田延长组由于致密油层物性差、孔隙度和渗透率低,开采难度较大,因此需采用长水平段的大型压裂技术才能获得产能。普通水泥石是多孔、脆性大的材料,大型体积压裂易致水泥石破裂。为了提高水泥环抗冲击能力,确保水泥环的层间封隔能... 长庆油田延长组由于致密油层物性差、孔隙度和渗透率低,开采难度较大,因此需采用长水平段的大型压裂技术才能获得产能。普通水泥石是多孔、脆性大的材料,大型体积压裂易致水泥石破裂。为了提高水泥环抗冲击能力,确保水泥环的层间封隔能力,研制开发了以增韧材料DRE-100S和乳胶粉DRT-100S为主剂的韧性水泥浆体系,该体系的24 h抗压强度为22.9 MPa,弹性模量相比普通水泥石降低30%以上,实现了水泥石"高强度低弹性模量"韧性改造,增强了水泥环在动态冲击条件下的层间封隔能力。该体系成功应用于长庆油田合平4井φ139.7 mm生产套管固井,固井质量优质,可以推广应用。 展开更多

关键词 致密油 水平井 韧性水泥浆 弹性模量 固井

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控压钻井实时计算及控制决策方法研究 被引量：1

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作者 阎荣辉 韦海防 +6 位作者 许朝阳 杨赟 陈志勇 王军闯 王培峰 彭炽 熊知非 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第4期113-119,共7页

随着石油勘探开发向边缘、深部复杂地区和非常规资源发展,窄密度窗口、高井控风险等钻井问题越来越突出。对于窄密度窗口地层,控压钻井能有效降低钻井作业难度和井控风险。但现有控压系统在无井底压力测量数据条件下的计算分析能力有限... 随着石油勘探开发向边缘、深部复杂地区和非常规资源发展,窄密度窗口、高井控风险等钻井问题越来越突出。对于窄密度窗口地层,控压钻井能有效降低钻井作业难度和井控风险。但现有控压系统在无井底压力测量数据条件下的计算分析能力有限,无法实现准确指导常规控压钻井和精细控压作业实时计算分析与控制决策推荐。因此,基于现场工程录井、控压实时数据,建立了自动判断控压钻井作业工况的分支判断树,实现了11种钻井工况的实时识别。从环空液固两相流动特征着手,耦合井筒压力和地层流体侵入量,建立了控压钻井过程中的环空压力分布预测模型,实现了井口回压预控值的计算、确定和推荐。在理论研究基础上,开发了控压钻井计算分析及控制决策系统,现场测试表明:控压钻井过程中可以进行井筒压力及井口回压值模拟分析、自动识别钻井工况和井下复杂,立管压力的系统计算值与实测值之间平均误差为1.88%,基于安全作业条件的井口回压预测值与实控值符合率达到89.8%,实现了基于实时工程参数的控压钻井在线计算分析与控制决策,提高了控压钻井井口回压控制的可靠性和时效性,有效指导常规控压钻井作业,并通过流程优化提升了精细控压钻井作业能力和智能化水平。 展开更多

关键词 控压钻井 井筒流动 多相流 控制决策

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庆城页岩油水平井电潜螺杆泵举升工艺改进及矿场应用

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作者 阎荣辉 黄战卫 +4 位作者 刘环宇 刘小欢 郑刚 张鑫 王一航 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第6期44-52,共9页

庆城油田是近年来国内探明的首个10亿吨级整装页岩油田,实现规模效益开发对保障国家能源安全具有重要的战略意义。页岩油大平台多井丛三维水平井布井模式造成井眼轨迹复杂,常规有杆举升工艺管杆偏磨矛盾突出,检泵周期不足200 d,且难以... 庆城油田是近年来国内探明的首个10亿吨级整装页岩油田,实现规模效益开发对保障国家能源安全具有重要的战略意义。页岩油大平台多井丛三维水平井布井模式造成井眼轨迹复杂,常规有杆举升工艺管杆偏磨矛盾突出,检泵周期不足200 d,且难以满足大规模体积压裂开发初期快速排液的需求,基于“井筒高效举升、全生命周期排采、数智化转型”需要引入了电潜螺杆泵举升工艺。针对应用过程中存在的频繁卡阻、憋堵、机组断裂落井的问题,开展定子橡胶材质改进、定转子配合间隙优化、机组强度升级,完善砂、蜡、气、垢防治工艺配套,极大提升了电潜螺杆泵在页岩油复杂井况的工艺适应性,通过归纳总结各类故障的电参曲线特征,建立了5类电潜螺杆泵常见故障诊断模板,解决了电潜螺杆泵故障诊断困难的问题。经过工艺改进及配套升级,电潜螺杆泵维护性作业频次由2.62次/(口·年)下降至0.60次/(口·年),采油时率由97.5%上升至99.2%,检泵周期由140 d延长至480 d,实现了电潜螺杆泵的成熟应用。 展开更多

关键词 庆城油田 页岩油 无杆采油 电潜螺杆泵 工艺改进 故障诊断

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深层煤岩气二氧化碳泡沫压裂压后评价方法 被引量：3

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作者 陈海涌 苏伟东 +3 位作者 武月荣 徐洋 王筱箐 王历历 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第3期97-101,共5页

为了评价CO_(2)泡沫压裂对深层煤岩气的适用性及分析深层煤的压裂地质特征,文章以鄂尔多斯盆地深层煤岩气水平井X1井的CO_(2)泡沫压裂作业为例,通过采用压裂停泵压降速率分析、G函数压降曲线分析及压裂注入沿程管路摩阻分析等压力诊断方... 为了评价CO_(2)泡沫压裂对深层煤岩气的适用性及分析深层煤的压裂地质特征,文章以鄂尔多斯盆地深层煤岩气水平井X1井的CO_(2)泡沫压裂作业为例,通过采用压裂停泵压降速率分析、G函数压降曲线分析及压裂注入沿程管路摩阻分析等压力诊断方法,评价了X1井的压裂地质特征、裂缝扩展特征及压裂液类型对压后效果的影响。研究结果表明:鄂尔多斯盆地的深部煤岩具有较好的渗透性;CO_(2)压泡沫压裂工艺能够满足鄂尔多斯盆地深层煤岩气水平井的压裂作业需要,增能助排优势突出,压后增产效果明显;与胍胶压裂液相比,CO_(2)泡沫压裂液改造后的停泵压降速率更快、渗透性更好;通过提高单簇进液强度、提高压裂的裂缝内压力能够改善地层的渗透性。此外,与砂岩相比,煤岩CO_(2)泡沫压后的CO_(2)喷势小、气体浓度低,见到了CO_(2)在地层中被吸附的预期。本研究可为深层煤岩气的压裂工艺优选及压裂参数优化提供经验及建议。 展开更多

关键词 深部煤岩气 CO_(2)泡沫压裂 压力诊断 压后评价

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粉煤灰降失水水泥浆在天然气井固井中的研究与应用 被引量：4

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作者 常占宪 魏周胜 +3 位作者 邢鹏举 周兵 冯文革 杨佐英 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2006年第6期52-54,85-86,共5页

长庆天然气田属于低压、低渗透气田,存在承压能力较低的地层,固井设计要求全井段封固,并且采用双级双凝施工工艺。但由于用于低密度水泥浆中的漂珠生产量降低,价格上升,研究应用替代产品是固井技术发展的方向。在一级领浆中研究应用了... 长庆天然气田属于低压、低渗透气田,存在承压能力较低的地层,固井设计要求全井段封固,并且采用双级双凝施工工艺。但由于用于低密度水泥浆中的漂珠生产量降低,价格上升,研究应用替代产品是固井技术发展的方向。在一级领浆中研究应用了粉煤灰水泥浆体系,其性能和固井质量可完全满足固井要求。粉煤灰水泥浆体系价格低和固井质量优良,使其成为漂珠水泥浆体系的替代配方。 展开更多

关键词 低密度水泥浆 粉煤灰 气井固井 降失水水泥浆

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鄂尔多斯盆地深层煤岩气井储层坍塌及伤害主控因素研究 被引量：28

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作者 阎荣辉 王京光 +3 位作者 何旺 李新强 陈春宇 李宏清 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2023年第6期8-13,共6页

鄂尔多斯盆地深层煤岩气作为一种非常规资源,分布面积广、资源量大,是天然气增储的重要接替资源。由于煤岩强度低、裂缝发育易破碎,将导致煤岩掉块严重、起钻困难、频繁憋泵,因此深层煤层气钻进中井壁坍塌失稳、漏失成为安全钻进的主要... 鄂尔多斯盆地深层煤岩气作为一种非常规资源,分布面积广、资源量大,是天然气增储的重要接替资源。由于煤岩强度低、裂缝发育易破碎,将导致煤岩掉块严重、起钻困难、频繁憋泵,因此深层煤层气钻进中井壁坍塌失稳、漏失成为安全钻进的主要限制因素。文章针对鄂尔多斯盆地本溪组煤岩井壁坍塌与伤害技术难题,开展了煤岩的物性、理化、力学性能评价等研究,明确了本溪组煤岩具有双孔隙结构,微孔占比平均56.5%,宏孔占比平均28.4%。煤岩中无机矿物成分主要以高岭石为主,含量为69.9%~88.4%,平均为79.7%;煤岩和煤矸均表现为弱亲水性和亲油性,煤岩样品在清水中的线性膨胀率为0.55%~0.87%,在水基钻井液中的膨胀率在0.10%以下,在油基钻井液中基本不膨胀。通过钻井液对煤岩渗透率伤害和空间CT评价实验表明,清水对煤岩渗透伤害率为74.7%;现场水基钻井液的渗透伤害率为89.9%;钻井液对平均孔隙度伤害率为22%,钻井液平均连通性伤害率为26%。基于室内实验结果分析,揭示出鄂尔多斯深层煤岩的坍塌伤害因素主要为煤层节理、微裂缝发育、胶结疏松、脆性大、应力敏感、非均质性强。钻开煤层后,外来流体沿裂缝渗入,引起分布在裂缝等处的黏土矿物水化溶胀和部分填充物溶解,弱化了煤岩的胶结强度,原有的力学破坏,煤层易碎裂垮塌。同时钻井液中固相颗粒对孔隙与裂隙的堵塞、钻井液固相侵入产生运移堵塞叠加造成了煤岩伤害。 展开更多

关键词 煤岩气 鄂尔多斯盆地 本溪组 煤岩 井壁坍塌 钻井液伤害

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水泥石力学性能对井筒密封完整性的影响 被引量：15

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作者 高云文 胡富源 +2 位作者 韩琴 刘斌辉 周崇峰 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2014年第3期53-56,99,共4页

长庆油田延长组致密油层物性差,孔隙度和渗透率低,开采难度较大,需采用大型压裂技术才能获得产能。在水力压裂的过程中,存在井筒完整性失效的风险。针对这一问题,探讨了井筒完整性的失效模式,建立了考虑套管、水泥环和地层相互作用的弹... 长庆油田延长组致密油层物性差,孔隙度和渗透率低,开采难度较大,需采用大型压裂技术才能获得产能。在水力压裂的过程中,存在井筒完整性失效的风险。针对这一问题,探讨了井筒完整性的失效模式,建立了考虑套管、水泥环和地层相互作用的弹塑性有限元力学模型,分析了水泥石弹性模量、屈服强度对组合体密封完整性的影响。结果表明,水泥石的弹性模量较小时,变形能力强,载荷作用下不易于产生硬性压碎破坏,卸载后界面也不易撕开;水泥石屈服强度越高,卸载后界面抗撕裂能力越好,同时水泥环承受的荷载也越高。指出,除水泥环本身的性能外,地层的力学性质、套管尺寸等参数对井筒完整性也有重要影响,尚需进一步深入研究。对于长庆油田延长组致密油水平井,水泥石抗压强度为26 MPa、弹性模量为7.2 GPa、屈服强度为13 MPa的组合可满足施工及生产要求。采用长庆油田合平4井的现场工程数据,通过建立的有限元模型对该井进行井口试压及水力压裂过程中的密封完整性校核,结果表明,采用韧性改造的水泥浆性能满足施工及生产要求。 展开更多

关键词 固井 井筒密封完整性 水泥环 弹性模量 有限元力学模型

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