超深井压裂工艺技术研究
随着油田勘探开发的进行与深入,油区内深井或超深井越来越多,如陈古潜山、兴古潜山、马古潜山、大民屯潜山等含油区块的发现,已证实这些区块具有良好的油气显示,部分井已相继投产开采,并获得了较高的油气产量,深部储层的勘探开发将成为辽河油区未来增储上产的主要发展方向,而这些储层绝大部分超4000米,由于超深部储层大多岩性致密,渗透性差,工业油气产量低,对该类储层进行压裂改造也势在必行.文中对超深井压裂工艺技术进行了研究,通过高强度低密度陶粒的研制,解决支撑剂在压裂液中过快沉降的问题,实现人工裂缝内的均匀铺砂;通过超深井压裂液配方体系,解决超深井高温条件下压裂液耐高温抗剪切的问题,保证超深井压裂施工的成功;通过加重压裂液体系的研究,解决超深井施工泵压过高的难题,具体研究内容如下:(1)高强低密陶粒炼制工艺技术高强度低密度陶粒支撑剂,不仅能够满足深井压裂的要求,而且有助于提高产层的导流能力,对制备的高强度低密度压裂支撑剂的测试结果表明:高强度低密度可有效降低支撑剂的显气孔率,减少了试样表面产生的裂纹源,提高抗破碎能力;促进晶粒生长,形成大量闭气孔,视密度开始呈现下降趋势;微观形貌发生变化,产生大量的棒状莫来石,起到增强增韧的作用.(2)超深井压裂液配方体系在水基压裂作业中普遍采用的改性瓜胶高分子,在高温环境中,溶解于水中的氧分子获得足够的能量,通过裂变成活泼的养自由基,改性瓜胶高分子中的醚健受到氧自由基的攻击后氧化降解.寻找到一种能够满足压裂液耐温150℃以上时,抗剪切时间90min以上依然能够满足压裂液携砂要求的配方体系,其耐温抗剪切的关键技术在于交联剂和温度稳定剂的选择和用量.(3)密度可调加重压裂液技术由于在进行压裂施工时,井口压力较高,利用目前的压裂液与泵车组设备无法进行施工.压裂车组新机的最高工作压力位103 MPa,然而由于常年大负荷的工作,目前能够承受的压力不能超过100 MPa,在大于80 MPa的压力施工时,泵车组频频出现故障,影响压裂施工顺利进行,因此为了能够有效降低施工泵压,增加井筒液柱压力,适应特殊地层的压裂改造,减少地面泵压过高,保证安全优质生产,提出了密度可调加重压裂液技术,通过室内实验,我们已经获得了一套加重剂配方,加重剂的加入对超深井压裂液体系的交联,耐温影响不大,对地层伤害无太大影响,并且有效的延长了缓交时间,为超深井压裂施工提供了技术保证.
- 作者：
- 田浩廷
- 学位授予单位：
- 东北石油大学
- 专业名称：
- 采油工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 魏立新；李作臣
- 中图分类号：
- TE357
- 关键词：
- 压裂；超深井；陶粒支撑剂；压裂液
- fracturing； super deep well； ceramsite proppant； fracturing fluid