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海上砂岩油藏爆燃压裂数值模拟技术研究

中国科技论文 2018年第11期13卷 1319-1324页

作者：黄波熊培祺孙林中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司钻采工程研究所天津300452

由于海上油田完井方式的多样性,我国海上油田的爆燃压裂工艺设计主要依赖现场经验,缺乏一定的理论研究基础。在综合考虑油田施工现场和爆燃压裂相关理论的基础上,提出一套适应于海上油田的爆燃压裂数学模型,并采用一种显式离散结合多次... 详细信息

由于海上油田完井方式的多样性,我国海上油田的爆燃压裂工艺设计主要依赖现场经验,缺乏一定的理论研究基础。在综合考虑油田施工现场和爆燃压裂相关理论的基础上,提出一套适应于海上油田的爆燃压裂数学模型,并采用一种显式离散结合多次迭代的半隐式方法对模型进行求解,编制计算软件。最后,通过海上已实施的两口爆燃压裂井的相关参数对模型的准确性进行验证。计算结果表明,LX3-1-A3井与LX3-2-B8井模拟计算结果与实际增产效果相对误差分别为3.4%和5.7%,证实了模型理论的准确性和可靠性。该模型为海上油田爆燃压裂技术提供了一定的理论基础,对指导海上油田的爆燃压裂设计施工具有重要意义。

关键词：爆燃压裂数值模拟隐式离散方法海上油田数学模型

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疏松砂岩储层油井岩石扩容增产技术及其应用

大庆石油地质与开发 2024年第6期43卷 98-105页

作者：孙林徐斌熊培祺杨军伟中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 加拿大OGI地质力学公司加拿大卡尔加里TH30X3 卡尔加里大学土木工程系加拿大卡尔加里T2N 1N4

针对疏松砂岩储层产量递减快、增产技术难度大等难题,中国海上油田将一种用于稠油SAGD开发中的岩石扩容新技术应用于油井增产领域。利用宏观和微观2种方式对疏松砂岩储层油井扩容机理开展研究,首次在国内海上油田进行了2口井的现场试验... 详细信息

针对疏松砂岩储层产量递减快、增产技术难度大等难题,中国海上油田将一种用于稠油SAGD开发中的岩石扩容新技术应用于油井增产领域。利用宏观和微观2种方式对疏松砂岩储层油井扩容机理开展研究,首次在国内海上油田进行了2口井的现场试验,并从油井扩容增产工艺及关键参数方面进行应用研究。结果表明:疏松砂岩储层油井扩容主要包括剪切及张性裂缝带的形成和近井反向解堵2种机理;岩石扩容的地应力测试、地应力预处理、扩容区扩展和扩容区反演4个工艺步骤中,需重点关注扩容压力、扩容半径、扩容频率和扩容反演配套参数;2口实验井作业后,P‑B7H1井的产液量由213.7 m^(3)/d增加至405.2 m^(3)/d,地层孔隙度增加了1.6%~2.0%,E‑A9H井的产液量由236.7 m^(3)/d增加至510.0 m^(3)/d,平均渗透率由386.2×10^(-3)μm^(2)增加至808.0×10^(-3)μm^(2)。岩石扩容技术可用于疏松砂岩储层油井增产,具有广阔的应用前景,为油田增产提供了一种新思路。

关键词：岩石扩容疏松砂岩增产实践新技术海上油田

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爆燃压裂技术在筛管完井污染解堵中的应用

中国海上油气 2021年第4期33卷 143-148页

作者：孙林邹信波黄波吴飞鹏熊培祺中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 中国石油大学(华东) 山东青岛266580

中国南海东部油田筛管完井的井型比例较高,部分井由于缺乏有效的增产措施而长期处于关井状态。为了解决这一问题,本文以南海东部油田的H-20sb井为例开展爆燃压裂技术的应用研究。在分析爆燃压裂技术对筛管完井井型技术适用性的基础上,... 详细信息

中国南海东部油田筛管完井的井型比例较高,部分井由于缺乏有效的增产措施而长期处于关井状态。为了解决这一问题,本文以南海东部油田的H-20sb井为例开展爆燃压裂技术的应用研究。在分析爆燃压裂技术对筛管完井井型技术适用性的基础上,通过修正爆燃压裂压力与时间主模型、修正压挡液柱运动子模型、采用筛管泄流子模型替换原射孔孔眼泄流子模型的方法,建立了一套适用于筛管完井的爆燃压裂模型;通过数值计算和爆燃压裂筛管地面打靶试验的方式,优选并确定了安全实施筛管完井爆燃压裂的火药总质量、火药力、燃烧速度、火药单位质量和起爆方式等参数,最后分析爆燃压裂技术在H-20sb井的现场应用效果。研究结果表明,爆燃压裂技术产生的高压气体可以冲刷解堵筛管周围污染物并穿透污染带,扩大后续酸化半径,提高酸化作业效果,最终达到提高油井产量的目的。本文研究成果为筛管完井的增产技术探索了新途径,也为爆燃压裂在筛管完井的进一步应用提供了借鉴。

关键词：爆燃压裂筛管完井火药参数峰值压力打靶试验

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东海深层致密气藏爆燃压裂技术优化

油气地质与采收率 2019年第4期26卷 119-124页

作者：孙林郭士生熊培祺李旭光中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中海石油(中国)有限公司上海200335

为解决东海深层致密气藏改造增产难题,对该类气藏进行爆燃压裂技术优化,优选更具耐温性的高氯酸钾为固体氧化剂,耐高温环氧树脂为高分子粘合剂,再复合耐高温橡胶、敏感剂、固化剂等材料,采用淤浆浇注工艺,研制出耐高温火药,经检测,该火... 详细信息

为解决东海深层致密气藏改造增产难题,对该类气藏进行爆燃压裂技术优化,优选更具耐温性的高氯酸钾为固体氧化剂,耐高温环氧树脂为高分子粘合剂,再复合耐高温橡胶、敏感剂、固化剂等材料,采用淤浆浇注工艺,研制出耐高温火药,经检测,该火药可耐200℃高温达48h。根据气井非达西流动产能公式和爆燃压裂后多裂缝模型,推导了爆燃压裂后气井产能和增产倍比模型,进行了气井产能与裂缝参数相关性分析,并优选了内置式和袖套式2种火药在不同火药参数下的方案。形成了TCP射孔-HEGF爆燃压裂-APR测试联作一体化管柱,节省50%起下管柱的作业时间,减小储层伤害,提高井下作业管柱安全性。

关键词：致密气藏爆燃压裂内置式火药袖套式火药深层东海

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爆燃压裂火药参数正交综合平衡分析

中国海上油气 2020年第2期32卷 106-111页

作者：易飞孙林高建崇熊培祺李旭光中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452

为了提高爆燃压裂火药应用的安全性和造缝效果,优选了火药外径、火药力、燃烧速度、燃气比热容等4项关键参数,采用正交设计方法评价出各参数分别对峰值压力和造缝效果影响的重要性,并采用综合平衡法优化出大外径、低燃烧速度、低火药力... 详细信息

为了提高爆燃压裂火药应用的安全性和造缝效果,优选了火药外径、火药力、燃烧速度、燃气比热容等4项关键参数,采用正交设计方法评价出各参数分别对峰值压力和造缝效果影响的重要性,并采用综合平衡法优化出大外径、低燃烧速度、低火药力和高燃气比热容的火药最佳方案。现场应用表明,采用正交综合平衡分析法进行的爆燃压裂设计方案已在我国海上油田7井次取得成功应用,均达到控制峰值压力和增产的显著效果,具有较好的推广应用价值。

关键词：爆燃压裂火药正交设计综合平衡法

海上油田低渗储层岩石扩容低效原因及储层改造工艺

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中国海上油气 2024年第3期36卷 151-158页

作者：孙林熊培祺朱海涛林伯韬徐斌中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中国石油大学(北京)人工智能学院北京102249 OGI地质力学公司卡尔加里TH30X3 卡尔加里大学土木工程系卡尔加里T2N1N4

针对岩石扩容技术在低渗储层作业时间长、易损坏井下工具及应用低效等问题,提出将岩石力学领域的碎胀扩容机理用于石油工程储层改造的新思路。开展了岩石扩容工艺数值模拟敏感性及作业井例分析,分析了岩石碎胀微观机理,提出了前置简易... 详细信息

针对岩石扩容技术在低渗储层作业时间长、易损坏井下工具及应用低效等问题,提出将岩石力学领域的碎胀扩容机理用于石油工程储层改造的新思路。开展了岩石扩容工艺数值模拟敏感性及作业井例分析,分析了岩石碎胀微观机理,提出了前置简易水力压裂和岩石扩容、爆燃压裂和岩石扩容联作等实现岩石碎胀扩容工艺路径,并指出了下一步数值模拟、物理模拟、裂缝监测等技术研究方向。结果表明:物性越差扩容效果逐渐变差,是低渗储层岩石扩容低效的主因;岩石碎胀扩容储层改造工艺可利用多种工艺技术组合形成复杂缝网,从而提高现有改造技术实施效果。本文研究成果可对海上低渗储层改造工艺的进一步发展和优选提供参考。

关键词：海上油田低渗储层岩石扩容储层改造

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海上油田爆燃压裂技术研究与现场试验

石油钻探技术 2019年第5期47卷 91-96页

作者：孙林杨万有李旭光熊培祺中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

为了解决海上油田应用爆燃压裂技术的安全性问题和压裂后高效增产的技术难点,研发了耐高温、低火药力和低燃速火药,建立了爆燃压裂模拟模型,采用安全管柱组件并进行安全校核,形成了海上油田井口泄压方法,并采取强化软件模拟和与酸化技... 详细信息

为了解决海上油田应用爆燃压裂技术的安全性问题和压裂后高效增产的技术难点,研发了耐高温、低火药力和低燃速火药,建立了爆燃压裂模拟模型,采用安全管柱组件并进行安全校核,形成了海上油田井口泄压方法,并采取强化软件模拟和与酸化技术联作等措施增强技术安全性、提高压裂后的增产效果,形成了海上油田爆燃压裂技术。该技术在海上油田8口井进行了现场试验,试验井峰值压力为22.4~71.3MPa,管柱均无安全问题,平均单井增油量43.1m^3/d。研究表明,爆燃压裂技术在海上油田具有较好的适应性,适用于多种井况条件,形成的海上油田爆燃压裂安全控制和高效增产配套技术具有安全、高效的优点,能够提高爆燃压裂的安全性和压裂后的增产效果。

关键词：爆燃压裂推进剂数值模拟压裂管柱海上油田

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断溶体油藏连通路径智能识别

断块油气田 2022年第3期29卷 360-363页

作者：孔强夫刘坤岩韩东熊培祺中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300450

油藏连通路径识别是分析井间连通结构的基础,是开展注水(气)分析及井网改造的重要依据,对提高油藏采收率具有重要意义。目前,连通路径识别是在储集体动、静态描述的基础上,采用人工识别的方法手工绘制连通图,识别效率低、效果差。文中... 详细信息

油藏连通路径识别是分析井间连通结构的基础,是开展注水(气)分析及井网改造的重要依据,对提高油藏采收率具有重要意义。目前,连通路径识别是在储集体动、静态描述的基础上,采用人工识别的方法手工绘制连通图,识别效率低、效果差。文中在地震孔隙度切片的基础上,首次将图像处理技术与达西定律相结合,获取流动通道的路径权重,利用迪克斯特拉算法开展连通路径的智能识别。塔河油田断溶体油藏2口井的研究表明,智能识别的连通路径与示踪剂分析结果一致。该方法具有一定的可行性,可为同类油藏提供参考。

关键词：断溶体油藏地震孔隙度切片连通路径迪克斯特拉算法智能识别

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过筛管爆燃压裂技术

特种油气藏 2021年第3期28卷 162-167页

作者：孙林黄波张杰吴飞鹏李旭光熊培祺中海油能源发展股份有限公司天津300452 西安石油大学陕西西安710065 中国石油大学(华东) 山东青岛266580

针对海上油田筛管完井的油井常规酸化压裂措施受平台空间局限的问题,研发了过筛管爆燃压裂工艺。运用火药参数优化分析方法,研发了径向燃速为3.57 mm/s(环境压力为6.0 MPa),火药力为669 kJ/kg,耐温可达178℃(48 h)的HY-1推进剂火药;利... 详细信息

针对海上油田筛管完井的油井常规酸化压裂措施受平台空间局限的问题,研发了过筛管爆燃压裂工艺。运用火药参数优化分析方法,研发了径向燃速为3.57 mm/s(环境压力为6.0 MPa),火药力为669 kJ/kg,耐温可达178℃(48 h)的HY-1推进剂火药;利用筛管孔眼压降和压挡液柱井斜模型,编制了高精度筛管完井爆燃压裂模拟软件;进行了地面打靶实验和井下打靶试验,结果显示,火药安全用量不大于3.2 kg/m,且井下峰值压力小于46.8 MPa与地层压力之和时,可达到既能压开储层又不破坏筛管的效果,2口试验井分别取得2.7倍和3.0倍增油的显著效果。过筛管爆燃压裂技术可为海上油田筛管完井的油井的增产增效提供新的技术方向。

关键词：爆燃压裂筛管完井压裂火药海上油田