CN117489296B - 一种井间防窜方法及模拟实验装置 - Google Patents

一种井间防窜方法及模拟实验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117489296B
CN117489296B CN202311856094.8A CN202311856094A CN117489296B CN 117489296 B CN117489296 B CN 117489296B CN 202311856094 A CN202311856094 A CN 202311856094A CN 117489296 B CN117489296 B CN 117489296B
Authority
CN
China
Prior art keywords
well
fracturing fluid
channeling
oil well
fracturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311856094.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117489296A (zh
Inventor
张景臣
林汉雄
郭晓东
许志涵
张成生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karamay Baijiantan District Karamay High Tech Zone Petroleum Engineering Field Pilot Laboratory
China University of Petroleum Beijing
Original Assignee
Karamay Baijiantan District Karamay High Tech Zone Petroleum Engineering Field Pilot Laboratory
China University of Petroleum Beijing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karamay Baijiantan District Karamay High Tech Zone Petroleum Engineering Field Pilot Laboratory, China University of Petroleum Beijing filed Critical Karamay Baijiantan District Karamay High Tech Zone Petroleum Engineering Field Pilot Laboratory
Priority to CN202311856094.8A priority Critical patent/CN117489296B/zh
Publication of CN117489296A publication Critical patent/CN117489296A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117489296B publication Critical patent/CN117489296B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/66Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/665Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/261Separate steps of (1) cementing, plugging or consolidating and (2) fracturing or attacking the formation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/10Locating fluid leaks, intrusions or movements
    • E21B47/11Locating fluid leaks, intrusions or movements using tracers; using radioactivity
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种井间防窜方法及模拟实验装置,井间防窜方法包括:制备含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液,所述第一压裂液中的化学组分与第二压裂液中的化学组分进行反应生成沉淀状凝胶;将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中,当所述的第一油井与第二油井之间产生井间压窜,所述第一压裂液与第二压裂液在井间压窜处混合进行化学反应生成沉淀状凝胶,形成窜通裂缝封堵。本发明提出一种井间防窜方法,不同于之前开发模式的优化方案,着重于解决井间压窜问题,对解决井间压窜问题更加便捷有效,该方法为解决井间压窜问题提出了一种全新的思路与方法。

Description

一种井间防窜方法及模拟实验装置
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域,具体的涉及一种井间防窜方法及模拟实验装置。
背景技术
井间压窜是指在水力压裂过程中,加密井裂缝与相邻井相互作用的现象。国内外学者针对井间压窜进行了大量的研究,认为天然裂缝、母井生产时间、井间距等因素对井间压窜有着较大影响。因此,国内学者提出调整井间位置关系、优化用液规模、分簇参数,实施暂堵转向压裂工艺等方案降低井间压窜的影响程度,具体包括以下方式:
国内有学者发现井间间距是影响井间压窜关联度最大的因素,故提出通过调整井间距离,防止井间压窜的产生;但是井间距离调整合理性不易评估,井间间距过大降低油气开发效率,井间距离间距过小无法实现防止井间压窜的目的。
国外有学者研究发现,井周发育一定数量、尺度和方向的天然裂缝有利于生成复杂缝网,能够防止裂缝的过多延伸,进而避免井间压窜的出现。通过天然裂缝避免井间压窜的方法要求对目标区域进行天然裂缝识别和定量化表征的研究,这加大了开采成本,而且并不适用所有类型的目标区域。
国内学者也提出了优化用液规模,实施暂堵转向压裂工艺等方法来防止井间压窜。但是,对实际生产的压裂工艺要求较高,增加了施工的难度。
由上述可知,现有方案主要在开发模式上进行优化,且多以避免井间压窜为目的,没有解决井间压窜的问题。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种井间防窜方法及模拟实验装置,能够很好的对相邻井间窜通的压裂裂缝进行封堵,本发明的提出为防止井间压窜问题提出了一种全新的思路与方法。
具体地,采用了如下技术方案:
一种井间防窜方法,包括:
制备含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液,所述第一压裂液中的化学组分与第二压裂液中的化学组分进行反应生成沉淀状凝胶;
将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中;
当所述的第一油井与第二油井之间产生井间压窜,所述第一压裂液与第二压裂液在井间压窜处混合进行化学反应生成沉淀状凝胶,形成窜通裂缝封堵。
作为本发明的可选实施方式,本发明的一种井间防窜方法中,所述第一压裂液和第二压裂液具有相同成分的压裂基液,所述的第一压裂液由压裂基液中添加第一化学试剂制备得到,所述的第二压裂液由压裂基液中添加第二化学试剂制备得到,所述的第一化学试剂与第二化学试剂进行化学交联反应生成沉淀状凝胶。
作为本发明的可选实施方式,本发明的一种井间防窜方法中,所述第一压裂液含有的第一化学试剂为硅酸钠,所述第二压裂液含有的第二化学试剂为酸催化剂;
或者,所述第一压裂液含有的第一化学试剂为硫酸铝,所述第二压裂液含有的第二化学试剂为碳酸氢铵。
作为本发明的可选实施方式,本发明的一种井间防窜方法中,所述将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之后包括:
等待第一预设时间段;
将含有示踪剂的第三压裂液泵注进第一油井/第二油井中;
监测第二油井/第一油井中是否含有示踪剂,判断井间压窜是否封堵完成。
作为本发明的可选实施方式,本发明的一种井间防窜方法,在将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之前,判断所述的第一油井与第二油井之间是否井间压窜,包括:
含有示踪剂的第三压裂液泵注进第一油井/第二油井中;
监测第二油井/第一油井中是否含有示踪剂;
若含有示踪剂,则第一油井与第二油井之间存在井间压窜,否则,则不窜通。
作为本发明的可选实施方式,本发明的一种井间防窜方法中,将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之前,判断所述的第一油井与第二油井之间是否井间压窜,包括:
将二氧化碳泡沫压裂液泵注进第一油井或者第二油井中;
当监测到第一油井和第二油井均发生二氧化碳逸出时,收集第一油井和第二油井的二氧化碳,分别测定其体积分数;
若第一油井的二氧化碳体积分数与第二油井的二氧化碳体积分数相差小于预设最小阈值,则第一油井与第二油井之间存在井间压窜,否则,则不窜通。
作为本发明的可选实施方式,本发明的一种井间防窜方法中,所述将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之后包括:
将二氧化碳泡沫压裂液泵注进第一油井/第二油井中;
注入完成后,监测到第二油井/第一油井未发生二氧化碳逸出,且收集第一油井和第二油井的二氧化碳分别测定其体积分数;
若第一油井的二氧化碳体积分数与第二油井的二氧化碳体积分数相差大于预设最大阈值,则井间压窜封堵完成。
作为本发明的可选实施方式,本发明的一种井间防窜方法,在判断第一油井与第二油井之间是否井间压窜之后,将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之前;以及在将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之后,再次判断第一油井与第二油井之间是否井间压窜之前分别执行清洗流程,所述清洗流程包括:针对第一油井和第二油井进行清洗,清洗完成后,静置第二预设时间段。
作为本发明的可选实施方式,本发明的一种井间防窜方法,包括:
制备实验岩样;
制备模拟第一油井的第一模拟井筒和模拟第二油井的第二模拟井筒;
制备含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液,制备两份含有相同化学组分的第三压裂液;
通过泵注系统将两份第三压裂液分别泵注进第一模拟井筒和第二模拟井筒进行水力压裂模拟实验;
水力压裂模拟实验完成后,判断第一模拟井筒的压裂裂缝与第二模拟井筒的压裂裂缝窜通时,通过泵注系统将第一压裂液泵注进第一模拟井筒、将第二压裂液泵注进第二模拟井筒;
所述第一压裂液与第二压裂液在井间压裂裂缝窜通处混合进行化学反应生成沉淀状凝胶,形成防窜剂封堵窜通压裂裂缝。
本发明同时提供一种采用所述井间防窜方法的井间防窜模拟实验装置,包括:
实验岩样;
模拟井筒,包括第一模拟井筒和第二模拟井筒,分别置于所述实验岩样内;
泵注系统,将第一压裂液泵注进第一模拟井筒,将第二压裂液泵注进与第一模拟井筒相邻的第二模拟井筒中,所述第一压裂液与第二压裂液在井间压窜处混合进行化学反应生成沉淀状凝胶,形成窜通裂缝封堵。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明提出一种井间防窜方法,在此方法中,通过向相邻第一油井和第二油井中的压裂液或钻井液中混入不同组分的化学试剂,利用含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液相遇后发生反应所产生的沉淀状凝胶对相邻井间窜通的压裂裂缝形成封堵,从而达到防止井间窜扰的目的。
本发明提出一种井间防窜方法,不同于之前开发模式的优化方案,着重于解决井间压窜问题,对解决井间压窜问题更加便捷有效,该方法为解决井间压窜问题提出了一种全新的思路与方法。
附图说明:
图1 本发明实施例一种井间防窜方法的流程图;
图2 本发明实施例利用井间防窜方法进行模拟实验方法的流程图;
图3 本发明实施例一种井间防窜模拟实验装置的结构示意图。
附图中标号说明:100-实验岩样 200-第一模拟井筒 300-第二模拟井筒 400-第一压裂裂缝 500-第二压裂裂缝 600-第一压裂液 700-第二压裂液 800-沉淀状凝胶。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1所示,本实施例的一种井间防窜方法,包括:
制备含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液,所述第一压裂液中的化学组分与第二压裂液中的化学组分进行反应生成沉淀状凝胶;
将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中;
当所述的第一油井与第二油井之间具有产生压窜,所述第一压裂液与第二压裂液在井间压窜处混合进行化学反应生成沉淀状凝胶,形成窜通裂缝封堵。
本实施例提出一种井间防窜方法,在此方法中,通过向相邻第一油井和第二油井中的压裂液或钻井液中混入不同组分的化学试剂,利用含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液相遇后发生反应所产生的沉淀状凝胶对相邻井间窜通的压裂裂缝形成封堵,从而达到防止井间窜扰的目的。
本实施例提出一种井间防窜方法,不同于之前开发模式的优化方案,着重于解决井间压窜问题,对解决井间压窜问题更加便捷有效,该方法为解决井间压窜问题提出了一种全新的思路与方法。
作为本实施例的可选实施方式,本实施例所述的一种井间防窜方法中,所述第一压裂液和第二压裂液具有相同成分的压裂基液,所述的第一压裂液由压裂基液中添加第一化学试剂制备得到,所述的第二压裂液由压裂基液中添加第二化学试剂制备得到,所述的第一化学试剂与第二化学试剂进行化学交联反应生成沉淀状凝胶。
化学交联反应是指通过共价键将凝胶中的分子连接在一起。这种交联机制主要通过化学反应实现,常见的化学交联反应包括氧化反应、缩合反应和聚合反应。生成沉淀状凝胶的具体方法可以有;①加入非溶剂,例如果胶水溶液加入酒精后就形成凝胶;②加入盐类,适量的电解质加入到胶粒的亲水性较强尤其是形状不对称的疏液溶胶中,即可形成凝胶,如五氧化二钒、氢氧化铁等;③化学反应,利用化学反应产生不溶物,并控制反应条件可得凝胶,如硅胶的制备。
具体地,作为本实施例的可选实施方式,本实施例所述第一压裂液含有的第一化学试剂为硅酸钠,所述第二压裂液含有的第二化学试剂为酸催化剂。
或者,本实施例所述第一压裂液含有的第一化学试剂为硫酸铝,所述第二压裂液含有的第二化学试剂为碳酸氢铵。
作为本实施例的可选实施方式,本实施例的一种井间防窜方法中,所述将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之后,需要针对封堵效果进行评估判断,具体方式包括:
等待第一预设时间段;
将含有示踪剂的第三压裂液泵注进第一油井/第二油井中;
监测第二油井/第一油井中是否含有示踪剂,判断井间压窜是否封堵完成。
本实施例的一种井间防窜方法,通过向第一油井和第二油井中的一个井中注入示踪剂,通过在未注入示踪剂的油井中进行检测,若检测到含有示踪剂,则井间压窜未完成封堵,若未检测到含有示踪剂,则井间压窜封堵完成。
与此同时,本实施例的一种井间防窜方法中,在将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之前,判断所述的第一油井与第二油井之间是否井间压窜,包括:
含有示踪剂的第三压裂液泵注进第一油井/第二油井中;
监测第二油井/第一油井中是否含有示踪剂;
若含有示踪剂,则第一油井与第二油井之间存在井间压窜,否则,则不窜通。
本实施例的一种井间防窜方法,通过向第一油井和第二油井中的一个井中注入示踪剂,通过在未注入示踪剂的油井中进行检测,若检测到含有示踪剂,则第一油井与第二油井之间存在井间压窜,若未检测到含有示踪剂,则不存在井间压窜。
作为本实施例的另一种可选实施方式,本实施例的一种井间防窜方法中,将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之前,判断所述的第一油井与第二油井之间是否井间压窜,包括:
将二氧化碳泡沫压裂液泵注进第一油井或者第二油井中;
当监测到第一油井和第二油井均发生二氧化碳逸出时,收集第一油井和第二油井的二氧化碳,分别测定其体积分数;
若第一油井的二氧化碳体积分数与第二油井的二氧化碳体积分数相差小于预设最小阈值,则第一油井与第二油井之间存在井间压窜,否则,则不窜通。
本实施例的一种井间防窜方法,通过二氧化碳泡沫压裂液判断是否存在井间压窜,向第一油井和第二油井中的一个油井中泵注二氧化碳泡沫压裂液,监测到第一油井和第二油井均发生二氧化碳逸出时,则第一油井和第二油井存在压窜的可能性,进一步通过收集第一油井和第二油井的二氧化碳分别测定其体积分数,当两个油井的二氧化碳体积分数相差不大,则可判定第一油井与第二油井之间存在井间压窜。
与之相应的,本实施例的一种井间防窜方法中,所述将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之后,针对封堵效果进行评估判断,具体方式包括:
将二氧化碳泡沫压裂液泵注进第一油井/第二油井中;
注入完成后,监测到第二油井/第一油井未发生二氧化碳逸出,且收集第一油井和第二油井的二氧化碳分别测定其体积分数;
若第一油井的二氧化碳体积分数与第二油井的二氧化碳体积分数相差大于预设最大阈值,则井间压窜封堵完成。
本实施例的一种井间防窜方法,通过二氧化碳泡沫压裂液判断井间压窜是否封堵完成,向第一油井和第二油井中的一个油井中注入二氧化碳泡沫压裂液,二氧化碳不会窜通至未注入二氧化碳泡沫压裂液的油井中,不会发生二氧化碳逸出,初步判断井间压窜封堵完成;进一步收集第一油井和第二油井的二氧化碳分别测定其体积分数,由于注入二氧化碳泡沫压裂液的油井中二氧化碳浓度较高,而未注入二氧化碳泡沫压裂液的油井中二氧化碳浓度较低(接近于大气的正常水平),因此第一油井的二氧化碳体积分数与第二油井的二氧化碳体积分数相差大于预设最大阈值,则判定井间压窜封堵完成。
作为本实施例的可选实施方式,本实施例的一种井间防窜方法中,在判断第一油井与第二油井之间是否井间压窜之后,将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之前;以及在将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之后,再次判断第一油井与第二油井之间是否井间压窜之前分别执行清洗流程,所述清洗流程包括:针对第一油井和第二油井进行清洗,清洗完成后,静置第二预设时间段。
参见图2所示,本实施例的一种井间防窜方法,利用该方法进行了实验,从而对该发明的有效性进行了有效的验证,包括:
制备实验岩样;
制备模拟第一油井的第一模拟井筒和模拟第二油井的第二模拟井筒;
制备含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液,制备两份含有相同化学组分的第三压裂液;
通过泵注系统将两份第三压裂液分别泵注进第一模拟井筒和第二模拟井筒进行水力压裂模拟实验;
水力压裂模拟实验完成后,判断第一模拟井筒的压裂裂缝与第二模拟井筒的压裂裂缝窜通时,通过泵注系统将第一压裂液泵注进第一模拟井筒、将第二压裂液泵注进第二模拟井筒;
所述第一压裂液与第二压裂液在井间压裂裂缝窜通处混合进行化学反应生成沉淀状凝胶,形成防窜剂封堵窜通压裂裂缝。
具体地,利用本实施例的一种井间防窜方法进行实验的方法包括:
1.对实验场地进行布置,安装各实验装置
(1)通过浇筑模具进行人工浇筑,制备超大型实验岩样,并且制备第一模拟井筒、第二模拟井筒作为相邻井筒,根据实验情况选择合适的示踪剂;
(2)准备两份相同组分的第三压裂液以进行水力压裂模拟实验,同时准备第一压裂液和第二压裂液,第一压裂液和第二压裂液中含有不同的化学组分,且这两种化学组分应能反应生成沉淀状凝胶;
(3)利用试验现场的泵注系统将两份组分相同的第三压裂液分别向第一模拟井筒和第二模拟井筒进行泵注,进行水力压裂模拟实验;
(4)水力压裂模拟实验完成后,将实验岩样静置,将示踪剂加入部分第三压裂液中,选择一个模拟井筒注入,在另一个模拟井筒监测是否含有示踪剂,用于判断第一模拟井筒与第二模拟井筒是否存在压窜;
(5)确定两个相邻的第一模拟井筒与第二模拟井筒之间的压裂裂缝窜通后,对实验岩样进行清洗,清洗后静置一段时间,通过现场的泵注系统将含有不同化学组分的第一压裂液泵注进第一模拟井筒、将第二压裂液泵注进第二模拟井筒中,第一压裂液、第二压裂液注入实验岩样,静置一段时间使沉淀状凝胶充分生成;
(6)清洗岩样,再次注入含有示踪剂的第三压裂液,通过其浓度变化来判定防窜剂的效果。
2. 本实施例在步骤(2)中需确保第一压裂液和第二压裂液中的化学组分能够充分反应,并且压裂液中的其他组分不会影响沉淀状凝胶的形成。
3. 本实施例在步骤(4)、(6)中通过示踪剂来判断相邻模拟井筒是否存在压窜,以及判断裂缝的封堵情况。
4. 本实施例在步骤(5)中静置的时间足够长,确保压裂液中的化学组分能够充分反应,以保证达到防止井间防窜的目的。
参见图3所示,本实施例同时提供一种采用所述井间防窜方法的井间防窜模拟实验装置,包括:
实验岩样100;
模拟井筒,包括第一模拟井筒200和第二模拟井筒300,分别置于所述实验岩样100内;
泵注系统,将第一压裂液600泵注进第一模拟井筒200,将第二压裂液700泵注进与第一模拟井筒200相邻的第二模拟井筒300中,所述第一压裂液600与第二压裂液700在井间压窜处混合进行化学反应生成沉淀状凝胶800,形成窜通裂缝封堵。
本实施例的一种井间防窜模拟实验装置,利用试验现场的泵注系统将两份组分相同的第三压裂液分别向第一模拟井筒200和第二模拟井筒300进行泵注,进行水力压裂模拟实验,在实验岩样100内部对应过程第一压裂裂缝400和第二压裂裂缝500,第一压裂裂缝400和第二压裂裂缝500窜通,模拟井间压窜现象。
实施例一
本实施例提供一种利用本实施例的井间防窜方法进行的实验方法,包括:
(1)通过已有的浇筑模具,制备超大型的实验岩样,制备第一模拟井筒、第二模拟井筒,本实施例中的实验岩样尺寸为2m×2m×1m,制备的第一模拟井筒、第二模拟井筒的内径为0.5m,长为1.2m,并且将第一模拟井筒编为A井筒,将第二模拟井筒编为B井筒,本实施例中的示踪剂选择含氟的2,3,4,5-四氟苯甲酸。
(2)制备两份化学组分相同的第三压裂液及含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液,本实施例中制备的第一压裂液为含有硅酸钠的压裂液,第二压裂液为含有酸催化剂的压裂液,这两种化学组分反应生成的凝胶为防窜剂。
(3)通过实验现场的泵注系统进行泵注,本实施例中将两份化学组分相同的第三压裂液分别在两个模拟井筒进行水力压裂模拟实验。
(4)在水力压裂模拟实验后将实验岩样静置一段时间,本次实验岩样静置2h。将准备好的示踪剂溶于部分第三压裂液中,其浓度为100μg/L。静置完成后,向模拟井筒A注入含有示踪剂的第三压裂液,在模拟井筒B的裂缝中取样检测到了示踪剂,且经过检测后,其浓度为98.91μg/L,故本次实验的两个相邻模拟井筒存在压裂裂缝相通之处,进行井间压窜模拟,记录样本中的示踪剂浓度。
(5)清洗两个模拟井筒产生的压裂裂缝,将预先准备好的含有硅酸钠的第一压裂液向模拟井筒A注入,含有酸催化剂的第二压裂液注入模拟井筒B,注入完成后关井候凝,本实施例中候凝时间为3h。
(6)关井候凝完成后,清洗实验岩样,静置1h。再一次向模拟井筒A处注入含有示踪剂的第三压裂液,注入时的速度,温度等条件应与第一次相同,注入完成后,在模拟井筒B产生的裂缝中进行取样检测。本实施例中样本检测得到的示踪剂浓度为12.17μg/L。
(7)记录发现第一次在模拟井筒B处产生的压裂裂缝中取得的样本液体中的示踪剂浓度与模拟井筒A处注入的示踪剂浓度接近,在实施压裂裂缝封堵后,取得的样本中示踪剂的浓度大幅降低,压裂裂缝的封堵情况良好,故本实施例达成了通过防窜剂对相通压裂裂缝进行封堵的目的。
实施例二
本实施例提供一种利用本实施例的井间防窜方法进行的实验方法,包括:
(1)通过已有的浇筑模具,制备超大型的实验岩样,制备第一模拟井筒、第二模拟井筒,本实施例中的岩样尺寸为2m×2m×1m,制备的制备第一模拟井筒、第二模拟井筒的内径为0.3m,长为1m,并且将第一模拟井筒编为模拟井筒A,将第二模拟井筒编为模拟井筒B,本实施例中的示踪剂选择为二氧化碳,故在实验前需要准备二氧化碳泡沫压裂液。
(2)制备两份化学组分相同的第三压裂液及含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液,本实施例中制备的第一压裂液为含有硫酸铝的压裂液,第二压裂液为含有碳酸氢铵的压裂液,其中硫酸铝为凝胶主剂,碳酸氢铵用来调节酸碱度。
(3)通过实验现场的泵注系统进行泵注,本实施例中将两份化学组分相同的第三压裂液分别在两个模拟井筒进行水力压裂模拟实验。
(4)在水力压裂模拟实验后将实验岩样静置一段时间,本次实验岩样静置2h。将准备好的二氧化碳泡沫压裂液注入到模拟井筒A中,待两个模拟井筒均发生二氧化碳的逸出时,收集两个模拟井筒处的二氧化碳,测定其体积分数。本实施例中测定模拟井筒A处二氧化碳体积分数为50.31%,模拟井筒B处的二氧化碳体积分数为48.63%,压裂裂缝相通,进行井间压窜模拟。
(5)清洗两个模拟井筒产生的压裂裂缝,保持实验场地的通风,静置一段时间,确保压裂裂缝中的二氧化碳完全逸散出去。将预先准备好的含有硫酸铝的第一压裂液向模拟井筒A注入,含有碳酸氢钠的第二压裂液注入模拟井筒B,注入完成后关井候凝,本实施例中候凝时间为3h。
(6)关井候凝完成后,清洗岩样,静置1h。再一次向模拟井筒A处注入二氧化碳泡沫压裂液,注入时的速度,温度等条件应与第一次相同,注入完成后,模拟井筒A处的二氧化碳体积分数为86.57%,模拟井筒B处的二氧化碳体积分数约为0.042%。
(7)记录发现第一次在模拟井筒B处的二氧化碳浓度与模拟井筒A处的二氧化碳浓度接近,在实施裂缝封堵后,模拟井筒B处的二氧化碳的浓度大幅降低,接近于大气的正常水平,证明防窜剂对相通压裂裂缝的封堵情况良好,达到实验目的。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但本发明不局限于上述具体实施方式,因此任何对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种井间防窜方法,其特征在于,包括:
制备含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液,所述第一压裂液中的化学组分与第二压裂液中的化学组分进行反应生成沉淀状凝胶;
将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中;
当所述的第一油井与第二油井之间产生井间压窜时,所述第一压裂液与第二压裂液在井间压窜处混合进行化学交联反应生成沉淀状凝胶,形成窜通裂缝封堵;
所述第一压裂液和第二压裂液具有相同成分的压裂基液,所述的第一压裂液由压裂基液中添加第一化学试剂制备得到,所述的第二压裂液由压裂基液中添加第二化学试剂制备得到,所述的第一化学试剂与第二化学试剂进行化学交联反应生成沉淀状凝胶;
所述第一压裂液含有的第一化学试剂为硅酸钠,所述第二压裂液含有的第二化学试剂为酸催化剂;
或者,所述第一压裂液含有的第一化学试剂为硫酸铝,所述第二压裂液含有的第二化学试剂为碳酸氢铵。
2.根据权利要求1所述的一种井间防窜方法,其特征在于,所述将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之后包括:
等待第一预设时间段;
将含有示踪剂的第三压裂液泵注进第一油井/第二油井中;
监测第二油井/第一油井中是否含有示踪剂,判断井间压窜是否封堵完成。
3.根据权利要求2所述的一种井间防窜方法,其特征在于,在将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之前,判断所述的第一油井与第二油井之间是否井间压窜,包括:
含有示踪剂的第三压裂液泵注进第一油井/第二油井中;
监测第二油井/第一油井中是否含有示踪剂;
若含有示踪剂,则第一油井与第二油井之间存在井间压窜,否则,则不窜通。
4.根据权利要求1所述的一种井间防窜方法,其特征在于,将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之前,判断所述的第一油井与第二油井之间是否井间压窜,包括:
将二氧化碳泡沫压裂液泵注进第一油井或者第二油井中;
当监测到第一油井和第二油井均发生二氧化碳逸出时,收集第一油井和第二油井的二氧化碳,分别测定其体积分数;
若第一油井的二氧化碳体积分数与第二油井的二氧化碳体积分数相差小于预设最小阈值,则第一油井与第二油井之间存在井间压窜,否则,则不窜通。
5.根据权利要求4所述的一种井间防窜方法,其特征在于,所述将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之后包括:
将二氧化碳泡沫压裂液泵注进第一油井/第二油井中;
注入完成后,监测到第二油井/第一油井未发生二氧化碳逸出,且收集第一油井和第二油井的二氧化碳分别测定其体积分数;
若第一油井的二氧化碳体积分数与第二油井的二氧化碳体积分数相差大于预设最大阈值,则井间压窜封堵完成。
6.根据权利要求3或5所述的一种井间防窜方法,其特征在于,在判断第一油井与第二油井之间是否井间压窜之后,将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之前;以及在将第一压裂液泵注至第一油井中,将第二压裂液泵注至与第一油井相邻的第二油井中之后,再次判断第一油井与第二油井之间是否井间压窜之前分别执行清洗流程,所述清洗流程包括:针对第一油井和第二油井进行清洗,清洗完成后,静置第二预设时间段。
7.根据权利要求3或5所述的一种井间防窜方法,其特征在于,包括:
制备实验岩样;
制备模拟第一油井的第一模拟井筒和模拟第二油井的第二模拟井筒;
制备含有不同化学组分的第一压裂液和第二压裂液,制备两份含有相同化学组分的第三压裂液;
通过泵注系统将两份第三压裂液分别泵注进第一模拟井筒和第二模拟井筒进行水力压裂模拟实验;
水力压裂模拟实验完成后,判断第一模拟井筒的压裂裂缝与第二模拟井筒的压裂裂缝窜通时,通过泵注系统将第一压裂液泵注进第一模拟井筒、将第二压裂液泵注进第二模拟井筒;
所述第一压裂液与第二压裂液在井间压裂裂缝窜通处混合进行化学反应生成沉淀状凝胶,形成防窜剂封堵窜通压裂裂缝。
8.一种采用如权利要求1-7任意一项所述井间防窜方法的井间防窜模拟实验装置,其特征在于,包括:
实验岩样;
模拟井筒,包括第一模拟井筒和第二模拟井筒,分别置于所述实验岩样内;
泵注系统,将第一压裂液泵注进第一模拟井筒,将第二压裂液泵注进与第一模拟井筒相邻的第二模拟井筒中,所述第一压裂液与第二压裂液在井间压窜处混合进行化学交联反应生成沉淀状凝胶,形成窜通裂缝封堵。
CN202311856094.8A 2023-12-29 2023-12-29 一种井间防窜方法及模拟实验装置 Active CN117489296B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311856094.8A CN117489296B (zh) 2023-12-29 2023-12-29 一种井间防窜方法及模拟实验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311856094.8A CN117489296B (zh) 2023-12-29 2023-12-29 一种井间防窜方法及模拟实验装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117489296A CN117489296A (zh) 2024-02-02
CN117489296B true CN117489296B (zh) 2024-03-22

Family

ID=89685387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311856094.8A Active CN117489296B (zh) 2023-12-29 2023-12-29 一种井间防窜方法及模拟实验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117489296B (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
OA10722A (en) * 1994-11-23 2002-12-09 Chevron Usa Inc Methods for sub-surface fluid shut-off
NO20045646D0 (no) * 2004-01-08 2004-12-27 Schlumberger Technology Bv Integrert akustisk transdusersammenstilling
CN104120999A (zh) * 2014-07-03 2014-10-29 中国石油大学(北京) 两级封窜抑制低渗透裂缝型油藏co2驱过程中发生窜逸的采油方法
CN104342094A (zh) * 2013-08-09 2015-02-11 中国石油天然气股份有限公司 粉煤灰复合凝胶液流转向剂及其制备和应用
RU2544343C1 (ru) * 2014-02-05 2015-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ гидроразрыва низкопроницаемого пласта с глинистыми прослоями и подошвенной водой
CN104533360A (zh) * 2014-11-24 2015-04-22 中国石油天然气股份有限公司 聚合物驱对应油井上预防聚窜的方法及所用处理剂
CN110259426A (zh) * 2019-07-02 2019-09-20 北京捷贝通石油技术股份有限公司 一种非常规平台井井间压窜程度的评价方法
CN111423864A (zh) * 2020-05-12 2020-07-17 燕山大学 一种裂缝性油藏胶结性调剖剂及其应用和使用方法
CN211282002U (zh) * 2019-12-13 2020-08-18 邵芳莉 一种木材板料运输固定装置
CN112302604A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 中国石油化工股份有限公司 一种水平井分段重复压裂方法及其应用
CN112324413A (zh) * 2020-11-02 2021-02-05 中国石油化工股份有限公司 一种提高注入井注入量的化学施工方法
CN113494263A (zh) * 2020-04-08 2021-10-12 中国石油化工股份有限公司 致密油藏油井水窜裂缝封堵方法、体积计算方法及装置
CN114233271A (zh) * 2021-12-16 2022-03-25 中国石油天然气集团有限公司 预测压裂施工过程井间连通的方法以及防止压窜的方法
CN116398116A (zh) * 2023-04-14 2023-07-07 西南石油大学 一种井间气窜及封窜物理模拟装置及模拟方法
CN116575897A (zh) * 2023-06-07 2023-08-11 西南石油大学 一种氧化爆裂解除页岩压窜井储层损害的方法
CN116856922A (zh) * 2023-07-10 2023-10-10 中国石油大学(北京) 稠油油藏蒸汽驱井间优势通道分布形态的实验装置与方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7096122B2 (en) * 2003-07-22 2006-08-22 Dianli Han Method for producing full field radial grid for hydrocarbon reservoir simulation
CN101705802B (zh) * 2009-12-11 2013-05-15 安东石油技术(集团)有限公司 一种油气井生产段防窜流封隔颗粒
CN101705810B (zh) * 2009-12-11 2012-09-05 安东石油技术(集团)有限公司 一种存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
OA10722A (en) * 1994-11-23 2002-12-09 Chevron Usa Inc Methods for sub-surface fluid shut-off
NO20045646D0 (no) * 2004-01-08 2004-12-27 Schlumberger Technology Bv Integrert akustisk transdusersammenstilling
CN104342094A (zh) * 2013-08-09 2015-02-11 中国石油天然气股份有限公司 粉煤灰复合凝胶液流转向剂及其制备和应用
RU2544343C1 (ru) * 2014-02-05 2015-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ гидроразрыва низкопроницаемого пласта с глинистыми прослоями и подошвенной водой
CN104120999A (zh) * 2014-07-03 2014-10-29 中国石油大学(北京) 两级封窜抑制低渗透裂缝型油藏co2驱过程中发生窜逸的采油方法
CN104533360A (zh) * 2014-11-24 2015-04-22 中国石油天然气股份有限公司 聚合物驱对应油井上预防聚窜的方法及所用处理剂
CN110259426A (zh) * 2019-07-02 2019-09-20 北京捷贝通石油技术股份有限公司 一种非常规平台井井间压窜程度的评价方法
CN112302604A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 中国石油化工股份有限公司 一种水平井分段重复压裂方法及其应用
CN211282002U (zh) * 2019-12-13 2020-08-18 邵芳莉 一种木材板料运输固定装置
CN113494263A (zh) * 2020-04-08 2021-10-12 中国石油化工股份有限公司 致密油藏油井水窜裂缝封堵方法、体积计算方法及装置
CN111423864A (zh) * 2020-05-12 2020-07-17 燕山大学 一种裂缝性油藏胶结性调剖剂及其应用和使用方法
CN112324413A (zh) * 2020-11-02 2021-02-05 中国石油化工股份有限公司 一种提高注入井注入量的化学施工方法
CN114233271A (zh) * 2021-12-16 2022-03-25 中国石油天然气集团有限公司 预测压裂施工过程井间连通的方法以及防止压窜的方法
CN116398116A (zh) * 2023-04-14 2023-07-07 西南石油大学 一种井间气窜及封窜物理模拟装置及模拟方法
CN116575897A (zh) * 2023-06-07 2023-08-11 西南石油大学 一种氧化爆裂解除页岩压窜井储层损害的方法
CN116856922A (zh) * 2023-07-10 2023-10-10 中国石油大学(北京) 稠油油藏蒸汽驱井间优势通道分布形态的实验装置与方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
红河油田水平井压窜原因分析及防窜对策建议;林彦兵;胡艾国;陈付虎;熊佩;姚昌宇;;油气藏评价与开发;20130826;第3卷(第04期);第56-61页 *
裂缝性低渗油藏二氧化碳驱注入方式实验;邹积瑞;岳湘安;孔艳军;张俊彬;张丽娟;赵决顺;;断块油气田;20161231;第23卷(第06期);第800-811页 *
页岩气井间压窜影响因素分析和防窜对策;何乐;袁灿明;龚蔚;;油气藏评价与开发;20201031;第10卷(第05期);第63-69页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117489296A (zh) 2024-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Williams et al. Design of acid fracturing treatments
AU2012294863B2 (en) Methods for monitoring the formation and transport of a treatment fluid using opticoanalytical devices
US20060144588A1 (en) Method for determining tracer concentration in oil and gas production fluids
US8838427B2 (en) Method for determining the closure pressure of a hydraulic fracture
CN111982758A (zh) 一种可视化暂堵转向性能测试的实验装置及测试方法
CN105156081A (zh) 一种碳酸盐岩稠油油藏酸化模拟评价方法
US10465502B2 (en) Reservoir effluent auto sampler and detection system for tracers
CN105388249A (zh) 一种测试酸蚀裂缝导流能力的装置及方法
EP2820238B1 (en) Methods, devices, and kits relating to the implementation of gelled fluids having a transient gel microstructure
CN117489296B (zh) 一种井间防窜方法及模拟实验装置
CN104357033A (zh) 堵剂增效剂、含有该堵剂增效剂的凝胶及其制备方法与应用
US20220146486A1 (en) Laser-energized heating system in carbonate rock acidification tests
EP2964883B1 (en) Systems and methods for optimizing analysis of subterranean well bores and fluids using noble gases
Zhang et al. Formulation development of high strength gel system and evaluation on profile control performance for high salinity and low permeability fractured reservoir
CN110929447B (zh) 一种稠化酸酸化过程中井筒温度场数值计算方法
CN212031404U (zh) 一种轻质原油油气分离用消泡剂室内评价装置
RU2342516C1 (ru) Способ производства ремонтно-изоляционных работ в скважине
Li et al. Research and application of the HTHS anti-H2S gel valve for underbalanced drilling
RU2496818C2 (ru) Способ выбора полимерной гелеобразующей композиции для повышения нефтеотдачи пластов и водоизоляционных работ
CN113032996A (zh) 一种用于低渗裂缝型油藏水平井的水窜通道识别方法
CN110135117A (zh) 一种基于瓦斯涌出数据判识掘进工作面软煤层厚度的方法
CN111764882B (zh) 一种采用化学剂优化支撑剂浓度的压裂设计优化方法
CN113376317A (zh) 一种轻质原油油气分离用消泡剂室内评价装置及评价方法
CN113803054B (zh) 油水界面深度确定方法及防止生产井水窜的预警方法
CN104031631B (zh) 土酸交联剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant