为了满足不断增长的全球能源需求,石油行业已将注意力转向提高煤层气采收方法。泡沫压裂增透是其中一种方法。利用纳米颗粒构建持久的纳米颗粒稳定泡沫,在室温和高温下研究了离子表面活性剂对有无二氧化硅纳米粒子的泡沫稳定性的影响,并分析了发泡性、泡沫质地和形态。结果表明当质量分数为1%~3%的MgCl2存在时,AOS表面活性剂泡沫的泡沫高度为19~21 cm,使用纳米粒子存在最佳的纳米粒子质量分数,泡沫稳定性增加。研究纳米颗粒-表面活性剂体系对于采用泡沫压裂提高煤层渗透性具有一定指导意义。

针对某油田储层普遍具有低温(20~70℃)、低矿化度(氯离子浓度1000~3000 mg/L)的特点,进行了低温低矿化度可溶桥塞研究。室内试验及现场应用效果表明低温低矿化度可溶桥塞能够承压70 MPa,在低温低矿化度条件下实现桥塞全部可溶,且溶解速率大幅提升,在某水平井多段压裂上具有广阔的推广应用前景。

介绍了大通径压裂快速连接管汇的组成、类型及发展现状,重点对国内外大通径压裂快速连接管汇技术特点进行了详细分析,总结出我国大通径压裂快速连接管汇今后的发展方向,并提出搞好当前设备研发的几点建议。

高压管汇连接将压裂车增压后的高压流体输送到井口,完成高压流体的输送任务。高压管汇连接已经成为制约大型压裂提速提效的一个短板,因此研究高压管汇连接对我国压裂工艺提速提效具有助推作用。文中分析了常规高压管汇连接在大型压裂应用时的问题,介绍了国内外主要厂家SPM、FMC、Schlumberger、Halliburton、宝鸡石油机械公司在高压管汇连接的研究进展。指出高压管汇连接向着去由壬、大通径、模块化、自动化方向发展。

水平井桥塞射孔联作分压工艺首段一般采用连续油管传输射孔,存在施工费用高、作业时间长、特殊井况连续油管无法下入等问题。趾端阀与油层套管连接入井,通过井口憋压方式开启后即可进行首段压裂作业。2019年起新疆油田累计应用水平井首段趾端阀技术50口井,单井节约连续油管射孔费用50%,缩短作业时间1~2 d。应用结果表明,该技术是降低油田开发成本的一种有效手段,同时可以解决深井长水平段连续油管首段射孔作业能力不足的问题。

超临界CO2(SC-CO2)喷射压裂技术有望成为非常规油气资源的高效开发手段。为了探明其射流密封机理,开展了SC-CO2喷射压裂作业时环空、孔眼及裂缝中的流场数值模拟研究。结果表明SC-CO2喷射压裂作业时SC-CO2射流在环空附近形成低压区,促使环空流体进入地层孔眼而不进入已压开裂缝中,从而实现射流密封;SC-CO2喷射压裂的射流密封效果与喷嘴压降和喷嘴直径正相关,与套管孔径和环空压力反相关,而受到SC-CO2流体温度的影响极小;在相同的模拟条件下,SC-CO2喷射压裂的射流密封效果强于水力喷射压裂。

压裂车是油田生产中的重要设备,用来做油层压裂工艺的。目前国内现有的压裂车布局为一车一泵,即一台二类底盘上装载一台柱塞泵,随着非常规能源页岩气的崛起,对大型成套压裂机组有了巨大的需求。由于页岩气开发多处于山区地带,井场空间有限,而大型压裂机组在进行压裂作业时需要占用大量空间,为解决上述问题,提出了在一台二类底盘上布置两台柱塞泵的构想,减少压裂机组载车数量,达到减少占地空间的目的。

文中从酸化压裂液罐设计、材料选用、制作工艺、防腐设计等方面进行阐述,严格控制酸化压裂液罐在盛酸过程中酸液与铁金属材料的反应,减少铁离子析出,满足油田现场酸化压裂作业工艺的要求.

介绍了压裂混配液液面控制系统工作原理,重点分析了压裂混配液液位控制系统设计方案,研究了控制系统中控制器、电磁阀、液位计等关键配套硬件的选型设计方法,以期为我国压裂装备早日实现高度自动化、集成化发展打下基础。