压裂暂堵剂hal slb技术

HALSLB暂堵剂压裂技术

7/28/2015Confidential1Halliburton－

可生物降解暂堵剂BioVert

（BiodegradableBioVertNWBDivertingAgent)2材料材料信息：1.可降解2.食品行业货源尺寸：1.一大一小双重尺寸（bimodal）2.大尺寸约为2.5–3.8mm(0.1-0.15inch)3.小尺寸约为微米级别

（200目－75微米或0.075mm，100目－150微米或0.15mm）4.总范围4目－200目溶解性：1.水溶，缓慢溶解2.约8小时完全溶解3机理一大一小双重尺寸（bimodal）有效封堵缝口采用0.1-0.15inch（2.5-3.8mm)大颗粒主堵0.25-0.4inch(6.5-10.2mm)裂缝(Aparticlethatis0.1to0.15inchindiametercouldbridgeonafracturethatisabout0.25to0.4inchwide.)但大颗粒之间含有缝隙，不效率。为保证密封，和产生桥堵效果，小颗粒作为补充剂桥堵大颗粒的孔隙喉道(However,particlesofthissizealonewouldnotbeveryeffectiveshutoffagents,astheirpermeabilitywouldbeinthehundredsofdarciesrange.Thelargerparticlesmustbesupplementedwithsmallerparticlesthatcanbridgeintheporethroatsofthelargerparticles.)在井下条件，材料坚硬不失韧性，合并双重尺寸颗粒特性即可有效封堵(Thematerialhadverydesirablepropertyofbeingrigidatambientconditionsandyetdevelopedalevelofpliabilityonceexposedtodownholeconditions.Uponusingtheparticle’spliablecharacteristic,averyefficienttemporarypluggingsystemwasachievedbycombiningjusttwosizesofparticles.)4图为3种支撑剂填缝后可能出现的情况（少－中－满），HAL声称此暂堵剂材料（大＋小桥堵）可自适应这3种不同情况施工（重要）5目的是采用暂堵剂帮助增大压裂波及体积（tohelpmaximizethestimulatedreservoirvolume)目标是产生至少2-3个独立缝(Theobjectwastocreateatleasttwotothreemultipleindependentfractures)难点是控制排量使暂堵剂准确到达炮眼，在开缝产生桥堵，孤立它，并产生新缝(Thechallengewastomanagetheinjectionratesanddeliverthediverteraccuratelytothebottomholetocreateabridgeattheopenfracture,isolateit,andinitateanewfracture.)不同于传统的投暂堵球进压裂液，本暂堵剂必须用混料机混配(Unlikeball-diversion,inwhichtheballsareinjecteddownstreamintotheslurry,thedivertermaterialinjectionmustbeaddedtothesystemattheblender.)由于采用在线混配，可能产生粘泵降低泵效率情况，故可能需要额外水马力，建议额外准备一个暂堵剂专用泵泵注暂堵剂排量必须加以控制，以防压裂液将暂堵剂材料直接泵入地层，这需要地面控泵好手。为达到效果，一般建议泵注暂堵剂时排量降低50-60%。暂堵剂加量非常关键，因为额外量会导致过堵。建议有条件可以借用井下成像资料历史（imagelog）确定用量和stage数目。是在不行只能采用经验和平均值。可以采用支撑剂混配机额外的加料螺旋送料。可能出现泵注暂堵剂时泵压过高导致流体停滞，系统堵塞的情形。案例16Barnett页岩，水平井，2004一次压裂，2010重复压裂分4个stage，3次暂堵剂添加，皆为前次支撑剂之后案例27Barnett页岩，水平井，2003一次压裂，2010重复压裂分3个stage，2次暂堵剂添加，皆为前次支撑剂之后案例38印度致密气井，HAL第一口暂堵剂应用的垂直井，一次压裂分3个stage，2次暂堵剂添加（第二次未截图出），皆为前次支撑剂之后Schlumberger－

宽带顺序压裂技术

（BroadBandSequence)9材料材料信息：1.可降解2.颗粒与纤维（怀疑SAP/HPAM类似物）

尺寸：1.据图推测总尺寸与HAL相似2.分布连续且广泛(blendingdegradablefibersandparticleswithmultimodalsizeanddistribution)溶解性：1.水溶，缓慢溶解2.适用于66-177C温度10机理多尺寸形成桥堵机理与HAL高度类似；据SLB技术说明图右图所示，老缝（红色）被暂堵剂桥堵后在同炮眼处的另外方向展开新缝（蓝色），从而提高压裂波及体积（SRV）据SLB技术说明图下图微地震所示，老缝（红色）被暂堵剂桥堵后在原来缝稀薄区产生密集新缝（蓝色）11案例12截至2015年初，SLB宽带顺序压裂技术应用在全世界6个国家的200多口井上，2500多次操作。成功案例包括在美国的EagleFord页岩油井，产量平均提高22%应用在Haynesville页岩气井，产量平均提高10-30倍。在北墨西哥，SLB使用了此技术进行3stage重复压裂，减少完井时间65%，减少桥塞数和测井电缆打断45%。右图所示，在桥塞之间，宽带顺序压裂技术在两个阶段之间（第一次携砂液之后）加入暂堵剂(Pill)，提高了压力，暗示作业成功

HALSLBBaolin材料与机理分析材料种类：HAL与SLB材料思路十分一致，皆为可降解绿色高分子材料；而宝麟额外添加20%碳化硼作为硬度加强和耐温用材料，难以降解。种类上HAL声称为食品界货源，SLB声称为颗粒＋纤维，宝麟为香豆胶＋HPAM＋聚乙烯蜡＋糊精＋碳化硼。材料尺寸：HAL与SLB皆采用约1/3主缝大小（5-10目）的颗粒作为主颗粒，结合其余粒径粉末辅助主颗粒形成滤饼桥堵。其形成滤饼致密，强度可靠同时柔韧。宝麟则采用10-13mm相同或略大于缝宽的暂堵球，其声称制作过程形成一次交联，地下形成二次交联加强抗压强度，同时形成滤饼。其形成滤饼致密性与柔韧性有待考证，强度可靠，但同时不可溶碳化硼会形成地层伤害。综合以上表明，相比宝麟单一暂堵球(10-13mm)系统，HAL/SLB系统采用大小尺寸均布系统封堵致密性更好，同时更为环保。13HALSLBBaolin工艺分析HAL与SLB根据井况选择段数（stage）与加量HAL提到加注暂堵剂排量为压裂排量40-50%，而宝麟固定0，8-1.2方／分钟待研究HAL与SLB皆为连续作业不关井；宝麟工艺需在第一阶段后关井15分钟待研究，需了解宝麟关井原因皆为携砂液后加入暂堵剂三家工艺类似，宝麟略有不同14ChemEOR－

可生物降解暂堵剂CPG

（仅限内部交流）

15材料材料信息：1.可降解尺寸：1.总范围10目－80目2.连续分布溶解性：1.水溶，缓慢溶解2.约8小时完全溶解16（小样，非最后产品）机理与工艺由于产品在材料上与HAL/SLB非常类似，建议在HAL与SLB机理基础上改进，大致如下：机理针对初次压裂时造缝/完井施工不理想老井针对油量相对高但旧缝质量差老井采用可降解泛径粒分布暂堵剂缝口高质量滤饼桥堵产生新缝

工艺段间携砂液后采用较小排量注入17缝内转向技术（开放讨论）关于缝内转向剂：HAL与SLBDivertingAgent系列资料中未发现宝麟所述缝内转向材料、机理与应用讨论宝麟缝内转向技术原理与工艺艰难——若转向剂迅速溶解，则起不到桥堵转向作用，或作用甚微；若转向剂不溶解并成功桥堵所造缝，则阻挡后续紧跟携砂液进入；宝麟工艺缝内转向技术的唯一可能达成条件为，细转向剂粉末30分钟左右溶解：则先入的转向剂可在携砂液前中期溶解，后入的转向剂可在携砂液中后期溶解，故携砂液可充满所有新造裂缝，同时裂缝数理论上可以增加。但材料溶解受温