水平井分段壓裂技術(shù)和其應(yīng)用

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1、水平井分段壓裂技術(shù)和其應(yīng)用　　摘要：水平井分段壓裂工藝技術(shù)為改善水平井水平段滲流條件、提高單井產(chǎn)量提供了技術(shù)支持。本文從我國水平井分段壓裂技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀入手，以應(yīng)用最為廣泛的裸眼水平井封隔器分級壓裂技術(shù)為重點(diǎn)，以該技術(shù)在長慶油田蘇里格氣田蘇75區(qū)塊的現(xiàn)場應(yīng)用為例，對水平井壓裂技術(shù)及其現(xiàn)場應(yīng)用情況進(jìn)行了分析與總結(jié)。關(guān)鍵詞：水平井分段壓裂封隔器蘇里格氣田水平井因其具有泄油面積大、單井產(chǎn)量高、穿透度大、儲量動(dòng)用程度高等優(yōu)勢，在薄儲層、低滲透、稠油油氣藏及小儲量的邊際油氣藏等的開發(fā)上表現(xiàn)出了突出的優(yōu)勢，成為提高油氣井產(chǎn)量和提升油田勘探綜合效益的重要手段之一，近年來在我國得到了快速的發(fā)

2、展。然而在低滲透油藏開采中因其滲透率較低、滲透阻力大、連通性較差，導(dǎo)致水平井單井產(chǎn)量也難以提升，難以滿足經(jīng)濟(jì)開發(fā)的要求，水平井增產(chǎn)改造的問題便擺在了工程技術(shù)人員的面前。而水平井分段壓裂工藝技術(shù)的推廣應(yīng)用為改善水平井水平段滲流條件、提高單井產(chǎn)量提供了技術(shù)支持。一、我國水平井分段壓裂技術(shù)現(xiàn)狀6我國的水平井分段壓裂技術(shù)及配套工具的研究起步較晚，國內(nèi)三大石油公司對于水平井分段壓裂技術(shù)開展廣泛的研究開始與“十一五”期間，近幾年得到了大力的推廣應(yīng)用。目前國內(nèi)應(yīng)用規(guī)模較大的水平井分段壓裂技術(shù)主要包括以下三種：1.裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)。2008年我國在四川廣安002-H1-2井第一次實(shí)施了

3、裸眼封隔器分段壓裂試驗(yàn)，當(dāng)時(shí)是由Schlumberger提供的技術(shù)。目前該技術(shù)在我國的現(xiàn)場應(yīng)用仍然以國外技術(shù)為主，主要采用由BakerHughes、Weatherford、Packersplus等公司提供的裝置系統(tǒng)，我國應(yīng)用總規(guī)模約300～500口，占去了水平井分段壓力工藝實(shí)施的1/3左右，分段數(shù)最多達(dá)到20段。我國在該技術(shù)方面上處于研發(fā)和現(xiàn)場試驗(yàn)階段，現(xiàn)場試驗(yàn)分段數(shù)能達(dá)到10段，所采用的壓裂材質(zhì)、加工工藝等方面和國外相比還有一定差距。2.水平井水力噴射分段壓裂技術(shù)。1998年，首先由Surjaatmadja提出了水力噴射壓裂工藝方法，并將其應(yīng)用于水平井壓裂。我國于2005年

4、在長慶油田引進(jìn)Halliburton配套技術(shù)，首次成功的完成了靖平1井的分段壓裂。目前該技術(shù)在我國大部分油田都得到了廣泛的現(xiàn)場試驗(yàn)和應(yīng)用，總實(shí)施口數(shù)達(dá)到200口以上，分段數(shù)在10段以內(nèi)。63.套管完井封隔器分段壓裂技術(shù)。該技術(shù)在我國應(yīng)用和研發(fā)的規(guī)模較大，且技術(shù)以區(qū)域成熟，尤其是在中石油吉林油田國內(nèi)研發(fā)和應(yīng)用規(guī)模較大。此外應(yīng)用較為廣泛的還有：吉林油田的油套兩段壓裂技術(shù)、大慶油田實(shí)施的雙封單卡拖動(dòng)管柱分段壓裂工藝及中石化西南分公司多級多段分段壓裂工藝等。本文主要以裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)為例，對其工藝技術(shù)原理及其在現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析和論述。二、裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)概述1.壓裂

5、工具組成水平井裸眼封隔器分段壓裂工藝技術(shù)中最為關(guān)鍵的工具是專用裸眼封隔器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該封隔器配合我國自主研發(fā)的坐封球座、壓差滑套、投球滑套、懸掛器、回接筒、丟手接頭等使用。壓裂工具的耐溫為150℃，可耐壓差70MPa，堵球規(guī)格分為28mm、34.80mm、39.35mm等幾種，尺寸選擇取決于分段壓裂的級別、各級投球滑套的差別。2.工藝原理現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)，依據(jù)施工水平井的地質(zhì)情況以及水平井裸眼段的長度，對使用裸眼封隔器和投球滑套的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，從而確定分段壓裂段數(shù)，并使投球滑套分布于壓裂起裂位置，使其容易形成裂縫。當(dāng)封隔器下入到井眼預(yù)訂位置后，通過油管投球使其坐于坐封球座上

6、，并向油管正打壓注入液體，當(dāng)壓力達(dá)到8～10MPa6時(shí)，憋開開啟閥，液體經(jīng)由中心管進(jìn)液孔將單流閥憋開，進(jìn)入中心管和膠筒之間的環(huán)空，使膠筒膨脹，直至壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值使封隔器穩(wěn)定坐封。然后進(jìn)入壓裂施工階段，首先正打壓憋開第一段壓差滑開始壓裂，第一層完成后，依次從小到大投球憋壓打開各級滑套，壓裂介質(zhì)從投球滑套噴砂孔進(jìn)入地層，直到完成加砂，壓裂完成后采用合層返排試采。3.管串結(jié)構(gòu)組合基本管串結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由帶篩管引鞋+自封式球座+油管（m）+壓差滑套+油管（m）+裸眼封隔器（1）+油管（m）+裸眼封隔器（2）+油管（m）+投球滑套（1）+油管+裸眼封隔器（3）+油管（m）+投球滑

7、套（2）+……+懸掛封隔器+回接筒+丟手接頭+油管（m）+油管掛。裸眼封隔器和投球滑套情況按照設(shè)計(jì)的分段段數(shù)進(jìn)行確定，如果水平段分級較長，則可根據(jù)實(shí)際情況在中間多加入裸眼封隔器。三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析1.壓裂實(shí)施情況在蘇里格地區(qū)蘇75區(qū)塊在6口水平井中實(shí)施了裸眼封隔器分段壓裂工藝，全部采用國產(chǎn)的裸眼封隔器，施工過程順利，分段效果良好，獲得了較好的壓裂效果，具體實(shí)施情況如下：1.1蘇75-70-6H井水平段長1055.5m，分10段進(jìn)行壓裂，用羧甲基胍膠壓裂液4141.7m3，累計(jì)加砂406m3，施工過程順