致密油水平井全可溶桥塞体积压裂技术评价与应用

致密油水平井目前主要使用复合桥塞进行分段体积压裂，压裂后需钻除桥塞，钻塞作业井控风险大、周期长、费用高，在超长水平井中钻塞的难度更大。全可溶桥塞压裂后可自行溶解，不需钻塞，目前国内尚无成熟的技术。为解决该问题，引进了国外全可溶桥塞，对其溶解性和承压性能进行了室内实验评价，自主研制了配套的低成本可溶性堵球，通过大型物模实验形成了全可溶桥塞泵送施工关键参数图版，并在国内致密油水平井开展了规模性现场试验。结果表明：全可溶桥塞泵送投放顺利，承压为70MPa，坐封、封隔性能可靠，完全满足水平井体积压裂需求；压裂后15d内桥塞自行溶解，不需要钻塞，可实现井筒全通径；研制的可溶堵球2d内完全溶解，可实现快速投产；单井试油周期缩短30%，作业成本降低20%，提效降本效果明显。该研究成果为全可溶桥塞实现国产化提供了宝贵的技术借鉴。     

元坝气田HF-1陆相深层页岩气井分段压裂技术及效果

陆相深层页岩储层的改造难度比普通浅层页岩储层更大,其主要的改造措施是以水平井加上大型分段压裂为主。元页HF-1井便是四川盆地元坝气田的1口陆相超深页岩气水平探井,完钻斜深4 982m,垂深3 661.80m。为此,在分析陆相超深页岩储层改造技术难点和试验研究的基础上,优选出一套适用于本井储层改造的技术方案:采用自主研发的复合压裂液和压裂工艺技术,进行大排量、高砂比、大砂量、多级可钻式桥塞封隔分段压裂改造。除第一段采用连续油管射孔、光套管压裂外,后续各段均采用地面泵送"电缆+射孔枪+可钻桥塞"工具串,入井至预定位置,电缆点火座封、桥塞丢手后上提射孔枪至射孔位置进行射孔,随后进行分段压裂,施工结束后快速钻掉桥塞进行测试。现场实践结果表明:超深页岩气储层压裂达到了"一天两段压裂"的目的,刷新了施工排量最大、单段加砂量最大、平均砂比最高、钻塞时间最短等17项国内页岩油气井压裂作业施工技术指标。该井的储层改造成功为以后国内深层页岩气水平井实施大型分段压裂改造积累了技术及现场施工经验。     

全可溶桥塞首次全井应用成功

正由中国石油工程技术研究院休斯敦中心自主研发的全可溶桥塞,前不久在西南油气田长宁公司宁216H19-4井首次全井应用获得成功。此次全井应用的成功,是继可溶材料和全可溶桥塞井下先导性试验取得成功后的又一重大突破。2017年3月,西南油气田联合休斯敦中心共同开展"新型可溶材料及全可溶桥塞联合研发攻关项目"。经过18个月的实验攻关,项目组首先在新型可溶金属材料、可溶橡胶材料上取得突破,材料性能达到世界领先水平。2019年11月间,在西南油气田长宁公司宁216H19-4井正式开始压裂作业,试验团队完成了22支全可     

免钻桥塞在致密气藏储层改造中的适应性评价

可钻式复合桥塞内通径小,压后需磨铣桥塞,连续油管钻塞费用高、作业周期长,严重影响了水平井的投产进度。大通径免钻桥塞内通径大、压裂球可溶,现场实施简便、经济可靠。结合区域储层流体特征,开展压裂球的室内溶蚀评价实验,压裂球在清水中不溶蚀,在压裂液和返排液中易溶蚀,温度越高溶蚀越快。根据室内实验结果,优化桥塞泵送工艺,采用活性水泵送桥塞,再采用清水作隔离液,控制可溶球的溶蚀速度。将大通径免钻桥塞应用在松辽盆地凝析气藏水平井X井的6段压裂中,累计泵入液体4 760 m~3,支撑剂354 m~3,顺利完成了水平井各段的储层改造。现场试验表明,大通径桥塞工具坐封可靠,压后返排中压裂球溶蚀彻底,满足压裂施工要求,能大幅缩短水平井投产周期,在致密气藏储层改造中具有良好的推广价值。     

新型组合管柱在煤层气井分层测试及分层压裂中的应用

针对煤层气井的分层注入/压降测试及分层压裂施工的特点,研制并应用了ZY桥塞 ZY221封隔器新型组合分层管柱,成功取代了下入双封跨隔分层施工管柱。实现了起下一趟管柱即可完成煤层气井一井多层的分层注入/压降测试或分层压裂施工,提高了一次施工成功率,缩短了施工周期,具有明显的经济效益。     

工程技术研究院自主研制可溶桥塞现场应用获得成功

<正>2017年6月4日下午,井场上骄阳似火,但比它更热烈的是新疆油田公司工程技术研究院科研人员激动的心情。下午16时20分,随着金龙30井压裂停泵,顺利完成施工,标志着工程院自主研制的可溶桥塞现场应用成功,从此,新疆油田拥有了具有自主知识产权的可溶桥塞,为储层压裂改造再添"新利器"。"可溶桥塞的研制及试验研究"为油田公司项目。立项时,国内可溶桥塞处于起步阶段,国外也处于试验阶     

工程技术研究院自主研制可溶桥塞完成水平井压裂试验

<正>2017年9月24日—26日,在新疆油田公司开发公司的大力支持下,工程技术研究院在车排子油田CHHW2109井开展了可溶桥塞水平井现场试验。9月26日19时,随着最后一台压裂车的轰鸣声缓缓消失在戈壁,CHHW2109井第八级压裂顺利完成,标志着工程院自主研制的可溶桥塞在水平井中压裂试验取得圆满成功。CHHW2109井是一口压裂试验井,旨在开展高比例滑溜水携砂和可溶桥塞压裂试验。设计采用电缆泵送桥塞射孔联作工艺,共分19级压裂改造,其中第五级至第八级下入工程院自主研制的可溶桥塞。该桥塞已于今     

基于可溶桥塞关键零件动作顺序的阶段坐封力研究

多级分段压裂是目前开发非常规油气井的主要手段,常用复合桥塞进行层间封隔,压裂后需要钻磨桥塞,工艺风险大、成本高。可溶桥塞在压裂后能按设计溶解,无需钻磨即可恢复井眼畅通。可溶桥塞坐封时各零件动作的顺序决定了其坐封的可靠性,需对其进行分析以提高可溶桥塞工作性能。文章针对现场应用中存在的关键零件不能可靠地按照规定顺序动作引起可溶桥塞坐封失败的问题提出改进建议,基于某110型可溶桥塞结构、坐封原理及坐封时零件动作顺序,运用力学分析及运算,得到该结构可溶桥塞关键零件动作条件的理论分析方法及阶段坐封力计算公式,得出该110型可溶桥塞改进前、改进后的阶段坐封力范围并进行试验验证,结果表明改进后的该型桥塞可成功坐封并满足技术要求,为设计优化同类型可溶桥塞结构提供参考。     

页岩气水平井可溶性桥塞室内测试及现场试验

可溶性桥塞技术既能有效解决复合桥塞钻磨施工投入大、风险高、连油自锁、套管变形等造成桥塞无法钻除而影响后续生产的难题,又能成功弥补大通径桥塞不能实现井筒全通径,无法开展后期生产测井及重复压裂等作业的不足,可最大程度保证井筒完整性。通过开展可溶性桥塞室内测试,评价了桥塞可溶材料与现场应用工况的适应性,确保了桥塞能够满足现场压裂及后期溶解要求。在CNH13-1井开展了可溶性桥塞现场先导试验,压裂前桥塞泵送、座封丢手正常,压裂时桥塞承压密封性能稳定,压裂后桥塞溶解性能良好,试验结果基本达到了预期效果。     

工程院自主研制可溶桥塞完成水平井压裂试验

<正>2017年9月24日至26日,在新疆油田公司开发公司的大力支持下,新疆油田公司工程技术研究院在车排子油田CHHW2109井开展了可溶桥塞水平井现场试验。9月26日19时,随着最后一台压裂车的轰鸣声缓缓消失在戈壁,CHHW2109井第八级压裂顺利完成,标志着工程院自主研制的可溶桥塞在水平井中压裂试验取得圆满成功。CHHW2109井是一口压裂试验井,旨在开展高比例滑溜水携砂和可溶桥塞压裂试验。设计采用电缆泵送桥塞射孔联作工艺,共分19级压裂改造,其中第五级至第八级下入工程院自主研制的可溶桥塞。     

可降解压裂球试验研究及现场应用

水平井分段压裂是页岩气开发储层改造的核心技术。桥塞的发展趋势从可钻、易钻向可降解的方向发展,其中的大通径桥塞和可溶桥塞就是一种无干预化作业的新型完井工具。优选了4种高强度可降解金属材料,验证了其承压性能。通过试验,研究了可降解金属材料在不同温度、不同溶液浓度、不同电解质溶液中的降解性能,对促进我国全可溶桥塞的自主研发具有一定的指导意义。     

易钻桥塞座封和射孔连作在长北气田分层压裂中的应用及效果分析

鄂尔多斯盆地长北气田发育多套低渗透含气层系,其改造需要分层压裂。常规分层压裂的缺点是从第2段开始,在对每一段进行射孔前都需要用电缆下桥塞封堵下面层段之后起出电缆,再下射孔枪射孔,这样每射孔一个层段需要下两趟电缆,延长了外来流体对储层的浸泡时间,并增大了储层的伤害和施工风险。为了解决该问题,在长北气田试验了易钻桥塞座封和射孔连作在分层压裂中的应用。该工艺的施工过程包括四步,首先,将桥塞与射孔枪连接在一起,在自身重力或者采用水力泵送等方式输送桥塞和射孔枪到达目的深度后,地面给电信号座封桥塞,同时桥塞与射孔枪丢手,上提射孔枪到目标位置射孔;其次,压裂对应井段;再次,重复前两步施工过程,压裂完所有施工层段之后磨桥塞;最后,洗井。新工艺下一趟电缆可以完成一个层段的桥塞座封和射孔,明显缩短了施工周期,减少了钻井液、完井液、压裂液和洗井液对储层的浸泡时间和伤害。试验证明,易钻桥塞座封和射孔连作分层压裂后气井产量明显高于采用传统方法分层压裂后的气井产量;该工艺的成功实施,初步探索出了低孔低渗储层的有效改造技术手段,为鄂尔多斯盆地多层系气层高效开发积累了宝贵的经验。     

可溶复合金属材料在油气井完井工艺中的应用

为解决常规分段酸化、压裂作业过程中憋压球无法顺利返排、生产通径小、压后需钻塞等工序复杂、施工时间长的问题,研发了将可溶复合金属材料应用于油气开发工程中的新技术。可溶高强度复合材料结构件或工具主要应用于完井工艺储层改造作业中,形成了可溶压裂球、可溶压裂球座或可溶压裂桥塞等工具。结合油气井完井工艺涉及的作业领域,拓展了复合材料结构件或工具在完井工艺中应用范围。提出并设计了相关的装置及工具,介绍了装置及工具的结构、特点和用途。研究结果可在扩展可溶复合材料的应用方面提供借鉴。     

一种新型可溶解桥塞的研究与应用

目前常规可溶复合桥塞已经成为分段压裂施工中临时封堵层段的有效工具,坐封后受井内温度和矿化度的影响,其封堵时间不超过24小时。为满足特殊井况的作业需求,研制一种新型可溶解桥塞,这种桥塞坐封后可应对长时间的修井作业施工,不会因温度和矿化度影响而失封,作业结束后可根据需要通过注液快速溶解,达到畅通井筒的目的。现场应用完全达到预期效果。     

和顺区块煤层气压裂工艺技术试验研究

由于煤层与普通油气藏的储层结构特点不同,导致各自水力压裂时的特点也极为不同。通过对煤储层各物性特征的研究,结合山西和顺区块的实际煤样,进行了煤层气井压裂液的基本性能测试试验和压裂液对煤心渗透率伤害试验等,为煤层气井压裂液的优化选择提供了理论依据和借鉴。最后运用煤层气井压裂设计的计算软件,结合和顺煤层气试验井的基本参数进行了压裂设计。现场试验表明,采用研究的压裂工艺技术对和顺15#煤层进行压裂改造7口井7层煤,施工成功率100%,有效率100%。     

科技动态

<正>全可溶桥塞水平井分段压裂技术工业试验取得重大突破桥塞是水平井多段体积压裂核心技术之一。传统可钻式桥塞存在钻塞费用高、风险大、投产慢等难题。第四代桥塞即全可溶桥塞在国内多个油气田成功开展工业试验,效果显著。主要技术创新:(1)高强可溶材料技术,可溶金属材料体系抗压强度达600兆帕,可溶高分子密封材料     

桥塞技术的发展历程及现状分析

桥塞与射孔联作为水力压裂的核心技术之一,已成为油气井分段压裂改造的重要工艺技术。桥塞是用于层间封隔的主要工具,其随着完井工艺的进步而不断发展,从最初的可回收式发展到一次性的铸铁桥塞,省去了反复下工具解封和坐封的过程,只需全井筒压裂完后统一下一趟钻去除。当油气井压裂段数增多,特别是水平井的普遍应用,小体积、易磨铣的复合桥塞逐渐替代了铸铁桥塞,提高了磨铣效率。当可溶材料兴起之后,采用可溶材料制造的桥塞由于无需钻磨,提高了生产效率,降低了生产成本,其在井筒中自主溶解解决了深井和超深水平井的磨铣难题。结合水力压裂完井需求,论述了桥塞随其工艺技术的进步更新而不断发展的过程,并对哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福公司的桥塞结构加以分析。可溶桥塞与传统的复合桥塞都在向着大通径、小型化的方向发展,在水平井分段压裂中发挥着重要作用。     

泾河致密油藏水平井速钻桥塞分段改造实践

泾河油田储层埋藏浅,储隔层应力差小,给压裂改造带来较大难度,前期采用水平井裸眼管外封隔器压裂工艺,取得了一定的改造成效,但该工艺为预置管柱完井,具有不适应后期改造的缺陷。为解决这一问题,将完井方式变更为套管固井。针对泾河油田储层压裂改造难点,对施工管柱、井口、入井压裂材料、裂缝参数及施工参数等进行了一系列优化,并在JH32P1井进行了速钻桥塞多级分段压裂工艺试验。JH32P1井现场历时4 d完成施工,压后钻塞顺利。该井试油期间日产原油14.2 t,与邻井相近储层条件采用裸眼封隔器压裂工艺相比,取得显著的增产效果。该工艺在泾河油田的成功应用,为速钻桥塞分段压裂工艺在泾河油田的推广积累了经验。     

CobraMax压裂工艺在低渗气藏的应用

针对苏里格气田现有的分层压裂工艺在薄而多气层段井有效开发方面存在的局限性,长庆油田通过与哈里伯顿公司合作在苏东X井开展了国内第1口CobraMax压裂试验。该技术打破了常规套管射孔,油管连入分层工具,完成3～4层的多层压裂工艺思路,提出了通过连续油管水力喷砂射孔,从环空进行主压裂施工,通过砂塞分隔各压裂层的一种分层改造工艺理念,其最大优势在于改造层数多,可最大限度提高储层纵向动用程度,同时可减少多层射孔费用,有效降低整井费用。2010年该技术在长庆油田成功实施,取得了很好的效果,为国内低压、低产、多层系气田开采提供了借鉴。     

Y445-114桥塞在煤层气井压裂中的应用

煤层气井埋藏浅，且多层，一般需要分层压裂。通常使用的电桥塞施工复杂、成本高；机械丢手封隔器容易出现丢手下移等问题。FXY445－114CⅡ压裂桥塞将送封工具和封堵工具设计为一体、液压坐封、步进锁定、双向卡瓦、下工具解封，解决了上述问题。在应用中效果较好，满足了煤层气井浅、中等压力的压裂施工要求。