苏里格气田水平井裸眼完井分段压裂技术研究

在介绍水平井裸眼完井分段压裂工艺的基础上,分析了苏里格水平井裸眼分段压裂工艺管柱结构。水平井裸眼完井分段压裂工艺在苏里格气田遇到的主要问题是压裂管柱下入遇阻严重、回插管柱密封不严、丢手丢开困难、压后返排率不高、压差滑套打不开及砂堵等。对管柱下入遇阻严重问题设计了Ф151 mm×1.5 m的大铣柱,与小铣柱配合使用,建议在较长的油管段接扶正器;对回插管柱密封问题设计了模块式密封;在悬挂封隔器上端设计丢手工具可解决丢手丢开困难问题;设计了压差滑套辅助压力阀解决滑套打不开问题。现场应用结果表明,提出的措施均能很好地解决苏里格气田水平井裸眼完井分段压裂工艺存在的问题。     

分段压裂用尾管悬挂器与回接装置关键技术

为进一步解决致密油气和页岩气储层压裂需求、井眼条件与管柱成本之间的矛盾,研究了分段压裂用尾管悬挂器与回接装置关键技术。通过分析固井漏失及储层高破裂压力需求之间的矛盾,提出尾管固井后快速进行全通径压裂施工;通过研究固井完井技术优化组合方式,提出了水平井尾管固井后实施定点射孔寻找甜点的分段压裂储层改造工艺;通过优化设计尾管固井及回接压裂工具,实现了固井完井工具一体化密封锚定。对分段压裂用尾管悬挂器与回接装置进行了室内地面整机试验,悬挂器及插头整机密封能力达到90 MPa,锚定回接插头与悬挂器之间的抗拉强度达到1 800 kN,插头丢手顺利。该技术在大牛地气田、东胜气田及长庆油田陇东区块的27口水平井进行了应用,施工压力总体较高,但都完成了压裂作业,且总体效果良好。研究表明,分段压裂用尾管悬挂器与回接装置关键技术可以解决压裂施工现场所需的高压及上顶力难题,为回接固井后分段压裂工艺提供高承压、大通径和锚定可回收的井筒,从而保障储层改造效果。      

高压大通径送入悬挂系统的研制

水平井裸眼封隔器分段压裂完井工艺技术是提高低渗透油藏产能的重要技术手段。高压大通径送入悬挂系统是水平井裸眼分段压裂完井工艺管柱的主要配套工具之一。该工具送入预定位置后丢手,悬挂密封总成可以承接尾管悬重力和压裂过程中的上顶力,并能够实现尾管顶部环空的有效密封。整个系统具有工艺实施简单可靠,悬挂力大,密封压力高、内通径大等优点。该系统已在现场应用了7口井,有广阔的应用前景。     

逐级解封防沉砂分采管柱的研究和应用

针对冀东油田分层采油管柱由于结垢和出砂等导致管柱起出困难等问题,研究了逐级解封防沉砂分采管柱。该管柱主要由挡砂丢手、JDY441高温高压卡水封隔器、JDY341高温高压封隔器、分采开关器和逐级解封装置等组成,利用卡水封隔器进行分段开采,挡砂丢手接头阻隔砂垢沉积在封隔器卡瓦上部,逐级解封装置可实现逐级解封和打捞,减小了打捞载荷。现场5口井的应用结果表明:逐级解封防沉砂分采管柱下入顺利,封隔器坐封和丢手均一次性成功,最大下入井深3 868 m。该分采管柱换层生产效果明显,封隔器密封效果良好,具有广阔的推广应用前景。     

分段压裂用双功能丢手工具研制

在裸眼封隔器分段压裂工艺中,为使下入的工艺管柱能与送入管柱顺利脱开,研制了双功能丢手工具.该丢手工具具有投球加压丢手和正转丢手2种功能,降低了由于丢手不成功而导致复杂井下事故的风险.介绍了该工具的结构、工作原理,并校核了关键部件的强度.现场应用12口井,丢手成功率100％.     

水平井滑套分压工艺技术及现场应用

针对目前国内外低渗透油田水平井压裂改造工艺复杂、工艺可靠性差的现状,研究试验了水平井滑套分段压裂工艺及配套技术,经现场试验及应用,该管柱性能可靠,满足水平井分段压裂要求.水平井选层压裂工具总成实现了坐封、工作、解封全过程液压动作,由其组成的工艺管柱入井工具少,性能稳定,并形成了事故卡井打捞配套技术,使施工更加安全可靠,是一种先进的水平井分段改造工艺技术.     

冀东油田深斜井分层压裂管柱研究与应用

针对冀东油田目前压裂技术中存在多层笼统压裂,不能压开所有层,以及效果差、有效期短等技术问题,提出了不动管柱分级坐封、分级验封的分层压裂管柱的工艺理念,并开展了工艺技术、管柱结构及施工工艺研究。设计了不动管柱分级坐封、分级验封、分级解封、遇卡分级丢手分段打捞的液压压缩封隔器分层压裂管柱和不动管柱分级坐封遇卡分段丢手分段打捞的水力扩张式封隔器分层压裂管柱,形成了分级投球分层打开压裂滑套的分层压裂喷砂开关控制技术和分级解封、遇卡分级丢手分段打捞的安全解卡起出技术,实现了一趟管柱分级压裂多层,提高了分层压裂的效果,降低了压裂成本。113口井的现场应用结果表明,深斜井分层压裂管柱的原理可行、结构合理、工艺简单,满足了冀东油田高温高压深斜井分层压裂作业的需要。     

射孔压裂不压井作业配套技术研究

为了有效解决射孔压裂不压井技术中存在的问题,开展了以新型防喷丢手封隔器为重点的射孔压裂不压井技术研究。该技术在压裂完和射孔枪定位、起爆后直接封隔油层,可有效预防井喷事故。在射孔压裂管柱底部连接防喷丢手封隔器,完井后处于不坐封、不坐卡状态,不影响油井正常生产及水井正常配注。室内试验及现场应用结果表明,整套工具的各项技术指标都满足设计要求,工具在井下能够顺利完成锚定、胶筒密封和管柱丢手等各项规定动作,且开关动作灵活。     

KCY455丢手可取封隔器的研究与应用

KCY455丢手可取封隔器是一种针对常规工具的不足而研制的新型丢手可取封隔器,设计上采用了双向卡瓦锚定,防中途坐封结构及特殊的解封结构,具有坐封稳定、密封可靠、打捞方便等优点.可用于油井压裂、采油、隔水等作业,与其它工具配套可组成多种作业工艺.现场应用42井次,施工合格率100%,打捞19井次,打捞成功率100%.     

固井开关滑套多级分段压裂完井工艺技术分析

为实现胜利油田薄互层低渗透砂岩油藏、页岩油藏的开发,研制了套管固井滑套多级分 段压裂完井工艺管柱。形成了以套管固井,可开关滑套及液压开关工具等为主体的分段压裂 完井工艺。该工艺具有固井完井分段压裂一体化管柱、压裂级数不受尺寸限制、大通径等优 点,满足大排量、大规模的压裂需要,后期可选择性开启或关闭滑套实现生产控制。该工艺技 术通过现场试验取得了一定的认识和研究成果,但仍存在地层难被压裂出有效裂缝等问题,针 对压裂存在的问题开展分析,提出下一步解决对策及研究方向。     

多级滑套压裂管柱套管内胀封事故分析与处理措施

水平井裸眼多级滑套分段压裂工艺技术作为非常规油气开采的有效技术措施已大规模应用,多级滑套分段压裂管柱封隔器提前胀封、悬挂起提前坐挂的事故也时有发生。针对华北红河油田HH74P9井完井压裂管柱套管内提前胀封、坐挂事故进行管柱结构及关键工具结构、原理、参数以及解卡和打捞难点进行深入分析,确定了"磨铣+打捞"的技术方案,选用了引子磨鞋和可退式打捞锚专用工具以及恰当的施工参数,从而成功将落鱼管柱打捞出井,为该井的重新作业解除障碍。对多级滑套分段压裂管柱提前胀封或类似问题的处理提供了经验,也为水平井分段压裂技术深入的推广应用提供了相应技术参考。     

大斜度井悬挂防污染管柱在冀东油田的应用

为了解决大斜度井防污染封隔器胶筒密封性能差以及砂埋卡瓦后解卡打捞困难等问题,研制了大斜度井悬挂防污染采油配套管柱及工具。该管柱通过JDY445液压丢手封隔器与侧进液阀的配合,杜绝了洗井过程中的油层污染;采用的JDY445液压丢手封隔器密封性能良好,锚定安全,解卡力小,打捞方便可靠。该管柱在现场已应用5口井,施工成功率100%,封隔器坐封位置最大井斜52°,最大井深2 926.36 m,含水恢复期缩短了4~11 d,效果显著。大斜度井悬挂防污染管柱的应用,杜绝了入井液对地层的伤害,有效保护了油层,具有广阔的应用前景。     

?170 mm四级分支井重入工具丢手装置研制

为了解决预先设置导向装置的四级分支井重入工具的送入与回收问题,研制了?170 mm四级分支井重入工具丢手装置。该装置可将四级分支井重入工具送入井眼连接器中,并解锁完成丢手,亦可完成重入工具的回收作业。使用低压差液压丢手方式,易丢手。有紧急解锁结构设计,机械丢手无剪钉。通过有限元数值模拟分析与室内试验,证明该装置安全可靠,符合现场使用要求,操作简易,可提高四级分支井重入作业的施工效率,具备推广价值。     

超深层高压气井可溶筛管清洁完井新工艺研究与应用

为应对超深层裂缝型砂岩储层常规完井工艺存在替液不充分、污染井筒等难题,研发了可溶筛管清洁完井新工艺技术,即在产层段配置可溶筛管+丢手短节。可溶筛管在完井替液时当油管使用,可替出射孔段下部的高密度压井液,保证替液的井筒清洁;在储层改造和生产期间,可溶筛管经酸液溶解可溶孔塞后当筛管使用,降低流体流动阻力。后期修井时,丢手短节通过压力剪切销钉,可实现分段打捞,具有降低打捞难度和缩短打捞周期的优势。通过对关键工具可溶筛管和丢手短节的承压、可溶孔塞溶解以及丢手短节销钉剪切的性能开展实验研究,验证了工具的可靠性。通过对常规完井管柱和可溶筛管完井管柱工艺特点对比,基于D304井现场应用发现可溶筛管清洁完井工艺在替液、高压气体流动、泄流面积、日产量等方面具有明显优势,且工艺简单,便于现场操作。该工艺已在库车山前超深层裂缝型砂岩储层高压气井中应用8井次,成功率100%,为同类型井完井工艺的选择提供重要参考。     

基于复合材料桥塞的水平井套管分段压裂技术

介绍了基于复合材料桥塞的水平井套管完井分段压裂工艺管柱结构、工艺过程和关键技术。阐述了该工艺管柱中关键部件——复合材料桥塞和电缆坐封工具的结构、工作原理及性能特点。现场应用情况表明,复合材料桥塞可正常坐封丢手,射孔发射率100%,平均每个复合材料桥塞钻铣时间为30 min,达到国外标准;水平井套管分段压裂管柱结构合理,工艺优良,性能可靠,能够满足页岩气水平井射孔压裂联作的分段完井要求。建议进一步优化钻铣复合材料桥塞工艺和工具,扩充桥塞尺寸规格,使其形成系列化,以满足油田不同规格套管的需求。     

一趟多层压裂充填防砂工具卡钻打捞处理方法

在对海上油田某大斜度井进行压裂充填完井作业时,整套多层充填服务工具卡钻、落井。针对落鱼的高硬度特性,特制了高强度打捞公锥。现场对公锥、可退式卡瓦打捞筒等工具进行特殊改造,以匹配打捞要求。针对内外层相互卡钻限位的特性,将处理对象由高硬复杂的服务工具变更为结构相对简单的外层防砂管柱,通过打捞外层管柱而带出最为复杂的内层工具,优化了打捞工艺,节约打捞工期8%。实践证明,该方法有效解决了大斜度井内非常规、高硬度、多层同心管柱并存的服务工具卡钻问题,避免了卡钻事故复杂化,为今后解决类似工具卡钻落井问题提供处理思路。     

新型导向液压丢手工具的研制及应用

针对现有机械式脱手工具存在随管柱下入中途遇阻后不能传递扭矩和丢手后不能回接的问题,研制出新型导向液压丢手工具。该工具能有效地消除管柱下入遇阻后不能进行下压正转或反转操作的问题,降低了电缆护罩丢落的打捞风险,实现了在未回接状态下配合导向接头进行钢丝作业的技术目标,且具有作业过程简单、成本低和效率高等优点。现场应用表明,该丢手工具设计合理,丢手快捷方便,作业成功率达100%,各项性能达到设计要求。     

套抓式打捞筒

在处理采油井事故时,通常需要使用各种不同设计的装置或工具。为了解除采油井事故,可使用本THO型套抓式打捞筒。利用它可抓住整体落渔管柱或卸出部分落渔管柱。该打捞筒的组成如下图所示。     

不动管柱水力喷射压裂技术在川西气田水平井的应用

水力喷射分段压裂技术是针对低渗透致密油气藏开发的水平井特别是裸眼水平井最有效的储层改造技术之一。现有的水力喷射压裂技术存在需带压装置、需动管柱、工期长、需取工具、压井伤害、连续油管排量低等缺点,不适合川西地区低渗致密的地层特征。通过对现有的水力喷射压裂技术进行改进,形成了水平井不动管柱滑套水力喷射分段压裂技术。该工艺结合了水力喷射压裂技术和滑套多层压裂的优点,不动管柱连续分段改造、不带封隔器、管柱容易起出,克服了常规水力喷射压裂技术的众多缺点,并进行了现场实践,获得了显著的增产效果。     

月东油田防砂管柱打捞工艺及工具研究与实践

月东油田存在修井机能力不足、打捞工具不匹配及筛管砂卡严重等问题。为此,分析了月东油田筛管失效状况和防砂管柱打捞难点,研究出了筛、套环空冲砂工艺及冲砂专用工具及筛管悬挂器专用打捞工具,改进了井下液压拔卡装置及井下水力切割工具,并针对每口井井况,制定了合理的打捞技术方案。现场实践表明,研制的防砂管柱打捞工具效率高,成功完成了20多口井的防砂管柱打捞,解决了月东油田作业设备受限条件下防砂管柱打捞难题。