应用于修井作业的新型“可回收式”封隔器

<正>在油气井修井作业时,使用美国Baker Hughes公司研制的"可回收式"生产封隔器可以缩短非生产时间,降低作业成本和风险。该封隔器坐封于井眼套管与油管之间,具有以下特点:(1)适合于单层与多层地层工况,耐高压和高温,在高温(204℃)和高压(121 MPa)条件下可以永久坐封。(2)封隔器回收机构采用"切割回收"设计方法,可以做到1趟油管柱上提回收。当需要回收封隔器时,封隔器内部的1只割刀从下部切割封隔器芯轴。当上提油管时,封隔器芯轴随着油管上行,外     

水平井段不固井分段压裂使气产量提高3倍

Foster Farms Deep#1-H井是附近区域Wilcox地层的第一口水平井,是南得克萨斯州砂岩储层最深（垂深15700ft）的水平井。该井水平段使用5个膨胀式封隔器实现了段间封隔,也免去了注水泥固井作业。使用常规13/4in直径连续油管进行分段射孔、压裂（4个井段的作业在连续油管的一个入井行程中完成）。该井投产后累积产量为附近同一产层常规压裂改造直井的3倍多。     

挠性油管探测技术

美国Impact Guidance Systems公司成功研究了一种挠性油管探测系统。它是一种将多路探测器和整体模块结合的可存储探测器，其模块有1个井下总成和1个压力、温度、井斜、压缩性、拉力和冲击载荷等参数探测器，其电池组的使用寿命可达6个月。该油管探测系统适合于各种井下钻具配置，包括射孔、压裂、可膨胀封隔器坐封、桥塞坐封和回收、打捞作业、磨铣作业、振动冲击、牵引车配置和滑套操作等，     

用连续油管修井作业修复水平井

水平井修井时下入的割缝衬管被卡，使用膨胀式封隔器使生产层与含水层分开。该生产层由非胶结性砂岩组成，位于这口井的造斜段。就在专家讨论如何向井下注水泥时，尾管连同未坐封的膨胀式封隔器落井，而且生产油管也已下入。用连续油管对该井进行了测试，明确产层位置，以便降低危险，增加油井产能。所有作业使用的液体都通过实验室检测并得到了石油公司专家认可，确保了作业的顺利进行。作业中可能出现的问题有：漏失；确定封隔器的     

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分支井技术可以从一个主井眼中钻成多个相互独立的、可以再次进入的、具有压力封隔效果的分支井，并能进行完井作业。新浅90分支井是由西南石油局设计并施工的中国国内第一口天然气分支并，并在国内首次进行加砂压裂并获圆满成功，也是我国第一口达到TAML五级标准的分支井。该井在吸收国内外成功经验的基础上，研究出了一套适合于气井作业的分支井钻井完井配套工艺技术。结合川西地区气井多产层、高压力梯度、河道砂体岩性变化大等地质特点，该井组主井眼和分支井眼均采用套管固井、射孔完成，通过双油管和双封隔器的完井管柱实现了主井眼和分支井眼的层间压力分隔和分井压裂、分井采气。     

连续油管带底封分段压裂技术在泾河油田的应用

泾河油田长8油藏属低孔、特低渗油藏,前期采用裸眼封隔器分段压裂取得较好效果,但该工艺裂缝起裂位置不明确,无法实现井筒全通径,为提高油田采收率,提出了连续油管带底封分段压裂工艺。该工艺将连续油管和喷砂射孔工具、底部封隔器连接,通过油管注入实现喷砂射孔,环空注入实现加砂压裂,用底部封隔器对已压层段进行隔离,由下至上逐级分段压裂。该工艺压裂裂缝起裂位置明确,改造地层针对性强,作业速度快。在JH2P20井的应用表明,连续油管带底封分段压裂工艺可在30 min内完成转层压裂,正常情况下1 d内可完成9段压裂施工,压后井筒全通径,在泾河油田具有较高的推广应用价值。     

新型正向定位起下一次管柱的多层压裂充填系统

有效的多层压裂增产措施通常需要在井筒内外用多次起下管柱进行射孔和放置压裂充填设备。本文介绍的新系统只需一次起下作业管柱就可将封隔器、筛管和砾石充填工具下入井中进行多次单独的压裂作业 ,从而对多油层井段实施增产措施。该系统保证每次作业时下放工具可正向定位。     

直井多层段连续油管逐层填砂压裂工艺探索

近年来，连续油管压裂技术作为一种新型的增产改造工艺已逐渐服务于油气田。受连续油管管串、工具、液体体系等技术限制，连续油管用于加砂压裂作业应用还很有限。结合国内引进大尺寸连续油管以及储备与发展连续油管压裂技术的情况，避开国外跨式封隔器分层压裂与射流压裂的技术与经济限制，探索在国内现有的技术条件下采用连续油管带单个封隔器对直井、已射孔、多层段实施逐层填砂压裂作业的可行性，初步提出了连续油管逐层填砂压裂的工艺流程思路与关键技术要求。     

CQ-TDY致密油水平井水力喷射体积压裂工具

目前油井水平井环空加砂拖动体积压裂是长庆油田低渗储层改造的主要方式之一。为解决该技术施工过程中常规扩张式封隔器管柱施工前无法验封、易卡钻、施工效率低等实际问题,结合该技术拖动压裂工艺特点,通过可多次重复坐(解)封胶筒的设计以及TDY高强度底封隔器和抗冲蚀水力喷射器等核心工具的研制,形成了CQ-TDY致密油水平井水力喷射体积压裂管柱。该管柱可实现油管和油套环空同时注入,能满足8m~3/min大排量的注入需求,单趟钻可施工14段,施工效率是常规水力喷射压裂管柱的3~5倍。该管柱在长庆油田累计推广应用了427井次,完成了3260段体积压裂施工,平均单趟钻具施工8段,其中有219口井实现了"一趟钻"完井,施工效率高,层间封隔可靠,大幅降低了劳动作业强度,推广应用前景广。     

连续油管水平井滑套钻铣工艺技术

水平井裸眼封隔器分段压裂中,压裂滑套导致水平段井径不统一,后期作业管柱无法下入;地层砂、压裂砂在滑套台阶处沉积易造成井眼堵塞,生产无法正常运行,需要在压裂后钻除压裂滑套。利用连续油管作业效率高、可带压作业的优点,优化管柱结构,优选磨鞋、工作液及施工排量,制定施工作业要求,形成了连续油管水平井滑套钻铣工艺技术。该工艺在东胜气田一口水平井中成功钻除水平段的8级压裂滑套,钻铣工具选用#x03D5;89 mm的高效五翼平底磨鞋,冲砂液选择含有1%KCl的25 mPa·s胍胶,施工排量为350～400 L/min,放喷试气计算无阻流量为6.350 6×10~4 m~3/d,解除了油气通道障碍。该技术为裸眼封隔器分段压裂水平井油气开发提供了技术方案。     

连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术的现场应用

随着我国逐步对致密气藏、页岩气藏等非常规油气藏实施勘探开发,压裂增产技术也逐步呈现大规模、多段分段压裂的趋势。连续油管带封隔器套管分级压裂技术是目前国外较新研发的一种既能实现大规模改造,又能达到分层压裂、精细压裂的一种新型分级压裂技术。这一技术通过连续油管结合带封隔器的喷射工具,利用封隔器的多次上提下放坐封解封达到不限次数多级压裂的目的;通过连续油管喷砂射孔、套管进行主压裂,可实现较大规模改造;通过连续油管的精确定位,可对储层纵向上的多个薄互层进行灵活分层,进而达到精细压裂的目的。为此,详细阐述了连续油管带封隔器环空分级压裂的工艺技术特点以及这一技术在国内四川盆地HC井区首次现场应用情况,并对HC-A井施工过程进行了计算和分析。事实证明,连续油管带封隔器环空分级压裂、作业周期短、分层灵活精细、封隔可靠且施工后井筒清洁,可直接多层测试投产的新型压裂技术。为我国致密气藏、页岩气藏的多级分段改造提供了新的且行之有效的解决手段。     

无限级滑套连续油管环空压裂工艺在水平井的研究与应用

常规压裂例如产层压裂、混合压裂、封隔器分层压裂均采用一次性压开多个油层的方法,且不能有针对性的压开目的油气层,压裂后参数处理复杂,且成本高,增产效果不明显,不适合大型水平井致密油气层的多段压裂改造。无限极固井滑套连续油管环空压裂工艺,在下套管作业时,滑套与套管同时下入,固井后,依靠连续油管服务工作逐级打开压裂滑套,进行多级压裂。该工艺实现了对水平段精确改造,压裂级数不受限制,可实现套管内全通径,施工快捷,不需钻塞,不污染油层,综合成本低,对我国致密油气多层多段压裂技术探索具有指导意义。     

可扩径喷枪压裂技术在煤层气水平井中的应用

可扩径喷枪压裂技术是通过油管连接扩径喷枪至压裂点，通过油管内加砂完成压裂作业，该技术适用于水平井水平段套管不固井的井型，也可以处理水平段存在漏点无法进行环空压裂作业的井。以该工艺在某煤层气水平井实际应用为例，介绍可扩径喷枪压裂技术，为今后煤层气水平井提供新的压裂工艺参考。     

连续油管多级压裂工具试验与应用

砂岩低渗透气藏纵向上具有多层段、薄互层的特点,为了提高单井产量,需要进行针对性的储层改造。而现阶段机械封隔器不能满足5层及以上更多层段的分层压裂;对于水平井套管完井,采用不动管柱喷射压裂完井作业,其改造的针对性和有效性均不强。为此,自主研制了连续油管多级分层压裂工具,包括多次坐封重复多次使用的封隔器、压力平衡阀、机械套管接箍定位器等。工具地面性能试验后入井进行了坐封性能、密封承压及工作次数、解封动作及可靠性等模拟试验,并在川渝地区ＨＣ001 70-X3等井和苏里格气田苏5-15-25H等井进行了2２井次现场试验与应用。实际应用表明：工具定位准确,坐封、密封可靠,解封转层快速;工具最小作业层厚度2 m,最多分段数18段。这满足了川渝地区多产层及薄储层和苏里格地区套管水平井分层（段）压裂施工工艺的要求,取得了较好的应用效果。     

页岩气井无限级固井滑套压裂技术

传统的页岩气井多级桥塞射孔联作压裂无法保证压裂液和支撑剂的去向,压裂效果差。无限级固井滑套压裂技术井下工具由趾端滑套、固井滑套及滑套开关工具组成,根据国内页岩气地质情况优化开关滑套及压裂施工程序,针对施工井况制定应急处置措施,在涪陵页岩气田进行了实际应用。实际应用中出现因固井质量差滑套的开启难以满足预期、连续油管外压裂时对管材易冲蚀、封隔器附近易发生砂堵、施工排量限制较多、封隔器不容易通过滑套、连续油管水平段延伸困难等多种问题。该工艺对埋藏深、水平段长、井眼轨迹复杂、压裂改造规模较大的页岩气井还未完全适用,还需继续探索。     

使用连续油管设备对多层系井位进行压裂增产

常规采用组合钻具对多层系井位进行的水力压裂增产,目前可通过连续油管进行.在过去的两年中,北美有超过一千次压裂增产施工采用该方法.连续油管可通过在可靠层位打入支撑剂达到对单层、死油气区或边缘地带的增产,可在未压井的条件下对井位进行增产施工.阿巴拉契亚边陆地带的井位,一个井眼存在多个小的产层,连续油管压裂技术可通过减少起下钻、井场上的设备以及下钻时间来达到节约成本的目的.连续油管压裂不需要桥塞且只需下一次钻就可对多个层位进行增产施工.最重要的是因为对每个层位进行了精确的分隔,其压裂的规模可重新设计.     

新型注水泥完井装置

目前,美国Shell石油设备公司推出了专为注水泥单一孔径井眼开发的一次起下作业注水泥的完井装置。新研制开发的完井装置增加了人工升举能力,提高了注水泥单一孔径井眼的安全性。其专用部件由一个有专利权的偏心气举阀工作筒;一个由油管收回、地面控制的井下安全阀和一个流体静压循活门组成,另外还有一个液压调整的衬管式封隔器;一个双向滑套堵塞器和一个闭锁接箍。由于生产3～5年的短寿命井不断增长,因此利用这些井作为注水泥单一孔径井眼。这些井是通过下入一个油管悬挂器和一个油管的单管柱,然后经油管柱注水泥并进入环空的方法一次起下…     

用扇区水泥胶结测井技术研究压裂工艺对水泥环的影响

本文通过对比研究压裂作业前后水泥胶结测井资料，揭示了压裂对水泥环所造成的破坏程度：根据压裂前后胶结测井资料给出的胶结指数(BI值)、八扇区胶结图象以及变密度图象的变化特征，剖析了压裂作业对于固井胶结质量的影响规律，这无疑会进一步促进压裂作业的优化设计。研究表明：压裂作业不仅使得压裂层段本身固井胶结质量趋向变差，而且会对其邻层水泥环也造成一定程度造成破坏；压裂作业增大了层间窜槽的可能性和危险性；油水井固井胶结质量差的层段比固井质量好的层段更容易受到压裂破坏。     

水平井分段压裂可开关滑套的研制与应用

针对常规的水平井裸眼封隔器分段压裂管柱不能实现油管全通径,制约后期储层再改造、卡堵水以及单段测试的问题,研发了水平井分段压裂可开关滑套和相应的配套工具。该滑套由投球双层压裂滑套、内球座打捞工具和外滑套开关工具等组成,通过悬挂封隔器、裸眼封隔器、坐封球座、筛管引鞋及低密度球配合使用,可以根据地质状况及分段压裂的段数进行调整,可实现压裂后油管全通径,不影响后期措施及测试作业。红河油田2口井的现场应用表明,水平井分段压裂开关滑套结构简单、操作方便,很好地解决了多层段压裂、压裂后管内有阻碍影响后续生产等问题。     

国内水力喷射压裂工艺技术应用研究进展

水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术,适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造,尤其适合薄互层、纵向多层、固井质量差易串槽井、套变井的改造。介绍了国内各油田和科研单位的水力喷射技术研制和应用情况。重点阐述了油管水力喷射技术和连续油管水力喷射技术。油管水力喷射技术有拖动管柱和不动管柱2种方式,连续油管水力喷射技术有管内加砂压裂和环空加砂压裂2种方式。针对水力喷射压裂技术,结合层间封隔器和滑套喷砂器,提出了1种层间封隔器封隔的多级水力喷射压裂不动管柱技术,适用于薄互层的多层压裂,压裂成功率高、易形成主裂缝,增产效果更好。