页岩气水平井泵送桥塞射孔联作常见问题及对策

泵送桥塞+射孔联作分段压裂近年来在国内外页岩气藏及致密气藏开发中广泛应用。在页岩气水平井泵送桥塞射孔联作分段压裂实践中遇到了泵送桥塞因压力高而不能泵送、桥塞坐封不丢手、桥塞坐封时电缆不点火、电缆点火后桥塞不坐封、射孔枪不响或2簇射孔只射1簇、连续油管射孔意外丢手等各种问题。针对所出现的问题进行原因分析,制定了防范措施和解决方案,现场实施后各页岩气井水平井段的压裂改造施工得以完成,所取得的经验和教训可供今后同类井施工借鉴和参考。     

丁页2HF井分段压裂配套技术的研究与应用

丁页2HF井是中石化部署在重庆丁山构造的一口页岩气水平预探井,该井垂深4417m,斜深5700m,水平段长1034,井底温度达到145°,实现页岩气水平井分段压裂工艺具有很大的挑战性。文章重点介绍了深井电缆泵送射孔-桥塞分段压裂技术方面取得的一些关键配套技术,包括水平井电缆输送射孔-桥塞分段封堵技术、分段压裂优化设计技术等,填补了国内深井页岩气压裂的技术空白,为深层页岩气的勘探开发具有好的指导作用。     

上倾井泵送分簇射孔与桥塞联作技术

储层倾角、钻井井眼轨迹控制等因素导致一些页岩气水平井井眼轨迹上倾,上倾井电缆泵送桥塞与分簇射孔联作存在诸多安全风险。根据偏心圆环间隙流理论建立了上倾井泵送推力计算模型,给出了上倾井泵送排量及上顶排量的计算方法,并采用ANSYS-Fluent仿真软件对泵送推力计算模型进行了验证分析。通过研究形成一套上倾井电缆泵送桥塞与分簇射孔联作技术。应用表明,该技术可有效防止上倾井射孔管串在坐封桥塞和射孔过程中发生反冲下滑,避免电缆受损或被射流射断等工程复杂情况。     

页岩气水平井牵引器输送射孔技术应用研究

牵引器输送射孔技术是牵引输送技术与多级射孔技术相融合的一种射孔技术,它既可以替代连续油管传输射孔技术,实现水平井首段射孔,又能与泵送分簇射孔作业实现无缝对接,可以为页岩气水平井射孔提供高效手段。介绍了牵引器输送射孔技术的原理和特点。同时指出,无专门管串设计分析软件、无标准测试操作流程以及无异常处置经验是当前牵引器输送射孔技术应用中存在的主要难点。通过对川南页岩气水平井的应用研究,给出了安全可靠的解决措施,为牵引器输送射孔技术的推广应用提供技术保障。     

川南页岩气套管变形井分簇射孔管串 泵送工艺分析

川南地区的页岩气水平井的套管变形严重,影响分簇射孔管串的泵送作业时效和安全,成为制约页岩气高效开发的“卡脖子”因素。针对短期内无法完全消除套管变形的现状,分析套管变形后的主要形态与尺寸,介绍了利用CCL信号曲线与井口电缆张力变化快速判别套管变形井中泵送遇阻、遇卡的方法。对比研究了常规分簇射孔管串与小外径分簇射孔管串在不同井斜角的水平井段内的泵送参数匹配关系,当小外径分簇射孔管串的桥塞直径为ø85～88 mm、泵送设计排量为3.0～3.2 m³/min、泵送设计速度为2 500～3 000 m/h时,可有效确保变形139.7 mm(51/2英寸)套管内泵送作业的安全性及时效性。     

水平井定向分簇射孔技术及其应用

定向分簇射孔技术整合了分簇射孔与定向射孔的技术优势,解决了一系列技术难题。为了使该技术取得更好的油气开发效果,研究了射孔器自身重力偏心、电子选发模块的编码与地面程序控制相匹配、轴向居中触点信号传输以及射孔后簇间密封隔离等工艺技术,实现了电缆输送水平井射孔器自重定向、动态传输信号、可靠寻址与选发射孔以及射孔后簇间密封等功能,完成了射孔管串一次下井射孔与桥塞联作或多簇射孔作业,形成一套水平井电缆输送定向分簇射孔技术。应用于页岩气、煤层气等非常规气藏生产现场的效果表明:定向准确,选发射孔可靠,簇间密封良好,技术效果明显。定向分簇射孔技术攻克了井眼轨迹偏移主力产层的射孔难题,具有明确的目标性和方向性,有力支撑后续储层改造,促使压裂液最大限度地作用于主力产层,更好地配合制造储层复杂缝网,实现对非常规气藏的优质高效开发。     

电缆泵送分簇射孔管串井筒通过能力分析新模型

随着非常规气藏勘探开发的大力发展,分簇射孔技术显得越来越重要。射孔管串作为分簇射孔工具的主体,其通过能力直接决定了能否进行正常射孔作业。为了提高电缆泵送分簇射孔效率,开展了管串通过性分析模型研究。在综合考虑井下工具与井壁间摩擦力、井筒几何限制、泵推力、轴向拉力、管串变截面、电缆头拉力以及工具弹性变形等因素的基础上,建立了电缆泵送分簇射孔管串井筒通过能力分析模型。采用几何分析法和纵横弯曲法建立该模型的复系数方程组并进行求解。基于现场测试数据,分析了1桥塞+12簇射孔枪管串在XX202-H1井中的通过能力以及影响通过能力的主要因素,并与模型预测结果作了对比,验证了模型的有效性。     

连续油管分簇射孔技术及应用

目前页岩气井的压裂工艺普遍采用快钻桥塞分段套管压裂,使用电缆传输泵送射孔枪及桥塞。这要求对第一段射孔后,实现井筒与地层的连通且要达到泵送射孔枪及桥塞的排量要求,方可实现电缆传输泵送射孔枪及桥塞。由于电缆传输在水平井所用的爬行器速度慢、可靠性差,因此连续油管传输射孔被广泛应用于水平井第一段的射孔。由于连续油管所用的防喷管高度的限制,对第一段分多簇进行射孔往往达不到泵送的排量要求,既增加施工时间,也增加了工作液的使用量,因此实现连续油管分簇射孔是非常必要的。为此,在常规液压起爆器的基础上,进行改进,使用两个液压起爆器,一个安装于射孔枪下端,传压孔为侧孔,通过环空加压起爆;另一个安装在射孔枪上端,通过连续油管内加压起爆,射孔管串中不接筛管。水平井连续油管传输分簇射孔技术在焦页9 2HF井首次应用,获得了较好的应用效果。并对三簇及三簇以上连续油管分簇射孔的实现提出了相关建议。     

水平井桥射联作电缆及其弱点的受力分析

在水平井桥塞射孔联作中,管串所处井段不同、作业状态不同,井下电缆受力也不相同.电缆弱点作为桥塞射孔联作的安全丢手部位与抗拉能力薄弱点,在水平井段泵送、上起管串时,易因井下异物、控制不当等因素发生弱点拉断、管串掉井等工程事故.分析水平井泵送、上起过程中的电缆受力,利用微分与隔离受力分析法,建立造斜井段电缆张力的计算方程,以及电缆弱点张力与井口电缆张力间的对应函数关系,形成一套确保水平井段泵送与上起时电缆弱点安全受力的数学模型.应用表明,通过数学模型计算得到的电缆弱点张力数据准确地反映了电缆弱点的真实受力状态,为水平井桥塞射孔联作的安全泵送、上起以及解卡提供了可靠的理论支撑.     

磨75-H水平井完井增产工艺技术效果分析

长距离水平井段的钻井、固井、射孔以及酸化增产技术是难度非常大的工艺技术,磨75-H水平井首次应用了变相位、定向射孔和连续油管拖动注酸、泡沫转向等完井增产工艺技术,实现了长距离水平井段安全优质射孔、酸化均匀解堵的目的,产量由直井的3.16×104m3/d增至17.93×104m3/d,工艺技术取得了可喜成果.为四川乃至全国低渗含硫气藏的高效开发提供了强有力的技术支撑,具有广阔的推广应用前景.     

四川页岩气井压裂用桥塞技术及泵送作业分析

泵送分簇射孔和分段压裂技术目前已广泛应用于页岩气、致密油气等非常规油气水平井开发中,其中桥塞暂时封堵技术是实现水平井分段压裂的关键技术之一。 文章基于分簇射孔与桥塞联作技术原理,重点阐述了在四川地区页岩气井分段压裂中所采用的桥塞技术,包括易钻复合桥塞、大通径免钻桥塞和可溶桥塞,总结分析
了三类桥塞的技术特点与优势。以目前四川盆地页岩气井采用的Φ139.7mm套管（内径114.3）为例,模拟计算并分析了桥塞外径分别为100mm,105mm和110mm时,与泵送排量、液体对管串冲击力的关系,最后提出了选择合适桥塞以实现泵送作业安全的相关建议。     

定向分簇射孔技术在煤层气水平井的应用

为满足煤层气水平井分段压裂改造及减少煤粉产出和支撑剂返吐的需要,创新设计解决了射孔器360°范围任意相位定向、簇间动态导电、簇间密封等难题,并优选射孔弹、优化射孔管串结构,形成了1套水平井电缆泵送定向分簇射孔技术,并在多个煤层气区块成功应用。应用效果表明,该技术定向准确、簇间射孔孔眼相位一致,在煤层气储层压裂增产改造、减少煤粉产出及支撑剂返吐、保证排采连续性等方面具有明显优势。     

长井段水平井油管输送式射孔管柱防卡技术

水平井油管输送式射孔后,管柱遇卡的现象时有发生。长井段水平井油管输送式射孔时,由于射孔器串长,射孔后管柱遇卡的风险更高。文中结合PG气田DW区块地质特点,针对造成射孔管柱遇卡的主要原因,通过设计适合DW区块地质特点的关键射孔参数、研发低碎屑射孔弹、制定射孔管柱扶正措施等。降低了长井段水平井油管输送式射孔管柱遇卡的风险,该技术在PG气田DW区块4口超长井段水平井的射孔施工中应用,射孔一次成功率100％,射孔后管柱上提摩阻在正常范围内     

水力泵送桥塞分段多簇体积压裂技术在AP959井的应用

为了解决鄂尔多斯盆地致密油藏水平井压裂改造过程中单层改造规模小、压后裂缝形态单一、作业周期长等问题,提出了水力泵送桥塞分段多簇体积压裂技术。该技术利用水力泵送的方式将封隔桥塞推放到预定位置,通过多级点火装置进行多簇定位射孔,裂缝起裂位置准确,施工排量大,而且分段压裂级数不受限制。AP959井压裂微地震检测表明,分段多簇射孔、多簇同时起裂方式比单段射孔、单段起裂方式更利于利用应力干扰,形成复杂裂缝,与相同储层条件下的邻井相比,加砂总量增加1.5倍,单井产量提高50%,达到"体积压裂"的效果。     

连续油管隔板延时分簇射孔技术的现场应用

连续油管隔板延时分簇射孔技术是近年来国内外发展起来的一种连续油管传输分簇射孔技术,通过连续油管输送射孔管串,利用环空加压起爆第一簇射孔枪并依靠多级延时起爆装置延时起爆其他各簇。以Y1井的现场应用为例,介绍了射孔原理以及如何根据实际井况分析确定射孔器材和进行现场射孔施工的过程。通过分析其射孔效果发现,连续油管隔板延时分簇射孔技术具有井下适应性强、射孔成功率高、施工更为简便省力的优势,能有效弥补泵送桥塞+电缆传输分簇射孔技术无法满足异常井况的不足,为我国致密气藏、页岩气藏的多级分段改造提供新的且行之有效的解决手段。     

水平井泵送数据可视化系统

水平井水力泵送射孔技术一直是非常规油气资源开发的主要手段。传统的水平井水力泵送射孔作业过程存在井下情况不清晰,枪串运动状态不明确,操作人员、指挥人员及生产管理者之间信息交互不畅等问题。一旦遭遇突发情况,容易造成射孔枪串遇卡、电缆帽拉断等问题,处理代价较为高昂。为了最大程度地反映井下枪串运动状态,打破工程参与者间的沟通壁...     

基于液压转换装置的电缆分级射孔技术

电缆分级射孔是应用于油气井分段射孔的技术,特别适用于大井段水平井的射孔开发。介绍了分级射孔技术的发展现状。分级射孔采用多级枪串结构,多芯电缆输送式射孔方式,通过地面监测,分级起爆射孔枪。根据中国生产现状,提出利用液压转换装置实现电缆分级射孔;枪串连接投送器以及桥塞,实现分段坐封。该技术满足了分级射孔技术国产化的要求,可应用于页岩气井的射孔、坐封、分段压裂等。     

底水油藏水平井射孔最优水平段长度计算方法

在综合研究水平井射孔完井开发的技术经济指标因素基础上,根据资金平衡原理,建立了底水油藏水平井射孔完井的合理水平段长度的优化模型,提出了一种确定水平井射孔完井的合理水平段长度的计算方法。该模型求解后可得到水平井射孔的合理水平井段长度、合理经济开发时间、最优射孔参数和水平井段位置等重要参数,为油田实际生产提供了重要的指导意义。利用该模型开发的水平井射孔完井优化设计软件在油田中取得了较好的应用效果。     

水平井射孔技术在特殊井况中的应用分析

分析了胜利石油管理局测井公司目前水平井射孔技术发展的状况。着重介绍了水平井射孔技术在小井眼、大井眼及复杂井况条件下特殊井中的技术要求和特点。已完成13口特殊井况水平井射孔施工。例举桥69-平1井和郑科平1井为实例介绍了施工应用情况,对应用效果进行了分析和前景展望。     

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文章介绍国家 863项目 82 0 - 0 9海底大位移钻井技术 ,在渤海QK1 7- 2项目中 ,成功地在大位移水平井完井中应用TCP射孔技术的情况 ,该项目在最大井深 4 690m ,最大井斜 86° ,最大水平位移 3 697m ,射孔段长近 10 0 0m的情况下 ,经过项目组潜心研究 ,并且对油藏保护 ,射孔液 ,射孔工艺 ,作业方案等问题进行了严格评价、反复论证和精心筛选 ,使用了模拟射孔管柱下入精细校深技术 ,水平井仪器下入工具的泵送技术 ,正压差长井段射孔技术 ,井下压力延迟点火技术等四大技术 ,同时在实践中还总结和摸索出了一套作业方法并且初步形成了一套大位移水平井现场作业技术集成 ,在射孔压差选择、防止地层出砂 ,一次射孔井段长度确定 ,保证射孔枪起枪安全措施等方面取得了成功经验 ,保证了国家 863项目任务的圆满完成 ,同时也为大位移水平井进行TCP射孔作业提供了值得借鉴的经验 ,并且为今后进一步完善和发展我国海洋大位移水平井钻完井技术 ,奠定了坚实的基础