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。     

分层压裂管柱技术在吐哈油田的应用

吐哈油田是多层系开发的低渗油田,储层剖面和平面非均质性非常严重,层间差异性大,合层压裂所导致的不均衡改造和压裂砂堵问题已经严重制约着储层改造效果。针对吐哈油田储层实际特点,通过对以前压裂工艺技术的分析与研究,结合分层封隔及配套工具的性能参数,研究开发了插管封隔器和φ127 mm小井眼井分层压裂管柱,配套并完善了分层压裂工具和5种管柱结构,形成了分层压裂管柱优化设计技术,现场应用取得了显著效果。     

双封分层压裂工具在深层高压井上的应用

文南油田的开发特征主要表现为深层、高温、高压、低渗，射孔层段跨度大，层间矛盾突出，差层动用程度低。而长井段笼统压裂和投球分层压裂存在以下弊端：一是难以保证压开所有的目的层，未被压开的部分油层反受压裂液的污染，或者压开的层出现二次进液，影响压裂效果；二是油层厚度大，     

斜直井分层压裂管柱的研制与应用

本介绍了一种适于斜直井改造低渗透油田的分层压裂管柱，阐述了其工艺原理和现场应用效果。斜直井压裂管柱良好的反洗井和可靠的密封性能为斜直井开采提供了一套有效的完 井技术。     

小套管井一次多层压裂管柱的研制与应用

针对坪北油田部分油水井采用小套管开采“低孔、低渗、低丰、低压、低产”油藏的现实，为了节省成本、减少投资，实现少投入、多产出的目的，特研制了一种小套管井一次多层压裂管柱。7井次的现场应用表明，该管柱具有结构简单、坐封方便、反洗通畅、易解卡、一次压裂多层的优点     

双封拖压工艺在二连油田水平井的应用

近年来,二连油田推广应用新的水力压裂工艺技术,对油田辖区不同井型不同储层进行具有针对性的改造,取得了一定的经济效益。其中双封拖动压裂工艺技术在水平井上的应用,凸显优势,并可适应于水平井大跨度,多层段储层的改造。通过对该压裂工艺技术在二连油田阿尔区块水平井上实施过程的剖析,改进了工艺管柱,使该压裂工艺技术更加完善。     

薄互层低渗透油藏分层压裂管柱研究与应用

针对胜利油田套管内封隔器机械分层压裂工艺存在的压裂后砂埋砂卡管柱、工具刺坏等问题,研制了以ＹＱＫ３４４－１１３ 型滑套封隔器为核心的精细分层压裂工艺管柱。该管柱具有密封压差高、滑套喷口耐冲蚀、可全井段反洗井等特点,可实现２～４ 层分层压裂施工,满足了薄互层低渗透油藏细分层、高排量、大规模压裂施工的要求。现场成功应用１５ 井次,有效提高了分层压裂的工艺可靠性和经济效益。     

多功能分层压裂开关在分层压裂管柱中的应用

为解决多油层分层压裂作业管柱一旦砂埋封隔器难以解封的难题,研制了多功能分层压裂开关。该开关集喷砂节流器、补偿器和冲砂器三大功能于一体,具有结构简单,功能齐全的特点。重点解决了异常情况下砂埋封隔器的处理问题,实现了下1次管柱、用1趟压裂车组实施2层分层压裂的目的。该管柱包括两级可洗井封隔器和1个分层压裂开关等井下工具,较好地解决了压裂过程中砂堵和砂埋封隔器的问题,在吐哈油田3口井的现场应用中取得了理想的效果。     

φ114.3mm套管分层压裂管柱的研制与应用

华庆油田长6厚油层是超低渗透油藏,大多数井为大斜度井,采用φ114.3 mm（41/2英寸）套管完井。为使多油层段的井得到有效开发,研制了φ114.3 mm（41/2英寸）套管分层压裂工艺管柱及配套工具。工艺管柱由水力锚、K344型封隔器、喷砂器等组成,实现了一趟管柱压裂3层的目的。至2009年底,现场应用113口井,施工成功率95%以上,起钻成功率100%,满足了井深2 500 m、井斜〈45°的φ114.3 mm（41/2英寸）套管分层压裂的需要。     

深井分层压裂管柱受力计算及结果分析

根据深井高温、高压条件下分层压裂作业的施工工艺,考虑压裂管柱组配的封隔器、水力锚、滑套喷砂器等工具,建立了深井分层压裂管柱的力学分析模型。采用间隙元模拟压裂管柱与套管间的多向随机接触摩擦问题,给出了轴向摩阻与轴向位移协调的判别收敛条件;计算出了不同工作状态下封隔器的封隔力、水力锚的锚定力、滑套喷砂器与固定封隔器的轴向接触力、井口载荷、管柱上提距离及整体管柱在任一截面处的内力、应力、位移等。在油田得到成功应用,为分层压裂管柱的设计及施工提供可靠的理论依据。     

拖动式分层压裂防砂管柱的研究与应用

胜利油田薄层稠油油藏层间差异大,油层跨度大、层多,采用笼统压裂防砂施工时会导致各小层改造不均,甚至有小层无法动用,有时出现压力突变,严重时使压裂防砂失败。为此,研制了拖动式分层压裂防砂管柱。该管柱具有反洗井装置,施工时可以不动管柱快速反洗井;具有单向密封装置,可防止洗井时充填砂大量返吐。利用该管柱可实现1趟管柱完成2层及以上的压裂防砂施工。该管柱在现场应用12口井,一次性施工成功率100%,所有施工井目前仍正常生产,最长连续生产时间930 d,施工后日产液量增幅均在2倍以上。应用拖动式分层压裂防砂管柱不仅实现了薄层稠油油藏的有效动用,而且降低了单井作业成本,具有很好的经济效益和社会效益。     

连续油管结合双封单卡压裂技术应用

针对大庆油田水平井双封单卡压裂技术进行多段压裂施工时需要反复拆装井口、上提管柱,存在施工效率低、劳动强度大及井控风险的问题,开展了连续油管与双封单卡压裂技术相结合的水平井连续油管压裂技术研究。研制了连续油管压裂配套工具和井口防喷装置,实现了与双封单卡压裂工艺的配套;开展了摩阻测试试验,掌握连续油管摩阻规律,为确定合理的施工参数提供了依据。现场试验表明:连续油管与双封单卡压裂技术相结合能有效解决井控风险,提高施工效率,减轻劳动强度,为扩展双封单卡压裂技术在中浅层气井的应用奠定了基础。     

分层压裂管柱技术研究与现场试验

吐哈油田目前已配备了“Y341-115＋Y241-115”、“Y221-115＋Y111-115”双封隔器分层压裂两层以及“Y211＋滑套”单封隔器分层压裂两层几种分层压裂工艺管柱，但以上几种工艺管柱普遍存在两级封隔器无法实现同时验封。针对以上分层压裂工艺管柱的技术缺陷，开发研制出以“Y511＋Y453封隔器为核心”的分层压裂工艺管柱，并成功实现了现场应用。     

玉门油田压裂封隔器的发展与应用

介绍了玉门油田使用的中深井滑套压裂封隔器和100 MPa深井压裂封隔器的结构、工作原理、技术规范以及尺寸系列,并对两种封隔器的主要优缺点作了对比。     

可逐级解封的管内分段压裂管柱设计

分段压裂技术作为低渗透和薄互层油藏有效动用的重要手段之一,在胜利油田的应用规模在逐步扩大。然而该技术中的机械分层压裂工艺在应用中常出现管柱刺断和卡管柱事故。为此,在分析管柱刺断和遇卡原因的基础上,设计了可逐级解封的管内分段压裂管柱。该管柱通过坐封球座统一坐封封隔器,在打开滑套进行压裂的同时采用液压的方式自行启动该层封隔器的解封机构。现场应用结果表明:该管柱在139.7 mm套管内可分9段压裂施工,整体耐压70 MPa,耐温达到150℃,密封压差达到60 MPa,满足现场压裂施工要求,工具和整体管柱的安全性大大提高。所得结论可为低渗透油藏压裂管柱的优化提供参考。     

压重封隔器与液压封隔器组合进行分层压裂技术实例分析

使用Y221压重封隔器作为底封封隔器,与一个或多个Y241液压封隔器组合,在吐哈油田多口井成功压裂,具有耐压高、操作简单、解封可靠等特点。以吐哈油田丘东53井压裂为例,详细介绍了管柱设计理念、管柱组合设计、压裂过程等。     

水力喷射拖动分压工艺在水平井的应用

水平井分层压裂改造是水平井增产的重要技术措施之一。就水力喷射拖动管柱分层压裂技术的工艺进行阐述,并就现场实施中出现的问题进行分析,制定解决措施并实施,取得成功。总结并归纳了水平井水力喷射分层压裂工艺实施总的问题,提出工艺改进,参数的优化,以及今后压裂工艺的完善和研究方向,连续油管拖动水力喷射分层压裂工艺技术。     

页岩油水平井连续管底封拖动压裂难点与对策

连续管拖动压裂作为页岩油藏压裂增产的主体工艺之一,为了解决长水平段水平井压裂改造过程中面临的连续管下入自锁、压裂封隔器坐封困难、喷射阶段封隔器频繁解封等难点。文章通过对连续管拖动压裂作业中摩擦系数实验测试、软件模拟工具受力分析和射孔过程套管回压精确计算等方法,针对连续管下入自锁问题提出了利用金属降阻剂和环空泵送压裂工具延长连续管下深的方法,针对压裂封隔器坐封困难问题采用环空泵送辅助封隔器坐封,通过精确计算射孔阶段需要控制的套管回压,有针对性地预防封隔器频繁解封的问题。现场实践表明,上述措施能有效解决水平段2 000 m以内的底封拖动压裂过程连续管技术难题,为后续鄂尔多斯页岩油规模化开发提供技术支撑。     

水平井拖动管柱找水电控封隔器的研制与现场试验

针对长庆油田长水平段水平井应用拖动管柱找水工艺时存在配套的机械式封隔器坐封压力控制难度大、反复坐封密封胶筒损伤导致封隔器稳定性大幅度降低等问题,研制了可定时或实时坐封解封、可实现任意层段封隔的水平井电控封隔器。该封隔器在设计时充分考虑了水平井段重复坐封次数及密封件的承压性能,尤其是驱动机构动力输出部分采用直流电机+行星减速器、运动转换部分采用丝杠螺母机构方式,确保在许用套管空间内可实现输出扭矩最大化及封隔器胶筒的压缩坐封。通过室内试验评价了电控封隔器的耐温耐压、输出力矩和坐封推力等性能,相关性能指标均满足设计要求。水平井找水电控封隔器在长庆油田3口井进行了现场试验,试验结果表明,该封隔器可最大程度地降低工程条件的影响,提高作业成功率及测试质量,使拖动管柱找水测试工艺更简便、费用更低。     

防砂卡封隔器的研制与应用

出砂井采油时经常会出现砂埋封隔器现象,造成液流不能流入油管,为此研制了防砂卡封隔器。该封隔器主要由上接头、上密封圈、引砂接头、内管、封隔器、变扣接头和沉砂接头等部分组成,具有进液通道和沉砂通道,工作可靠,易于加工、组装和维修。油管与套管环形空间的砂子下沉后,在引砂管的作用下,经引砂接头下落,再从内管与封隔器的环形空间落入沉砂接头的沉砂通道。5口井的现场试验表明,该封隔器下井后经验封试压,密封套管成功,达到了分层采油的目的,截至2007年5月,已推广使用了79口井,全部取得成功。