连续管定向喷砂射孔拖动压裂技术在煤层气水平井中的应用

随着我国对煤层气藏勘探开发不断深入,水平井及小曲率半径定向井型逐渐增多,综合治理方案要求更为精细,突显常规射孔压裂工艺的不适用性。为此,2017年在鄂尔多斯盆地东缘煤层气田首次成功实施了4口井51级连续油管定向喷砂射孔拖动压裂技术的现场试验,其由如下技术组成：①将连续油管带封隔器下放至预定位置,上提下放油管实现封隔器的解封与坐封,实现连续多级射孔压裂;②运用射孔的可定向性能,实现了射孔方向的选择并满足了改造方案要求;③通过连续油管喷砂射孔环空压裂,实现较大规模改造;④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。结论认为,该项技术的成功实施,达到既能实现定向射孔和连续作业,又能分段压裂、精细压裂和大规模改造的效果,为我国煤层气水平井多级分段改造提供了新的且行之有效的解决手段。     

水平井定向射孔分段压裂在煤层气井中的应用

水平井分段压裂技术是解决低渗透油气藏的重要措施。虽然常规射孔方式在直井的应用中效果较好,但在水平井分段压裂的应用中,尤其是在煤层气水平井开发中问题突出。分析了常规射孔方式在储层中应力特点、裂缝特点等,根据储层特点,制定相应的定向射孔方式,可以有效的解决问题。例举了定向射孔在煤层气水平井的应用情况,与使用常规射孔的施工井进行对比,效果明显。     

水力喷砂射孔分段压裂技术在水平井中的应用

水力喷砂射孔分段压裂技术是将射孔、分层压裂融为一体的新型增产措施,无需下封隔器,一趟管柱即可完成多层段射孔压裂,提高了措施的有效性和安全性。通过实施该技术,可以避免常规射孔作业对地层的伤害,在一定程度上控制井筒附近裂缝起裂和延伸,与常规压裂技术相比有明显的优势。该技术成功应用于华北地区的水平井中,对提高油井的采收率有重大意义。     

水力喷砂分段压裂工艺在U型煤层气井中的应用

YP1井组是由一口筛管水平井YP1和直井YP1V组成的U型煤层气井.根据筛管水平井井况及特点,优化了施工管柱、水力喷射压裂工具尺寸和喷嘴组合方式.为防止φ114.3 mm小直径筛管水平井压裂管柱砂卡,将拖动式水力喷射压裂工具与滑套式工具相组合,融合了二者施工工艺.水力喷砂射孔液体通过YP1V井排出,进一步减少水平井沉砂风险.顺利完成YP1井4个层段水力喷射分段压裂改造,共计加砂83 m3,压裂管柱成功上提出井.该U型井压裂施工前无产量,压后对YP1V井实施排水降压,随井底流压下降,产气量最高上升至636m3/d.     

水力喷砂射孔、压裂优化设计

为解决低渗致密油藏、薄油层和有污染的井的射孔作业,套管完井、筛管完井及裸眼井的射孔压裂作业及低渗油藏及水平井的压裂改造,采油工艺研究院自主研发了水力喷砂射孔技术。促进了新型射孔、分级压裂改造技术的发展。进行了水力喷砂压裂工艺设优化设计,通过实验和理论计算给对油管排量、砂比、套管排量等参数优化,为现场施工提供参考依据。     

渤海A油田水力喷砂射孔压裂增产技术

渤海A油田储层中低孔渗、储层薄、隔层长、产能低,开发难度大。为实现高质高效开发,采用水力喷砂射孔压裂增产技术在A40井进行先导性探索应用。基于伯努利原理,通过喷嘴喷射的高速流体加上石英砂喷射开套管,带来局部负压,实现层间动态封隔;通过钻杆加砂环空同时补液,实现喷砂射孔和水力压裂一体化。在A40井实际应用,避免了常规射孔对地层的压实作用,改善了近井筒摩阻,减少了储层污染。油井实际产能较钻后配产提高60%,实现了一趟管柱完成两层射孔和压裂作业;水力动态封隔代替机械和化学封隔,降低井下作业复杂情况发生概率,节省器材费用。该技术实施风险低、工艺简单、择井范围宽、效益高,具有较好的推广价值。     

水力喷射定向射孔与压裂联作技术在水平井压裂中的应用

传统的水平井施工是通过油管传输射孔和分段压裂来进行的，为简化其施工工序，降低成本，在长庆油田多口水平井中应用了水力喷射定向射孔与压裂联作技术。结果证明了该技术是水平井压裂工艺中比较安全、高效的一种工艺。与传统技术相比，该技术具有井下工具简单、工序少等特点，一趟钻具可以压裂2～3层，明显缩短了施工周期，降低了施工成本。     

定向射孔桥塞分段压裂技术在提高煤层气采收率中的应用

煤层气Ｕ形井作为提高煤层气采收率的有效方法,要达到工业开发的价值,均需进行压裂改造沟通
煤层割理裂隙系统。通过整合水力泵送桥塞分段、多级定向射孔技术,结合小型测试压裂对Ｘ号煤层压裂方案进
行了精细化优化设计,进行了嵌入式人工裂缝检测。研究表明,在煤层气Ｕ形井水平段进行向下定向射孔和分段
压裂,在煤层中建立了高导流能力支撑裂缝,沟通煤层割理裂隙通道,井组日产气效果良好,该技术适合低渗透性
松软煤层气藏开发。     

水力喷砂射孔在油气田开发中的应用

喷砂射孔技术集射孔，解堵于一体，适合于处理复杂井况条件，通过现场试验和理论研究，形成了一套喷砂射孔现场方案的设计方法，可以根据不同的油气井井身结构，喷射层位，喷射工具，设计喷射过程的施工排量，喷射时间，预测施工过程的压力及喷射深度，优化施工时间。     

水力喷砂射孔分段压裂现场施工获得成功

<正>2010年11月11日,新疆油田公司采油工艺研究院科研人员在采油二厂BJ9055井实施了不动管柱三级四层水力喷砂射孔分段压裂施工并获得成功,本次施工液量达到840m3,每米加砂强度最高达5.5m3,是今年该技术在现场施工规模最大的     

水力喷砂射孔压裂隔上压下工艺技术的实践应用

水力喷射分层压裂技术在复杂油气藏(低渗透油气田、多层、薄层)的储层改造中应用日益广泛,该技术常用于水平井、裸眼井、垂直井等新井的开发投产。在一些老井的储层改造或补层投产过程中,水力喷射分层压裂技术的应用则常受到老井生产历史的限制。本文介绍了一种隔上压下水力喷射分层压裂技术的工艺设计及现场实践应用。现场应用表明,该技术工艺简单,效果显著。     

致密气藏压裂井定向射孔优化技术

目前,致密气藏压裂施工普遍存在破裂压力较高的难题。为了研究和解决这一问题,针对低渗致密砂岩气藏的特点,并结合川西南致密气藏压裂井存在的实际问题,在分析了影响川西南致密气藏压裂井压裂效果的主要因素的基础上,通过室内大尺寸真三轴模拟实验系统和FLAC3D 有限差分大型岩土数值模拟软件,研究了不同射孔方式和射孔方位、孔密、孔深及孔径对裂缝延伸和破裂压力的影响规律。根据室内实验和数值模拟结果,对川西南致密气藏压裂井进行了射孔优化,形成了最大主应力方向定向射孔、13~16 孔/m 中等孔密、大孔径和深穿透的优化射孔思路。现场应用结果表明,使用该思路进行压裂施工,能有效地降低地层破裂压力和提高产能。为致密砂岩气藏压裂改造提供了新型有效的技术手段,促进了致密砂岩气藏高效压裂技术的发展。     

油气井水力喷砂射孔增产技术

针对孤岛油田薄层稠油注气压力高、注水井污染严重、转注聚后吸聚能力下降、外围油田非均质严重、低渗等特点，孤岛采油厂引进了水力喷砂射孔技术。经过在不同地区的应用，取得了较好的效果。本文简要介绍水力喷砂射孔的研究以及现场的应用效果，以利推广应用。     

定向射孔水力压裂复杂裂缝形态

在岩石力学试验测试和现场资料解释的基础上,建立了三维弹塑性有限元模型,通过大量计算研究了定向射孔水力裂缝形态的影响因素.研究结果表明,定向射孔水力裂缝起裂主要受相邻射孔之间应力干扰的影响,而影响定向射孔水力裂缝形态的主要因素为定向射孔方向与最大地应力方位的夹角和水平应力差.水力裂缝不一定沿着定向射孔的方位起裂;定向射孔形成的水力初始裂缝一般为锯齿状;在水平应力差和射孔夹角较大的情况下,容易形成由定向射孔和最大地应力方位起始的双裂缝.提高地应力测试和定向射孔的精度可以有效避免复杂形态水力裂缝的产生.图7参13     

水力喷砂射孔技术试验分析

对水力喷砂射孔技术做了简要的介绍，通过地面打靶试验数据的分析，阐述了各施工参数对射孔效果的影响。     

异常高压储层水力喷砂射孔多层压裂投产技术

哈萨克斯坦肯基亚克油田盐下二叠系砂岩油藏压力系数超过1.7,采用常规射孔后压裂工艺或者适用于常压储层的不动管柱喷砂射孔压裂工艺,存在井控风险大、转层作业周期长、改造不彻底等技术难题。为提高单井产能,在单层水力喷射加砂压裂技术获得显著增产效果后,研发出逐级坐封封隔器和带滑套喷枪,通过理论参数计算,实现了工艺优化与入井管柱的组配,形成异常高压储层水力喷砂射孔多层压裂投产技术。在现场完成了3口井不动管柱逐级坐封单井分两层喷砂射孔加砂压裂工艺的现场试验,成功率100%。措施后平均单井日增油52.3 t;现场施工数据显示,转层后两层水力喷砂射孔时的射孔压力差小于2 MPa,验证了该工艺在理论上满足3层以上的压裂改造。该工艺实现了不压井条件下多套储层的射孔、压裂改造及投产一体化作业,对高压油气井储层改造具有推广意义。     

储气库救援井水力喷砂定向射孔封井技术及应用

针对储气库老井改造中井下落鱼水眼封堵的难题,提出了救援井与水力喷砂定向射孔相结合的封井技术。首先,救援井须在落鱼层段与老井眼伴行,然后利用水力喷砂射孔工具在伴行井段对井下落鱼实现定向射孔,从而为后续挤注水泥封堵水眼作业提供良好的流体通道。文章以M215井为例开展现场试验,阐述了救援井水力喷砂射孔封井工艺,设计研制了井下装置,制订了水力参数,并通过现场试验验证了水力喷砂射孔工具的适用性。试验结果表明：施工过程中地面监测到储层气和铁屑的返出,施工后工具存在明显反溅痕,环空挤注水泥后整体承压能力及封固性得到提升,证明工具喷射方位正确,可有效实现落鱼开孔,解决了老井眼封堵前落鱼水眼不通的问题。该技术为处理老井眼井下落鱼封井和储气库发生气窜的问题提供了新途径。     

定向射孔技术在四级完井中的应用

井眼之间的沟通与窗口处的密封是四级完井的关键技术。绥中36-1-G43M井利用定向射孔技术射穿7in尾管及空心斜向器,实现了两个井眼的连通,保证了窗口处的密封性。文中对定向射孔的射孔参数、施工工艺等进行了详细阐述,结合绥中36-1-G43M井的作业情况,对该技术的应用前景进行了分析。     

脉冲爆燃压裂技术在煤层气井中的应用

脉冲爆燃压裂技术利用火药能源在近井带燃烧产生多级脉冲气体压力,在裂缝方向不受地应力控制的前提下,使地层产生多条裂缝体系,改善了地层近井带的导流能力。为验证脉冲爆燃压裂技术在煤层气井的应用效果,选择部分井层开展了现场试验及使用效果评价。结果表明,在煤层气井实施脉冲爆燃压裂措施,工艺简单,成本较低,不污染煤层,对提高煤层气井开发初期出水量,解除煤层气储层近井带污染及堵塞,提高产气量,具有较好的效果。     

水力喷砂射孔压裂喷嘴的损伤试验与分析

将水力喷砂射孔与水力压裂相结合,一次施工完成射孔和压裂是近几年兴起的油气井增产新工艺。喷嘴是该工艺中的关键部件,弄清喷嘴的损伤特点及其影响因素,对于喷嘴的制造和合理使用都很重要。通过对比国内外水力喷砂射孔喷嘴在室内喷射磨损试验和现场喷射压裂试验结果,得到了不同的喷嘴流道磨损情况。分析喷嘴材料微观组织发现,国内材料WC粒子之间很少冶金结合,在水砂射流的冲击下．粒子容易剥落;国外材料WC以结晶态存在,其耐磨性能远优于国产喷嘴。制造工艺和安装条件也影响喷嘴的使用寿命。