水平井套管定位球座分段多簇压裂技术

水平井体积压裂是国内外开发致密油气藏的核心技术,目前主流的泵送桥塞多段压裂工艺、水力喷砂多段压裂工艺、裸眼封隔器压裂工艺由于受排量、钻塞、全通径等限制,均不能满足水平井低成本、高效体积压裂的技术需求,而且随着水平段长度增加,这种技术局限性愈加明显。为此,提出了水平井套管球座分段压裂技术。其技术原理是:在套管上预置工作筒固井完井,压裂时泵送专门的射孔投放联作工具到预定位置,将弹性球座投放至套管预置工作筒完成配接,然后上提联作工具进行多簇射孔,最后将可溶球投至弹性球座上,封隔下层,进行光套管分段多簇压裂。研制了套管预置工作筒、弹性球座、可溶球等关键工具,对施工工艺参数进行了优化,并进行矿场试验,实现了在长水平段多簇射孔联作一体化、大排量压裂、压后免钻快速投产、井筒大通径的体积压裂技术目标。现场试验6口井,成功率100%,其中水平段最长1 525 m,试油周期缩短30%以上,作业成本降低10%以上,单井产量提高20%以上,提效降本效果明显,具有较好的推广应用前景。     

套管固井滑套分段压裂工艺常见问题分析

套管固井滑套压裂工艺目前越来越多应用于低渗储层开发中。它具有施工简单、压裂级数不受限制、易于返排等优点。但是在实际压裂作业中也出现了许多的问题,本文对常见问题进行了分析并给出了建议。     

长庆油田成功研发套管滑套分层压裂工艺

<正>截至2014年3月10日,由长庆油田油气工艺研究院研发的套管滑套分层压裂工艺已在苏里格气田现场试验40余口井,最大实现9层连续分压,最大排量达到8 m3/min,最高试气无阻流量达到118.6万m3/d。该技术的成功研发为致密气藏直井多层连续分压开辟了新途径。套管滑套分层压裂工艺是将多个针对不同产层的阀体和套管入井,并一起被固井,是一种集压裂、生产于一体的新型     

套管水平井全通径分段压裂工具新进展

为了满足页岩气、低渗透油气、煤层气等非常规油气储层的高效和低成本开发需求,国内外诸多机构都开展了水平井全通径无限级分段压裂技术攻关研究,已经形成完善的工具系统及配套现场施工工艺。文中介绍了国内外目前针对水平井开发非常规储层的新兴全通径分段压裂技术原理、关键工具组成与结构特点以及现场应用效果,并结合国内非常规油气藏开发需求,剖析了下一步重点关键技术攻关研究方向,主要从创新工具结构设计、研制新型工程材料、完善工具性能测试等方面着手,突破技术研发和应用瓶颈,以尽快实现国内套管井全通径分段压裂工具自主化,为油气田高效开发提供技术支撑。     

江苏油田首次应用小套管机械防砂工艺获成功

正排量260 L/min,砂比1%,砂量20 L,泵压1 MPa,施工正常。2016年11月1日,在江苏油田采油一厂侧周43-6A井施工现场,技术人员正紧盯着各项参数的变化。泵压5MPa,砂已充填到位,停泵、投球打丢手!随着水泥车正打压15 MPa,压力突降,丢手成功,江苏油田首口小套管机械防砂工艺在侧周43-6A井取得成功。侧周43-6A井是2015年9月新投的侧钻井,初期日产油10 t,投产后因地层出砂,到今年9月份产量     

连续油管逐层压裂工艺技术首次成功应用

近年来随着水平井的数量逐年增加,对完井试油和增产作业提出了新的要求。目前四川井下作业公司在水平井的增产技术方面,已实施了连续油管拖动酸化增产工艺,取得了一定的成功经验,直井连续油管逐层压裂在白浅110井现场试验初获成功,完成了三个层段加砂压裂施工,为水平井压裂工艺技术的研发打下了良好的基础。     

水平井液体胶塞分段压裂工艺及应用

目前,在油田开发中存在一定数量的大段连续射孔、固井质量差、易套变的水平井,无法采用常规机械分段压裂工艺,存在卡管柱风险.水平井液体胶塞分段压裂技术是采用封堵顶段压裂底段,或封堵底段压裂顶段2种工艺管柱,通过注入液体胶塞剂至所需封堵层位,成胶后进行压裂.液体胶塞抗温60～100℃,承压40～50 MPa,无需填砂,成胶时间30～90 min内可调,破胶时间5～72 h可控.压裂封隔器耐压70 MPa,耐温90℃.该工艺在大庆油田现场试验5口井,工艺成功率100％,取得较好的压裂效果,具有很好的应用前景.     

套管球座压裂工具研制与试验

随着长庆油田开发的持续深入,致密油藏成为5 000×104t持续稳产的主体资源,国内外开发实践表明,致密油井压裂工具需满足大排量、大通径、多段改造等要求。为此,2015年提出了套管球座分段压裂的技术思路并开展了研究工作。围绕球座如何形成这个关键,提出了弹性套管球座的研制思路,即入井时球座处于缩径状态,下到井内预定位置后,激发球座使其依靠弹性扩张形成球座,压裂时球座与工作筒及压裂球形成密封,实现层间封隔。试制了样机并开展了室内评价实验,结果表明弹性套管球座具备重复坐封能力、承压及封隔能力达到70MPa。在此基础上,开展了2口井现场试验,均获成功。套管球座压裂工具可实现无限级大排量分段压裂,压后免钻除,工具保持大通径,满足生产后期修井工具入井作业要求。与快钻桥塞、封隔器等压裂工具相比,套管球座采用金属密封与尺寸定位替代了胶筒与卡瓦,其结构极为简化,内通径指标远超同类工具。     

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。     

无限级套管滑套分段压裂工具研制与应用

针对现有水平井裸眼分段压裂工具分段级数有限,后期修井需钻磨或打捞球座等困难,研制了无限级套管滑套分段压裂工具。阐述了该工具的工艺原理,介绍了固完井管柱、压裂管柱和主要工具的结构、原理、技术指标参数。主要对套管滑套进行了开启动作、密封承压试验;对开启工具进行了胶筒压缩性能、坐封力、封隔密封承压试验;对定位器进行了定位感应力试验,地面试验结果达到了设计技术要求。该工具在苏里格苏5、苏59区块进行了现场试验应用,应用表明固井作业时,套管滑套管柱能安全顺利下入到位。压裂施工时,滑套定位准确明显,开启灵活,封隔工具坐封牢固,密封可靠,转层快速,作业效率高,满足了苏里格致密砂岩气藏多层(段)压裂增产改造的需要,具有较好的推广应用前景和价值。     

分段压裂球座耐冲蚀性能评价

为了提高分段压裂滑套球座的耐冲蚀性,根据球座材料优选、优化后的流道结构及表面处理技术,加工了4种类型的球座试样,对不同类型的试样进行了冲蚀磨损试验,并对冲蚀后的试样进行了加压密封试验,对比分析了球座的冲蚀程度和耐压能力。分析结果表明,不同结构类型的球座试样冲蚀最严重的部位都发生在球座喉道连接处,即球座与球的密封部位;经过材料优选和结构优化的22°锥角+球弧面密封QT500-7球座,在冲蚀累计过砂200 m3后密封仍可达到70 MPa,满足现场压裂应用条件。研究结果可为与球座类似的工具设计提供依据。     

页岩气水平井套管变形影响段分段压裂工艺研究及现场试验

页岩气水平井压裂多采用泵送桥塞分段压裂工艺,如遇套管变形则桥塞不能泵送至设计位置,将导致变形段以下未改造井段不能按照设计方案进行改造。四川盆地长宁、威远区块页岩气水平井压裂约有30%的井都发生了不同程度的套管变形。早期对于发生套管变形后不能改造的井段一般就放弃了施工,造成页岩气井控资源量不能有效动用,对压裂效果也产生了较大的影响。页岩气水平井压裂套管变形机理复杂、影响因素多、变形时机难以预测,探寻套管变形影响段的分段改造工艺尤为重要。为此,针对套管变形井试验了缝内砂塞分段压裂和暂堵球分段压裂工艺:(1)缝内砂塞分段压裂采用单段射孔、单段压裂方式施工;(2)暂堵球分段压裂采用一次射孔,连续压裂投球分段方式施工。并在此基础上对比了上述两种工艺的优缺点,开展了现场试验。现场施工过程中的压力响应、邻井压力监测、微地震监测等数据均表明:上述两种工艺均成功地实现了对套变影响段的有效改造,实现了页岩气井控储量的有效动用,确保了压裂效果。     

水平井分段压裂工艺发展现状

水平井分段压裂可以有效降低地层中油气的渗流阻力,提高单井产量,实现低渗致密储层中油气的高效开发。在调研国内外水平井分段压裂改造工艺技术的基础上,重点阐述了国内外水平井技术发展概况以及水平井分段压裂工艺,并简要概括了水平井压裂存在的主要问题以及水平井压裂技术发展趋势,为低渗致密油气藏的改造提供了参考。     

裸眼水平井分段压裂首获成功

5月21日,胜利油田首次在樊154-平1井实施裸眼长水平井12级分段压裂获成功。创国内水平井裸眼分段压裂施工水平井段最长、分段数最多、加砂量最大、液量最大等多项新纪     

水平井裸眼分段压裂坐封球座的研制与应用

针对直井压裂使用的坐封球座结构单一、水平井中使用常规坐封球座不能满足分段压裂施工工艺的问题,研制了水平井分段压裂坐封球座。该坐封球座不仅可以实现球与球座之间的密封,坐封球座本体也可以实现自封,避免了水平段坐封球不能固定而导致整个管串不能密封的问题。在苏里格气田进行了4口井的现场应用,水平井分段压裂管柱上悬挂封隔器的坐挂、裸眼封隔器涨封及悬挂封隔器液压丢手作业均顺利完成,表明该坐封球座工作性能稳定,满足水平井分段压裂施工要求。     

水平井分段压裂在克拉玛依油田获成功

克拉玛依油田首次采用水力喷射分段压裂试验的BJHW601井最后一段压裂成功。 BJHW601水平井位于准噶尔盆地西部隆起克乌断裂带白碱滩南断裂上盘,完钻井深1150m,采用套管未射孔完井,水平段为300m．     

套管固井分段压裂滑套关键技术分析

套管固井滑套分段压裂技术是近年来兴起的一种储层改造技术,目前国外各大公司已经在该技术的研究上取得了较大进展。概述了套管固井滑套分段压裂技术的工艺原理,详细介绍了其关键技术,包括滑套打开方式、内套定位机构、密封方式、滑套包覆层技术和胶塞顶替技术,同时通过对各关键技术优缺点的对比分析,指出套管固井滑套应朝着高开关稳定性、高密封性能和高施工可靠性等方向发展。     

吐哈油田最大规模压裂工艺应用成功

大型分层压裂工艺技术在吐哈油田公司丘陵采油厂勒10—67井应用成功。这是迄今为止吐哈油田最大规模的压裂工艺施工。据了解，分层压裂工艺技术可以解决多薄层低渗油藏同时改造各层的难题。这口井压裂一次成功，首次创造了吐哈油田分层压裂最大加砂量74m^3、最大入井液量580m^3、最高压力74MPa的纪录，解决了高应力区块压裂的难题，成为吐哈油田大规模压裂的技术亮点。     

水平井全通径分段压裂工艺的研究和应用

川西低渗致密气藏压裂施工中采用常规Y 341套管封隔器分段压裂,发现压裂液返排不够通畅,影响了返排及压裂改造效果。通过调研评价全通径压裂工艺技术,优选连续油管拖动底封分段压裂工艺、K 344封隔器分段压裂工艺进行现场试验。详细介绍了这两种工艺的原理、特点及现场试验情况,并对现场试验结果进行了分析,得出这两种工艺都可实现井内的全通径,保证了压裂液返排和天然气产出通畅,但连续油管拖动底封分段压裂工艺的喷砂射孔设计还须进一步优化,现场试验证明K 344封隔器分段压裂工艺在川西气田具有更好的适应性。     

分段压裂球座材料及流道优化研究

鉴于压裂滑套球座在水平井裸眼分段压裂工艺中的重要性,从化学成分、金相组织及性能等方面优选了具有可钻性强、满足工艺要求的QT5-A型球墨铸铁球座材料,提出了一种锥面锥段+球面密封的复合球座流道结构。通过数值分析的方法分析了球面密封结构与锥面锥角对球座耐冲蚀性能的影响。分析结果表明,无论有无球面密封,密封面的冲蚀都不可能避免;对于球面密封球座结构虽然后半部分局部冲蚀严重,但由于前半部分避开了砂粒的冲击导致冲蚀速率极低,从而保障了整体密封效果。因此,具有球面密封结构的压裂球座流道结构具有更高的耐冲蚀性能。最后建议不进行表面强化处理时球座优化的流道结构采用22°锥角+球面密封结构,22°或30°锥角时都可以通过表面处理来提高球弧密封面的抗冲蚀性。