不动管柱水力喷射压裂技术在川西气田水平井的应用

水力喷射分段压裂技术是针对低渗透致密油气藏开发的水平井特别是裸眼水平井最有效的储层改造技术之一。现有的水力喷射压裂技术存在需带压装置、需动管柱、工期长、需取工具、压井伤害、连续油管排量低等缺点,不适合川西地区低渗致密的地层特征。通过对现有的水力喷射压裂技术进行改进,形成了水平井不动管柱滑套水力喷射分段压裂技术。该工艺结合了水力喷射压裂技术和滑套多层压裂的优点,不动管柱连续分段改造、不带封隔器、管柱容易起出,克服了常规水力喷射压裂技术的众多缺点,并进行了现场实践,获得了显著的增产效果。     

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。     

高压低渗气藏水平井水力喷射分段压裂工艺技术

新场上沙溪庙组气藏为典型的低孔、低渗高压致密气藏,水平井分段压裂技术是该类储层高效开发的有效手段。针对地层压力高、分段手段有限等难点,将水力喷射压裂与多级滑套分层压裂工具相结合,形成了高压低渗气藏水平井水力喷射分段压裂工艺技术。该技术具有不动管柱连续分段改造、不带封隔器、管柱容易起出等特点。在xs311H和XS21—1...     

水平井多级水力喷射压裂封隔工具

为了使1趟钻能够完成6段以上水平井水力喷射压裂施工,研制了PSK多级水力喷射封隔工具。该工具在多层段施工中可通过拖动管柱的方式先用下段的一级喷枪及封隔器进行3段的射孔及压裂施工,然后以投球的方式开启PSK344-110水力喷射封隔工具的喷枪和封隔器进液通道,封堵封隔器下部管柱,再通过拖动管柱的方式施工3个层段,这样就能够用1趟钻对6段进行施工。6口井的应用情况表明,采用多级水力喷射压裂封隔工具,1趟钻可以施工3～4段,最高施工段数为8段,可以减少入井管柱次数,降低成本和减轻工人的劳动强度,缩短施工作业周期,减少对储层的伤害。     

水平井不动管柱多级水力喷砂分段压裂技术

针对目前国内外超低渗透油藏水平井压裂改造工艺复杂、工具应用效率低和可靠性差的现状,设计了不动管柱多级水力喷砂分段压裂工具,研发了投球式滑套喷射器与封隔器,将多套喷射器串接,施工时通过投球的方式逐级打开各级喷射器和封隔器,实现射孔及压裂。该工艺管柱具有井下工具少、不泄压投球等特点,能够不动管柱一次性完成水平井3层段分段压裂。现场试验结果表明,该工艺管柱性能可靠,提高了分段压裂改造成功率和施工效率,是一种先进、安全、可靠、高效的水平井分段改造工艺技术。该水力喷砂分段压裂技术为改善水平井开发低渗透油田效果提供了工程技术保障。     

新型不动管柱水力喷射分层压裂技术现场应用

苏里格气田直定向井压裂改造需要多次起下管柱,耗时耗力并工序繁琐,存在较大的井控风险。为了削减风险、降低施工成本及劳动强度,使用直定向井不动管柱水力喷射分层压裂技术,该工艺在油井中应用较频繁,气井暂未应用。主要论述了苏里格气田靖99-3井试验应用不动管柱水力喷射分层压裂技术,该技术只需起下一趟管柱就可以完成射孔压裂两套工艺,缩短施工周期,极大的消除射孔及下钻过程中的井控风险。靖99-3井的顺利施工证明了不动管柱水力喷射分层压裂技术在气直定向井中可操作性,并且安全高效。     

过球式水力喷射器研制及在低渗透油田应用

为提高水力喷射拖动压裂工艺的施工效率,研制了过球式水力喷射器。该喷射器采用弹性球座机构,解决了密封、耐磨、强度等问题,能够可靠控制喷射器滑套开启,并具有过球功能,实现了一球开启多滑套的目标。由过球式喷射器与滑套封隔器组成的多级水力喷射管柱,与拖动分段压裂工艺相结合,在长庆油田应用20余井,最高一趟管柱完成10段分段压裂施工,是单级水力喷射拖动压裂管柱施工段数的2~3倍,有效提高了油田水力喷射压裂施工效率。     

连续油管拖动底封水力喷射环空加砂分段压裂技术

连续油管拖动底封水力喷射环空加砂压裂工艺是集射孔、压裂、封隔于一体的新型增产改造技术。针对常规结构Y211型封隔器或K344型封隔器及喷枪不完全满足工艺需求的问题,采用Solidworks、Ansys等软件对新型Y211型封隔器、喷枪等工具进行优化设计。创新设计特殊密封结构胶筒及其肩部保护机构,研制抗拉强度和延伸率高的胶料配方,降低了坐封力,提高了承压性能。优化卡瓦结构,设计防砂卡机构,提高了封隔器锚定及坐封可靠性。研制了内嵌整体式喷枪,提高耐磨性能,满足多段压裂需要。通过攻关研究,工艺管柱达到耐温120℃、承压70 MPa指标,单趟管柱可压裂14段,成本比国外降低50%以上。     

水平井压裂工艺现状及发展趋势

水平井是薄、低渗透以及小储量边际油气藏开发的有效方式。对于渗透率极低、渗流阻力大、连通性差的油气藏,往往压开多条裂缝来增加油气渗流能力。水平井段跨度大,压裂时如何实现各段间的有效封隔,是保证水平井改造有效性需要考虑的重要方面。广泛调研了国内外水平井现有压裂工艺,对限流法、封隔器分段、封隔器＋滑套分段、水力喷射分段、不动管柱滑套式水力喷射分段压裂工艺的特点、适应性及关键问题进行了讨论,并列举了相关应用实例。针对不同的水平井完井情况,推荐了相适应的分段压裂改造工艺,对以后水平井压裂改造工艺的选择具有借鉴意义。     

不动管柱水力喷射压裂工艺在川西水平井改造中的应用

川西气田是典型的低孔、低渗、低丰度、高压致密砂岩气藏,水平井分段压裂是这类难动用油气藏的高效开发的关键技术.针对目前常用的水平井喷砂滑套分段压裂普遍要求固井质量高、封隔器容易失效;连续油管水力喷射分段压裂需要压井、多次动管柱、作业周期长的缺点.综合上述两项技术的优点,形成了不动管柱水力喷射分段压裂工艺新工艺,实现了水平井分段压裂的高效改造,并进行了现场应用,取得了工艺和增产效果的成功,值得在水平井改造中推广应用.     

胜利油田管内分段压裂技术及应用

胜利油田致密砂岩储量丰富,是低渗透油藏上产的主要阵地,但由于其渗透率、孔隙度、应力等在纵向上存在较大差异,前期采用笼统压裂改造效果差,因此逐渐发展了封隔器不动管柱分段压裂、水力喷射分段压裂、连续油管喷砂射孔拖动封隔器分段压裂、泵送桥塞分段压裂等管内分段压裂技术,并进行了现场应用,取得了较好的效果。为致密砂岩油藏的经济高效动用和规模化开发提供了强有力的技术手段。     

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。     

水力喷射压裂关键技术分析

针对在低渗透油藏采用封隔器分层压裂工艺存在井下工具管串不能取出和封隔器在斜井段磨损密封不严,以及使用连续油管而施工排量达不到加砂压裂要求的问题,开展了水力喷射压裂工艺技术研究。该技术综合了水力喷射射孔、水力压裂和双路径泵入流体等多种技术,能较准确地在指定位置制造裂缝,无需机械封隔,可节省作业时间和降低作业风险。重点介绍了3种水力喷射分段压裂工艺管柱和为之配套的主要工具及技术特点。现场应用表明,该技术在1次施工过程中可完成水力喷射射孔和压裂,简化了工艺程序,节省了施工时间,提高了作业效率,能达到有效改造储层和提高单井产量的目的。     

深层气藏不动管柱水力喷射分段压裂技术

川西深层须四气藏为低孔低渗致密砂岩气藏,气藏埋藏深、压力高,破裂压力、延伸压力高,压裂改造难度大.X21-2H井水平段衬管完井,结合水力喷射技术和滑套多层压裂工艺,开发不动管柱水力喷射分段压裂技术,投球依次开滑套后由喷嘴喷砂射孔和压裂,实现了多段改造.通过优化喷嘴数量、入井管柱和工具、油套注入排量,采用“过交联”压裂液控制技术、环空压力控制技术,保证了顺利施工.     

连续油管底封拖动水力喷射环空加砂分段压裂技术在九区石炭系水平井的应用

新疆油田九区石炭系储层具有低孔、低渗、低压的特点,需要压裂改造才能生产。针对4.5寸固井完井水平井套管尺寸小,常规水平井分段压裂工具尺寸受限的现状,采用连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术进行储层改造。通过连续油管结合带封隔器的喷射工具,经喷嘴节流将高压射孔液转化为高速射孔液对套管进行喷砂冲蚀,然后进行环空加砂压裂,利用封隔器的多次上提下放坐封解封达到一趟管柱实现多级压裂的目的、环空加砂实现较大规模改造,减少喷嘴过砂量延长喷嘴寿命,节约成本。从连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术原理入手,通过选择工具及压裂参数,到现场应用,总结施工经验,成功提高作业效率,为后续连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术的实施提供宝贵经验。     

连续油管带底封分段压裂工艺在东胜气田的应用

东胜气田属于低孔、低渗致密砂岩气藏,需经过压裂改造才能建产。前期采用裸眼封隔器分段压裂改造工艺虽然取得一定的效果,但压裂的针对性欠佳,不能满足盒2段气藏控缝高压裂的需求。连续油管带底封分段压裂改造兼具水力喷砂射孔、环空加砂压裂、底部封隔和机械精确定位等技术特点,具有一趟管柱多段压裂改造技术特点。阐述了该工艺技术的原理、工具组合和工艺流程,通过在J66P18H水平井的成功应用,为水平井分段压裂改造提供一种新的技术手段。     

LD气田低效气井压裂改造难点与对策

LD气田属于典型的低渗致密气藏,储层非均性强、含气丰度低、展布规模小,稳产难度大。分析了LD气田压裂改造存在的问题,提出了相应的压裂改造关键技术,并分析了应用效果,这些技术包括不动管柱多层压裂技术、水力喷射压裂技术、低伤害压裂技术。这些技术提高了LD气田低效气井开发效果。     

大庆油田直井高效坐压多段工艺技术研究与应用

常规不动管柱多段压裂工艺,不适应目前细分压裂改造层段和加砂规模逐渐加大的需要。而多趟管柱施工作业量大,现有施工队伍、设备难以满足需求,且对储层伤害大,施工周期长、效率低、成本高。为此,研究了耐温120℃、承压60 MPa不动管柱逐级投球打滑套高效坐压多段工艺,研制了滑套式导压喷砂封隔器、大通径水力锚等配套核心关键工具,创新了小级差滑套、导压喷砂器、封隔器一体化设计方法,解决了坐压多段易卡管柱和如何解卡以及大通径工具设计强度与其安全工作可靠性等难点问题。实现了不动管柱压裂段数由4段到10段的飞跃,已在大庆油田应用683口,工艺成功率99.4%,为提高大庆油田外围薄差储层的有效动用和长垣水驱精细挖潜开发效果提供了技术手段。     

川西中浅层气藏双封隔器三层分压合采投产管柱研究与应用

川西中浅层气藏属低孔、低渗、多层系气藏,部分井单层压裂改造不能满足经济有效开采要求,需要采用双封隔器分压三层,压后不动管柱合采投产.针对压差式封隔器工具组合分层压裂管柱存在的问题,研究开发出了一套适合于川西中浅层气藏的多层分压合采管柱,该管柱采用水力式Y241双封隔器工具组合,提高了压裂管串的可靠程度,特别是开发出了低密度钢球配合双滑套喷砂器,在压裂施工结束时不用动管柱而通过双滑套喷砂口实现了三个产气层的有效连通,满足了压后不动管柱三层合采直接投产的需要.在2006年7月至2007年7月间,应用该工具组合在川西中浅层气藏成功地进行了10口井共30层的压裂施工,工具应用成功率达100.0%,为川西中浅层多层系气藏的进一步高效开发奠定了重要基础.     

水平井管内分段压裂技术的研究与应用

水平井分段压裂技术是水平井增产改造的重要技术。该技术可在第1层压裂结束后,投球加压,使滑套下移,将下面一层关闭,露出第2层喷砂循环孔,开始第2层压裂,实现不动管柱多层压裂。在介绍水平井分段压裂技术关键工具的基础上,以水平5-1井为例,对该技术的应用情况进行了介绍。应用结果表明,封隔器分段压裂技术分段准确、施工方便,对开发低渗透油藏具有良好效果。建议进一步开展压裂工具的优化设计和不动管柱封隔器分段压裂技术研究。