水平井体积压裂工艺.ppt

《水平井体积压裂工艺.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、水平井体积压裂工具国产化攻关进展及下步规模应用工作安排大庆油田采油工程研究院二〇一六年二月汇报内容一、连续油管水力喷射环空加砂压裂工艺二、水力喷射油管加砂压裂工艺三、复合桥塞压裂工艺四、套管固井压力平衡滑套分段压裂工艺近年来，大庆油田应用水平井体积压裂工艺，取得了致密油气领域的突破，但国外工具及技术服务费用高，制约了应用规模和效益，为打破技术垄断，实现降本增效、规模应用目标，开展了压裂工具国产化研究，目前已初步完成并定型了4项水平井体积压裂工艺安全接头扶正器喷枪单流阀平衡阀Y211封隔器定位器导向头第二代水力喷射环空加砂压裂工艺管柱一、连续油管水力喷射环空加砂压裂工艺国外

2、从1998年开展研究水力喷射压裂技术，2004年由长庆油田引入国内，2006年国内由长庆为主组织攻关第一代水力喷射压裂技术，不设置底部封隔器，利用“伯努利”效应引起负压差进行分段压裂，大庆井下同期引入大庆油田2009年第二代技术开始设置底部封隔器，大庆油田2011年直接参与二代技术的攻关第一代水力喷砂压裂工艺管柱安全接头水力喷枪筛管单流阀导向头扶正器一、连续油管水力喷射环空加砂压裂工艺前期开展加底部封隔器的油管喷砂压裂工艺研究，受当时国内连续油管应用少，常规井口动密封装置不配套限制，底部封隔器采用扩张式液压封隔器，逐层上提油管实现多段压裂。现场应用6口井，最高施工压力60

3、MPa，排量3.6m3/min，加砂量168m3，单趟管柱压裂9段安全接头水力喷枪水力锚扶正器K344封隔器扩张式底封（液压坐封）喷砂压裂工艺管柱通过对现场试验情况总结分析，且结合国内应用经验，已经形成一套适应大庆油田的优化设计、现场控制、风险预案等配套的规范关键技术1：耐温120℃、承压70MPa小直径扩张式封隔器优化胶料配方及制作工艺，提高抗拉强度和延伸率，增强了抗疲劳性胶筒采用尼龙+钢丝帘线结构，设计肩部保护机构和可移动钢碗，提高承压性能，降低残余变形扩张式底封水力喷射压裂工艺关键技术关键技术2：内嵌整体式喷枪设计整体式结构喷嘴，内嵌至本体中，提高耐返溅磨蚀性能喷嘴

4、采用合金材质，喷枪本体喷涂耐磨涂层，提高耐磨性能设计最大加砂量300m3，现场成功验证指标168m3，余地较大关键技术3：喷砂压裂优化、控制方法、操作规程及风险预案优化排量、磨料浓度等六项施工参数，实现有效射孔优化射速、环空压力等施工参数，实现储层有效改造现场试验表明，扩张式底封环空压裂工艺在埋藏深度浅、储层物性较好、施工压力较低（30MPa以内）的肇州、敖南葡萄花水平井适应性强；对于古龙南等高压力储层（大于40MPa）的水平井不适应“十二五”随着连续油管规模应用，在八厂、九厂开展了扩张式底封环空加砂压裂探索试验，评价工艺适用性扩张式底封环空加砂压裂现场试验井数统计压缩式

5、底封环空加砂压裂工艺关键技术1：机械式封隔器重复坐封、解封、锚定技术利用有限元软件模拟分析了低坐封力胶筒密封承压机理，设计了复合式密封胶筒优化胶料配方，设计端部保护机构，提高胶筒重复密封、承压性能目前连续油管可以实现高压动密封，机械位移动作可以实现，底部封隔技术升级后，可实现与国际技术同步（1）连续油管下压负荷仅为普通油管20%-30%，为保证封隔器密封承压性能，研发了低坐封力、承高压压缩式胶筒复合密封胶筒模拟分析图室内耐温、坐封、承压、疲劳试验选取3批次6只胶筒进行了油浸试验，达到了20kN坐封力下承压70MPa，耐温120℃指标，胶筒最大残余变形4.6%，满足现场施工

6、需要承压试验曲线胶筒试验后胶筒室内耐温、承压、疲劳试验数据表优选高强度合金钢，采用渗碳、激光处理等特殊工艺，提高锚定、承压性能（2）研制了承高压、高强度，可多次重复锚定卡瓦通过软件模拟，结合室内试验优化卡瓦结构，改善受力状态，减少应力集中，提高卡瓦回收性能常规卡瓦材质和合金钢材质性能对比卡瓦受力模拟分析图卡瓦性能试验数据表卡瓦试验后选取3批次6套卡瓦进行了室内试验，承压70MPa，锚定力850KN，疲劳10次，卡瓦牙最大磨损量0.32mm，满足现场施工需要古693-108-平102压裂8段后卡瓦室内锚定、承压、疲劳试验携砂液注入试验套管试验后封隔器室内防砂试验：将30%砂

7、比的压裂液注入试验套管中，反复3次，封隔器坐封、解封顺利，承压时无渗漏，无位移工具核心部件设计排砂通道，防止沉砂堆积，降低砂卡风险（3）设计防砂结构，提高坐封、解封可靠性坐封承压试验防油砂极限试验：将原油与石英砂混合后灌入封隔器内部，反复5次换向无遇阻现象，坐封、解封顺利灌满油砂后的Y211封隔器换向后的Y211封隔器及中心管台40-平12老井试验中，暴露出膏状油砂混合物卡死换向机构，导致封隔器不坐封问题，通过进一步优化结构，排砂面积达到4500mm2，是原结构4倍，提高了防砂性能排砂孔中心管防砂槽优化后工具结构关键技术2:机