连续油管压裂技术资料

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1、连续油管压裂技术资料第３０卷第１期　　　　　　　　　　　　　　　　　　开　发　工　程　　　　　　　　　　　　　·１·连续油管水力喷射环空压裂技术王腾飞　胥云　蒋建方　田助红　丁云宏中国石油勘探开发研究院廊坊分院　　王腾飞等．连续油管水力喷射环空压裂技术．天然气工业，２０１０，３０（１）：６５‐６７．　　摘　要　连续油管水力喷射压裂是解决我国纵向多层压裂难题的有效手段，为深入了解国外连续油管技术，提高国内现有尺寸连续油管应用范围，在连续油管传输压裂与环空压裂两种方式对比分析的基础上，对连续油管水力喷射环空压裂技术的原理、施工工序、摩阻计算、优越

2、性与局限性等进行了全方位的分析。结果认为这种环空压裂方式通过喷砂射孔与环空加砂配合可以拓宽连续油管应用深度，提高国内现有小尺寸连续油管设备利用率，提高喷嘴寿命，增大施工排量，从而具有更高的现场适用性及可操作性。研究成果为引入国外连续油管解决国内多层气藏分压改造难题，以及转变观念进行连续油管水力喷射环空大规模压裂奠定了基础。　　关键词　连续油管　水力喷射压裂　环空注入　油管注入　摩阻　排量　　DOI：１０．３７８７／j．issn．１０００‐０９７６．２０１０．０１．０１８0　引言1　环空压裂施工工序　　低渗透油气田是我国石油工业稳定发展的重要资

3、　　环空压裂施工工序：①置放喷射工具到目的层；源，水力压裂技术是经济有效开发低渗透油气藏的重②对第一段喷砂射孔直至裂缝起裂；③压裂（环空注携要手段，川渝气田、鄂尔多斯气田等多数油气藏纵向多砂液＋连续油管内小排量供液）；④填砂；⑤上提管柱层，跨距大，气、水关系复杂，采用常规压裂手段难以实到第二射孔层；冲洗管柱，清理管内残余支撑剂，准备现逐层改造，不能提高小层动用程度进而提高产量。进行第二次射孔；⑥多次重复②～⑥道工序，实现多层为此，连续油管压裂技术逐渐引起石油技术人员的关分压；⑦冲砂清理井筒，准备投产。注，该技术整合了水力喷射射孔定点压裂的优越

4、性与2　优越性连续油管的拖动灵活性，为解决纵向多层改造难题提　　水力喷射环空压裂技术与油管压裂方法相比，优供了新的途径。到目前为止，国内有关水力喷射工具越性如下。的研究日趋成熟，而对水力喷射连续油管组合压裂技2．1　降低摩阻，提高排量术的认识才刚刚起步，而且仅停留在常规的油管传输　　总摩阻＝管柱摩阻＋喷嘴摩阻压裂技术上［１‐６］，这种方式对连续油管的尺寸以及井的　　根据伯努利方程v２＋p＝C（式中v为速度；p为要求过于苛刻而难以应用至深层。因此，需进一步发２ρ压力；ρ为液体密度；C为常数），得到喷嘴压力降展与完善。笔者比较分析了油管压裂与环空

5、压裂两种∝Q２２模式，认为采用环空压裂模式可以拓宽连续油管管柱Δp喷嘴∝vA（式中Q为排量；A为过流面积）。因所能允许的深度，可以提高喷嘴寿命，增大施工排量，此，对试验测定结果进行平方拟合即可得到喷嘴压降因具有更高的现场适用性及可操作性，有望得到大范与排量的关系，对常用碬６mm喷嘴进行拟合（图１）得围推广应用。到如下关系式：　　基金项目：中国石油天然气股份有限公司先导性项目“四川盆地须家河组低渗砂岩气藏开发先导试验”的部分研究成果。　　作者简介：王腾飞，１９８１年生，工程师，博士；２００７毕业于西南石油大学石油工程学院；主要从事低渗透油气藏增

6、产改造技术研究工作。地址：（０６５００７）河北省廊坊市万庄４４号信箱。电话：（０１０）６９２１３１８２，１３４７２３６６８９７。E‐mail：wangpfei６９＠petrochina．com．cn·２·　　　　　　　　　　　　天　然　气　工　业　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０１０年１月图1　喷嘴压降与排量拟合曲线图y＝２１７．５x２＋９．８５x－１．５３５（１）　　知道喷嘴的节流摩阻后，针对油管与环空施工分别计算总摩阻如下：　　碬４４．４５mm连续油管，总长为４０００m；套管为碬１３９．７mm；６个碬６mm喷嘴，压裂液摩阻系数为０．

7、３。　　１）油管注入。通过模拟计算得到油管注入摩阻（见图２）：若采用油管传输压裂，即便全程采用１．５m３／min的排量，总摩阻将高达６６MPa，假定处理层深为３０００m，地层破裂压力梯度为０．０１９MPa／m，则要使地层破裂井口压力必须达到如下条件：p井口＋p液柱－p摩阻＞pF（２）式中：p井口为井口压力；p液柱为液柱压力；p摩阻为管柱摩阻压力；pF为地层破裂压力。　　由此得到：p井口＞９３MPa图2　连续油管注入时摩阻压力随排量变化关系曲线图　　上述计算比较简单，且水力喷射成缝机理与常规压裂造缝机理有较大差异，但也能说明深井中采用连续油管传

8、输压裂摩阻必将异常高，这对井口设备以及连续油管尺寸提出了严格挑战，同时低排量使得加砂浓度、规模受到限制，不能对储层进行充分改造。　　２）环空注入。环空注入压裂是在地