水平井压裂技术现状与展望 (1)

《水平井压裂技术现状与展望 (1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年6月油气井测试第19卷第3期水平井压裂技术现状与展望1112曹英杰孙宜建夏洪玖孙良田(1.中原油田分公司河南濮阳457061;2.中石化石油勘探开发研究院北京100083)摘要鉴于水平井水平段压裂与直井压裂改造的工作重点不同,阐述了国内外水平井技术发展概况、水平井压裂设计、水平井分段压裂工艺技术,提出了水平井压裂存在的主要问题及水平井压裂技术发展趋势。关键词水平井压裂技术问题展望裂两种。具体主要有以下几种:引言(1)液体胶塞隔离分段压裂技术(化学隔离技术)国内外在20世纪90年代初采用该技术,主要国内外于20世纪80年代开始研究水平

2、井的压用于套管井。其基本做法是:¹射开第一段,油管压裂增产改造技术,在水力裂缝的起裂、延伸,水平井裂;º用液体胶塞和砂子隔离已压裂井段;»射开第压后产量预测,水力裂缝条数和裂缝几何尺寸的优二段,通过油管压裂该段,再用液体胶塞和砂子隔化,储层保护,分段压裂施工工艺技术与井下分隔工离;¼采用这种办法,依次压开所需改造的井段;½具等方面取得了一定进展,但总体来讲配套完善程施工结束后冲砂冲胶塞合层排液求产。液体胶塞和度不足,特别是水平井分段压裂改造工艺技术和井填砂分隔分段压裂方法施工安全性高,但所使用的下分隔工具方面与实际生产需求还存在较大的差液体胶

3、塞浓度高,对所隔离的层段伤害大,同时压后距,有待进一步加大投入人力、物力攻关研究。排液之前要冲开胶塞和砂子,冲砂过程中对上下储层均会造成伤害,而且施工工序繁杂,作业周期长,技术现状使得综合成本高。因此,该技术方法20世纪90年代初发展起来后没有得到进一步发展和推广应用。1.水平井压裂优化设计(2)水平井双卡上提压裂多段技术当前水平井压裂设计软件还都是国外常规压裂可以一次性射开所有待改造层段,压裂时利用设计软件,国内还没有自己的知识产权的商业化软导压喷砂封隔器的节流压差压裂管柱,采用上提的件。常用的Gohfer、FracproPT2007、Me

4、yer2008、Frac-方式,一趟管柱完成各层的压裂(见图1)。双封隔CADE5.1、E-StimPlan5.5、TerraFrac六套国外的先进器单卡分段压裂技术虽然分层改造目的性强,提高软件,可进行各种压裂设计的优化及预测。只有美井筒隔离效果,但容易砂卡封隔器,造成井下事故,国天然气研究所(GRI)授权PinnacleTechnolgoeis开发有待进一步攻关。的全三维压裂设计软件FracporPT正在改进,在设计的时候考虑了井筒的弯曲对压裂设计的影响,而且可以通过调整弯曲半径来模拟水平井的单裂缝延伸、温度场、支撑剂运移和施工压力预测等

5、施工参数。2.水平井分段压裂工艺技术(3)封隔器+机械桥塞分段压裂技术目前水平井压裂工艺主要有分级压裂和限流压射开第一段,油管压裂,机械桥塞座封封堵;再[作者简介]曹英杰,男,1966年出生,1988年毕业于华北石油职工大学采油专业,现主要从事井下作业技术工作。第19卷第3期曹英杰等:水平井压裂技术现状与展望59射开第二段,油管压裂,机械桥塞座封封堵,按照该方法依次压开所需改造的井段,打捞桥塞,合层排液求产(见图2)。封隔器+机械桥塞分段压裂技术虽然在具备双封分压的优点,而且一旦砂卡,处理事故比双封管柱容易,但是作业周期比较长,砂卡风险还是比

6、较大。其基本原理是:水平井采取从趾端到跟端顺序射孔、压裂的方式作业。首先,下入射孔枪,同时射开最趾端处的两个压裂井段,起出射孔枪;下入水平井滑套分压工艺管柱至设计位置,装好压裂井口及井口专用投球器,油管内加液压坐封滑套分压封隔(4)环空封隔器分段压裂技术器,并打开第一射孔段的压裂通道,从油管完成第一环空封隔器分段压裂,首先把封隔器下到设计段压裂施工;利用专用投球器,投入上层通道球棒,位置,从油管内加一定压力坐封环空压裂封隔器,从打开第二段压裂通道,并从油管完成第二段压裂施油套环空完成压裂施工,解封时从油管加压至一定工;利用专用投球器,投入解封

7、球棒,解封封隔器,起压力剪断解封销钉,同时打开洗井通道阀,洗井正常出压裂管柱;后续压裂井段按照环空分压施工工序后起出压裂管柱,重复作业过程,实现分射分压(见进行。图3)。(7)水力喷射加砂分段压裂技术水力喷射分层压裂(HJF)是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产措施,利用专用喷射工具产生高速流体穿透套管、岩石,形成孔眼,随后流体在孔眼底部产生高于破裂压力的压力,造出单一裂缝。其技术原理是根据伯努利方程,将压力能转换为动能,在地层中射流成缝,通过环空注入液体使井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下,环空泵注的液体在压差作用下进入射流区,与喷嘴喷射出

8、的液体(5)限流分层压裂技术一起被吸入地层,驱使裂缝向前延伸,因井底压力限流法分层压裂是一种完井压裂技术,它主要刚好控制在裂缝延伸压力以下,压裂下一层段时,用于未射