高含硫分段酸压管柱材质选择

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1、第2章高含硫水平井分段酸压工艺选择高含硫水平井由于流体屮H?S的存在，如不釆取合适的分段酸化压裂工艺，不仅会影响储层改造的效果，缩短气井生产寿命，更有可能引发气体泄漏、管柱断裂等安全生产隐患。因此，本章将从目前常用的分段酸化压裂工艺中优选出最适合高含硫水平井的一种。2.1高含硫水平井分段酸化压裂工艺适应性标准为了防止剧毒的H?S泄露以后造成人员伤亡及环境污染，在对高含硫水平井进行分段酸化压裂施工时应更注意井控的安全要求，现将高含硫水平井分段完井工艺适应性标准总结为以下几个方而。（1）作业周期短，工艺施工简便，起下管柱

2、的次数较少复杂的施工流程，频繁的起下管柱，过长的施工周期，都会增加井控的难度以及风险，因此，高含硫水平井分段酸化压裂工艺应尽量选择在缩短施工周期方面有优势的分段酸压工艺，以保证作业安全的可控性。（2）工艺适应深井，工具、管柱结构可以满足深井的要求高含硫水平井开发投入较大，为获得更多的收益，一般都采用超长的水平段来增加单井产量，因此高含硫水平井使用的分段酸化压裂工艺，包括使用的工具、管柱结构等方面，必须适应深井的要求。（3）施工管柱可以适应长期高含硫气井开发为了提高生产的安全性，高含硫水平井的投产方式一般采取酸压、生产

3、一体化管柱，因此分段酸化压裂管柱除了要满足酸压施工的要求外，还要满足长期安全生产的需要。2.2常用水平井分段酸压工艺的高含硫适用性分析目前，国内外分段酸化压裂工艺有很多种，以压裂方式来分类，主要有常规水力压裂与水力喷砂压裂两大类；主要的分段方式可以分为以下三种：A.逐层卡封，逐层酸压，钻塞投产；B.—次管柱多级卡封，逐级投球打开滑套，分级酸压；C.拖动管柱对不同层段分别施工进行分级酸压，此方法常搭配水利喷砂的压裂方式使用。本文通过广泛调研，总结分析了几种常用的水平井分段酸压技术的工艺特点。（1）封隔器+滑套分段酸压技

4、术该技术采取的是一次性机械封堵逐层投球酸压的施工方式。所谓机械封堵，就是通过两级封隔器实现目的层与上下的油套环空的隔离，当井口注入酸压液时,目的层就与管柱内的压力系统单独联系起来，在环空形成憋压破裂地层。该技术使用的是B种分段方式，一次下入多级封隔器，配合投球滑套，实现对不同层段的逐级压裂，基本管柱结构如图2.。该工艺的特点表现在不动管柱，只通过地面投球就可以实现分段压裂的效果,施工简便；由于管柱结构完整，可以兼做酸压与生产管柱。缺点主要是管柱结构复杂，设计需要考虑因素较多。根据封隔器坐封方式不同，还可以分成液压坐封

5、封隔器与遇油膨胀封隔器分段酸压技术。其中，遇油膨胀封隔器由于无需机械操作，进一步简化了施工操作，但是封隔器坐封过程需要四五天，拖延了施工周期。（2）可钻式桥塞分段酸压技术该技术采取的是逐层机械封隔配合常规酸压的施工方式。该技术的机械封堵核心工具是可钻式桥塞，它的作用是封堵整个套管空间，隔离已经完成酸压施工的下部井筒，便于针对上部储层进行改造；依次完成所有层段的酸压施工后，通过钻铳的方式实现桥塞解封，反排碎屑后投产。基本管柱结构如图2.2。可钻式桥塞一般釆用液体输送，电缆坐封，坐封以后安全可靠；该技术最大优点在于其分段

6、层数较多、工具管柱简单，但是由于解除封堵必须通过钻铳，无法实现酸压、生产一体化；并口根据桥塞材质不同，钻铳时间从35min到4h不等，施工较慢。（3）常规管柱拖动式水力喷砂压裂该技术采取的是拖动管柱逐层水利喷砂压裂的施工方式。水力喷砂压裂是通过喷射工具赋予流体高速动能，依靠水射流冲击形成通道实现压裂地层的效果；由于裂缝形成后，高速流体喷射入孔道和裂缝，形成“射流泵”，环空流体在压差作用下被吸入地层，形成自然地水力封隔，因此，只需耍拖动管柱针对各个目的层进行分层施工，实现分段酸压的效果。管柱结构如图2,该工艺的优点表现

7、在井下工具简单、造缝位置精确以及可以控制裂缝形成的方向。缺点则表现在施工周期比较长、起下管柱频繁。根据使用的管柱不同，可分为常规管柱和连续油管水力喷砂分段压裂技术。连续油管的使用进一步简化了管柱的结构，利于拖动、起下管柱施工，但也同样受限于连续油管的强度、长度，深井适用性较差，而且施工完需要洗井，无法作为生产管柱。（4）不动管柱式水力喷砂压裂该技术采用的是水力喷砂压裂与投球滑套相结合的施工方式。该技术将带滑套的水力喷砂压裂工具一次性下入，通过逐级投球的方式实现分段酸压的效果。该工艺的特点保留了水力喷砂压裂造缝位置精确

8、的优点，采取投球方式分段施工减少了起下管柱的施工次数。但是，施工之后必须压井并更换牛产管柱。结合上节中提出适应性分析标准，对上述几种分段酸化压裂工艺进行了高含硫水平井适应性分析，记录如表2.1。从表可以看出，采用A方式进行分段的工艺，普遍起下管柱频繁，施工周期漫长，存在较大的井控风险；采用C方式进行分段的工艺，需要使用连续油管，一方面无法满足在