水平井选段重复压裂工艺研究

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水平井选段重复压裂工艺研究【摘要】水平井选段重复压裂工艺是针对国内目前工艺的可靠性较差且复杂的状况，根据桥塞压裂技术和环空分压的基础上，对管柱和双封丁具的优化所研究出来的科学、经济、安全的丁艺。本文对水平井选段重复压裂工艺的现状、工作原理以及实际运用的情况进行分析。【关键词】压裂分段封隔器导管目前，水平井广泛运用在油田的勘探增效中，但因油层受到的各种因素的损害影响，在开发时容易发生一定程度的堵塞问题，从而使油井的整体产量达不到预期的效果，降低了工作效率。经过工作人员的开发改进，将压裂所需的钻具使用双封单卡来拖动，来在井下进行分隔工作，对堵塞严重处进行重复的压裂，以此来达到提高产量效果。通过工作人员对压裂钻具的优化，其工作性能更加稳定，并解决了水平段的密封不严问题和封隔器的砂卡问题。这种优化的水平井选段重复压裂工艺，使得现场施工更加可靠安金。1水平井选段重复压裂工艺的现状水平井选段重复压裂工艺屮，如果解决了井下的封堵问题和工艺方式的选择，就可以在相对短的时间里对所需井段进行安全压裂，并形成水力裂缝快速的排除井内液体，从而达到对水平井选段的低伤害。目前我国对水平井的选段压裂技术有化学隔离技术、机械封隔分段压裂技术和限流压 裂技术等。1.1化学隔离技术化学隔离技术，就是从第一段分段开始依次将对每个所需作业分段进行射开和油管压裂，并用砂了和液体胶塞来将已经完成的分段与其他处隔离，然后在完工后进行冲胶塞、冲砂和排液工作。其优点在于安全度高，但由于使用了浓度较高的胶塞和丁作完成后需进行冲砂，所以对层段有一定程度的伤害，再加上其作业成本较高和周期相对较大，导致在实际运用中有一定的局限性。1.2机械封隔分段压裂技术机械封隔分段压裂技术主耍有环空封隔器的分段压裂、双封隔器的单卡拖动进行分压以、封隔器和机械桥塞Z间的结合这三种。其主要运用在套管井出。这里我们就不來详细的讨论了。1.3限流压裂技术在对分段进行压裂作业时，压裂液进入到储层的过程屮要通过射孔的孔眼，如果其速度比较高，就会在孔眼处产生一定阻力，并且泵注射的排量越大阻力也就越大，若井底的压力超过了分段破裂所需的压力，则每个层段出可压出裂缝。限流压裂技术是通过孔眼处的阻力來调节各个层段的压力来使各段的压力处于接近值，在水平井的使用中多用在出现纵向的裂缝时，对分段的压裂没冇一定的针对性。2水平井双封单卡拖动管柱分段压裂的工艺2.1水平井双封单卡拖动管柱分段压力的丁作原理 其主要组成部件是油管、封隔器、喷砂器、扶止器、安全接头以及导向丝堵等。它的工作原理是，对改造过的水平井进行重复的压裂作业，在已经被射开的的油层分段中选择一段进行压裂改造，就要将其下达到设计要求处。当压裂的井口装好后，通过油管将第一段的压裂作业完成，等压力得到扩散之后将管柱上提到第二分段处进行作业，同样依次完成后续的分压作业。2.2工艺特点和适用的技术条件其工艺特点首先在安全方面，由于整个工作过程中所用的工具较少，也就使施工中的安全事故降低从而大大提高了安全性。并且可以对任意一个投产的井段来进行专门的改造和设计，管柱的作业过程一趟就可以了，从而节省了施工人力和财力大人提高了作业效率。再加上封隔器与管柱没有收到卡距的影响，也就是说其同时可以满足长射孔层段的多裂缝压裂改造和短射孔层段的压裂改造。首先，在设计时应考虑到压裂改造的情况，根据实际情况在设计中先尽量满足技术的配套和压裂技术的特点需求。在作业过程屮，由于其使用的是双封卡单段压裂技术，压裂层上的隔层与套管外面的水泥环耍承受一定压力，因此其对井段隔层的应力和固井的强度有一定的要求。山于作业过程中需要提升管柱，所以在压裂后出现自喷情况或地层的压力比较高的水平井中不宜使用这种工艺。2.3主要配套工具及工作原理主要配套工具有K344-108小直径封隔器和K344-115封隔器以及扶正器。其工作原理是，在完成低替的作业后将排量提高，喷砂器将经过的 高压液体进行节流，上封隔器则通过节流产生的压差來坐封。而经过内外导压体空隙高压液体流到下封隔器则使其坐封，并通过侧孔进入到目标层位。将油管的压力释放，上封隔器和下封隔器在油套的压力达到平衡之后,胶筒会通过自身回弹力来收缩从而解封。利用小直径封隔器进行下封，胶筒的端面离喷砂口只冇200毫米，为了避免出现卡井情况，将反循环的死区长度减小是有必要的。导向丝堵与扶正器对管柱进行引导至工作位置并使封隔器在水平状态丁作。3水平井双封单卡拖动分段压力工艺的实际运用经过技术人员的工作经验，在原来的基础上通过改进，使用餌钢対喷砂器喷嘴进行加厚从而提高其硬度和耐磨性，以避免喷砂器在加砂量比较大时出现刺穿情况，保证封隔器的正常工作，将目的层压开。同时，下封隔器采用小直径的封隔器，使用小直径的导压喷砂器尽量避免出现砂卡情况。经过改进优化后的水平井选段重复压裂工艺，通过对水平井双封打卡拖动分段压裂工艺的实验表明，不管是在封隔器的朋封、解封还是耐压性都比较稳定，其工作的灵活性和稳定性也有一定优势，并且都符合有关规定的要求。并且，己经进行水平井重复压裂的施T现场，各部件运转正常,管柱工作性能比较稳定。在施工完成后，对各零部件进行拆除、检查、测量其磨损状况良好，属于正常范I韦I内，说明水平井选段重复圧裂工艺的各个环节都是科学合理的，能够广泛运用在现场施工屮去。4总结水平井选段重复压裂工艺对各个层段都有较强的针对性并且耐压能 力强，在一定条件下也能达到浅水平井层段和中水平井层段压裂改造的要求。现场运用该工艺技术，在成本、安全和操作方便性方面都具有一定的优势。参考文献[1]陈辉，孙秀芝，吕广忠•压裂水平井裂缝布局研究[J]•石油犬然气学报.2013,1[2]徐加红•葡萄花油层水平井压裂效果分析[J]・中国科技博览，2013,3