水平井分段压裂完井技术调研报告

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1、《现代完井工程》水平井分段压裂完井技术调研报告目录1研究目的及意义12水平井分段压裂技术22.1国外水平井分段压裂技术研究现状22.1.1斯伦贝谢公司——StageFRACTM系统32.1.2哈里伯顿公司——固井滑套分段压裂系统32.1.3贝克·休斯公司——FracPiontSystem分段压裂系统42.2国内水平井分段压裂技术研究现状52.2.1水力喷射分段压裂技术52.2.2双卡上提压裂多段技术52.2.3分段环空压裂技术52.2.4液体胶塞隔离分段压裂技术52.2.5机械桥塞隔离分段压裂技术62.2.6限流压裂技术62.3本章小结63水平井分段压裂

2、数值模拟方法73.1笛卡尔网格的加密法73.2PEBI网格加密法93.3表皮因子法93.4直角网格加密法93.5本章小结94水平井完井技术104.1筛管分段完井技术104.2水平井砾石充填防砂技术104.3鱼骨状水平分支井完井技术104.4膨胀管完井技术114.5套管射孔分段压裂完井技术114.6裸眼分段压裂完井技术114.7本章小结11参考文献131研究目的及意义所谓分段压裂技术，就是在井筒内沿着水平井眼的方向，根据油藏物性和储层特征，在储层物性较好的几个或更多水平段上，采用一定的技术措施严格控制射孔孔眼的数量、孔径和射孔相位，通过一次压裂施工同时压开

3、几个或更多水平段油层的技术。这是一套有效改造低渗透油气藏的水平井技术。2008年全球非常规石油资源规模达449.5Gt[1]。目前我国低渗透油气藏已探明储量近60亿吨，已经动用储量近30亿吨。近50%已探明的低渗透油气藏由于单井自然产能低、开采效益差难以动用。水平井可以增加井筒与油层的接触面积，提高油气的产量和最终的采收率，但随着石油勘探开发时间的延长，中高渗等常规油田逐步减少，低渗透等非常规油气藏储量不断增加，低渗透油气藏的重要性便日益凸显。由于低渗透率油藏的渗透率低、渗流阻力大、连通性差，有时水平井的单井产能也比较低，满足不了经济开发的要求，还要对水

4、平井进行压裂增产，提高水平井的产能。应用水平井压裂措施，可以实现油田增储稳产。但由于地层渗透性各向异性，各段的渗透性相差有时很大，这会导致底水油藏水平井的底水锥进从而使水平井过早的水淹，那么将有必要对水平井段进行合理的分段完井。此外，合理的、高质量的水平井分段压裂完井可以更好地控制底水上升剖面，延长无水采油期和提高油层采收率。因此，加强对水平井分段压裂工艺技术，尤其是水平井分段压裂完井技术的研究急不可待。142水平井分段压裂技术水平井分段压裂增产技术对于改善低渗透、低孔隙度油气藏开发效果、提高单井产量和最终采收率，具有重要作用，是油田增产、增注的有效手段

5、[2]。使用压裂增产技术，可获得显著的增产效果，社会经济效益可观，具有广泛的推广应用前景。2.1国外水平井分段压裂技术研究现状二十一世纪年以来，随着水平井的规模应用，国外许多公司开始尝试水平井分段压裂技术，经过十多年的发展，现已形成较为完善的、能适应不同完井条件下的水平井分段压裂技术。国外主流的水平井分段压裂技术主要有：水力喷射分段压裂技术、裸眼封隔器分段压裂技术和快钻桥塞分段压裂技术三类，其中裸眼封隔器分段压裂技术应用最为广泛[3]。2007年开始，水平井分段压裂技术成为非常规油气开发的主体技术，开始在北美大规模应用。目前国外能够提供水平井分段压裂工具

6、及技术服务的公司有30多家，这些公司主要通过自主研发、并购和引进等方式获取该项技术。预计在未来的发展趋势中，水平分段压裂技术的发展方向主要有四个：高导流能力压裂、段数倍增压裂、缝网压裂、随压甜点探测。表1国外水平井分段压裂主流技术主体技术技术特点水力喷砂分段压裂技术常规管柱拖动式水力喷砂井下工具简单，长度短；工具外径小有反洗通道；砂卡管柱几率小连续油管拖动式水力喷砂连续油管喷砂射孔，环空加砂压裂；砂塞留置，封堵已压井段；连续管兼做冲砂洗井管柱；施工安全不动管柱式水力喷砂不动管柱；工具外径小；有反洗通道裸眼封隔器分段压裂技术液压坐封裸眼封隔器（带滑套）不动

7、管柱，投球打开滑套分压各段；兼做压裂管柱与生产管柱；施工快捷遇油膨胀封隔器（带滑套）遇油膨胀坐封，封隔环空；隔离套管系统无需机械操作；地面投球打开滑套；施工快捷快钻桥塞分段压裂技术同时射孔及坐封压裂桥塞；可进行大排量施工；分压段数不受限制；压裂后可快速钻掉，易排出14图1水平井分段压裂工具结构2.1.1斯伦贝谢公司——StageFRACTM系统斯伦贝谢公司的StageFRACTM增产系统（如图2）主要针对砂岩或碳酸盐岩油藏裸眼井的压裂而设计的。该系统经现场证明通过利用RockSealTMII裸眼封隔器对水平段进行分段封隔可显著改善压裂效果。该系统一次下放

8、最多可完成九段压裂，适应温度最高达200℃，封隔器最高承受压差达69MPa。另外