水平井裸眼分段壓裂技術(shù)

孫吉成施鐵軍祝月振（.中原石油工程有限公司井下特種作業(yè)公司西北項(xiàng)目部酸壓二隊(duì)，河南 濮陽 457000；.中原石油工程有限公司井下特種作業(yè)公司酸壓二隊(duì)，河南 濮陽 457000；.中石化中原工程有限公司井下特種作業(yè)公司西北項(xiàng)目部酸壓隊(duì)，河南 濮陽 457000）

水平井裸眼分段壓裂技術(shù)

孫吉成1施鐵軍2祝月振3
（1.中原石油工程有限公司井下特種作業(yè)公司西北項(xiàng)目部酸壓二隊(duì)，河南 濮陽 457000；2.中原石油工程有限公司井下特種作業(yè)公司酸壓二隊(duì)，河南 濮陽 457000；3.中石化中原工程有限公司井下特種作業(yè)公司西北項(xiàng)目部酸壓隊(duì)，河南 濮陽 457000）

摘 要：具有技術(shù)簡單、作業(yè)效率高優(yōu)點(diǎn)的水平井裸眼分段壓裂技術(shù)，在低孔、低滲以及低壓油氣藏的水平井增產(chǎn)改造中，得到了廣泛的應(yīng)用。封隔器、滑套是水平井裸眼分段壓裂技術(shù)中重要的組成部分。水平井裸眼分段壓裂技術(shù)有效的提高了油田勘探開發(fā)的效益，是低壓、低滲透油氣藏開發(fā)主要增產(chǎn)措施之一。

關(guān)鍵詞：水平井；裸眼；分段壓裂

一﹑水平井裸眼分段壓裂技術(shù)分析

水平井分段壓裂改造技術(shù)不僅代表了油﹑采氣工藝技術(shù)的改革發(fā)展的方向，而且也是國際上較先進(jìn)的技術(shù)。水平井分段壓裂改造技術(shù)在儲(chǔ)層物性好的水平段上，根據(jù)井筒內(nèi)水平井眼的方向，同時(shí)，根據(jù)油藏物性和儲(chǔ)層特征，通過一定的技術(shù)手段，對射孔眼的數(shù)蚤﹑孔徑和射孔相位進(jìn)行控制，實(shí)施一次壓裂施工手段，對水平段油層進(jìn)行壓開的技術(shù)。這種技術(shù)很好的改造了低滲透油氣藏。水平井裸眼分段壓裂工藝技術(shù)，首先，實(shí)施了有效的通井，能夠使壓裂管柱順利到達(dá)井底；其次，使鉆桿與壓裂管柱進(jìn)行連接，同時(shí)將鉆桿與壓裂管柱送入井底，進(jìn)而丟手分開，生產(chǎn)油管柱得以回插；第三，按照順序進(jìn)行投球，對每一層進(jìn)行加壓壓裂。這種技術(shù)使水平井不動(dòng)管柱生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)。

（一）對井眼進(jìn)行處理并通井。鉆井過程中，為使壓裂管的下入受到影響，必須用刮管器清理管柱上的結(jié)塊。必須保證循環(huán)的泥漿與設(shè)計(jì)時(shí)的泥漿具有相同的性能，并且要保證過篩的泥漿中沒有顆粒雜質(zhì)。巖屑床必須通過螺旋扶正器進(jìn)行清理，使水平裸眼段井眼的平緩度得到加深。同時(shí)，運(yùn)用模擬管柱進(jìn)行通至井底過程，進(jìn)而使原泥漿進(jìn)行循環(huán)，循環(huán)至泥漿的性能相同為止。

（二）實(shí)施管柱的下入。先將鉆桿接上壓裂管柱，再在井下進(jìn)行分開，然后實(shí)施生產(chǎn)油管柱的回插，實(shí)施壓裂的施工與生產(chǎn)。這個(gè)過程，不僅對施工的成本進(jìn)行了節(jié)約，而且在油管柱強(qiáng)度較弱的情況下，遇到阻力不容易處理的問題得到了解決。

（三）施工設(shè)備的拆除及生產(chǎn)。首先，在對鉆井設(shè)備進(jìn)行拆除的同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)的位置對壓裂設(shè)備實(shí)施正確的擺放，并實(shí)施配液與配水。其次，對回插生產(chǎn)油管柱進(jìn)行壓裂。為增加施工過程的可靠性，設(shè)計(jì)實(shí)施為不停泵的投球處理。第三，在壓裂工作結(jié)束后，進(jìn)行停泵。關(guān)閉井口閥門，對施工管線進(jìn)行拆除，實(shí)施液體的返排，然后開始進(jìn)行生產(chǎn)。

二﹑水平井裸眼分段壓裂工藝過程的分析

水平井裸眼分段壓裂管柱結(jié)構(gòu)有兩種方式，即壓力開啟滑套和投球滑套。根據(jù)儲(chǔ)層條件﹑水平段的有效長度以及同儲(chǔ)層主應(yīng)力方位的關(guān)系等綜合因素，考慮實(shí)施哪種方式。施工過程中，實(shí)施洗井對循環(huán)閥實(shí)施外壓差設(shè)計(jì)，目的是進(jìn)行壓裂作業(yè)后，不動(dòng)管柱的油套能夠連通。為增加工具串的剛性，在油管連接間距長的工具中間實(shí)施扶正器的安裝。

（一）鉆桿上接上壓裂管柱后，進(jìn)入井底。在進(jìn)行加壓時(shí)，實(shí)施球投支座封球。運(yùn)用雙向懸掛封隔器實(shí)施坐封懸掛。在高壓泵的作用下，鉆柱與壓裂管柱在工具處進(jìn)行分離，進(jìn)行泄壓后，把鉆柱與工具提出。

（二）利用生產(chǎn)管柱與外壓差，實(shí)施循環(huán)閥的開啟，實(shí)施水力錨與插入管的對接。實(shí)施插管回接并進(jìn)行密封?；自诩訅号c加力的作用下，進(jìn)行開啟。然后按照一定的順序?qū)嵤┩肚?，?shí)施壓裂。

三﹑水平井裸眼分段壓裂設(shè)計(jì)分析

水平井裸眼分段壓裂設(shè)計(jì)同油田化學(xué)以及環(huán)境工程學(xué)之間有著很大的關(guān)系。同時(shí)，與油藏地質(zhì)學(xué)與測錄井也有著密切的關(guān)系。實(shí)施設(shè)計(jì)必須考慮周全。

（一）裂縫間距設(shè)計(jì)分析。依據(jù)壓力場與流態(tài)的分析結(jié)果，防止出現(xiàn)受到后期壓力的干擾，必須保證正交裂縫的間距恰當(dāng)。同時(shí)，對裂縫與水平段井軸之間的夾角設(shè)計(jì)合理，對壓裂裂縫之間的距離進(jìn)行確定。

（二）確定封隔位置。封隔器有懸掛封隔器和裸眼封隔器兩種。封隔器的選擇必須根據(jù)坐封位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。物性不好的泥質(zhì)砂巖段需要坐封器，電性不良﹑變化較小以及無顯著擴(kuò)徑的井段需要坐封器，用時(shí)比較長的井段也需要坐封器。安裝坐封器時(shí)，井斜角必須小于35度；坐封器與套管鞋保持150m以上；井眼狗腿度必須每間隔30m且小于10度；同時(shí)，要避開套管接箍。裸眼封隔器必須放置在硬度較高的巖砂儲(chǔ)層中。均勻且長的井眼之間的距離必須大于2m。

（三）對分段級數(shù)和管柱規(guī)格進(jìn)行確定。進(jìn)行分段以及對井下的工具位置確定時(shí)，不僅要對工藝條件和裂縫的效率進(jìn)行考慮，而且要對儲(chǔ)層的條件，水平段的長度，水平段與儲(chǔ)層主應(yīng)力之間的方位關(guān)系機(jī)械?？紤]。為了使壓裂施工具有一定的經(jīng)濟(jì)性，必須根據(jù)分段級數(shù)對生產(chǎn)油管柱的規(guī)格進(jìn)行確定。

（四）對砂量的選擇。加砂量的大小決定了裂縫的開口形狀。第一，根據(jù)臨井同層位儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)，對加砂的規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)；第二，通過Fracpropt 軟件，對裂縫的半長﹑縫高﹑縫寬及平均裂縫導(dǎo)流能力的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲?。坏谌?，不同段的加砂規(guī)模，應(yīng)遵循水平井多段壓裂的基礎(chǔ)理論實(shí)施，同時(shí)，應(yīng)與測錄井的解釋成果﹑測井曲線分析等進(jìn)行結(jié)合。

四﹑水平井裸眼分段壓裂技術(shù)分析

水平井壓裂分段改造實(shí)施工藝具有較高的技術(shù)難度。施工不受影響的前提下，水平井壓裂要解決的主要問題是分段改造。施工過程中，不僅要對壓裂液的性能和壓裂設(shè)備進(jìn)行考慮，而且對選擇的支撐劑必須考慮。同時(shí)，還要考慮是單井與還是多井聯(lián)作的問題。水平井裸眼分段封隔以及壓裂完井管串一趟入井，準(zhǔn)確的控制了裸眼水平段的起繼位置，水平段儲(chǔ)層保護(hù)劑選擇性分段壓裂技術(shù)水平得到了實(shí)現(xiàn)，對環(huán)境進(jìn)行了保護(hù)，并進(jìn)一步節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。

結(jié)語

對分段壓裂工藝方式和井下的封堵工具進(jìn)行選擇，是水平井分段壓裂改造工藝技術(shù)中的難點(diǎn)問題。這種及時(shí)具有非常高的科學(xué)技術(shù)含量，不僅能夠?qū)Νh(huán)境起到保護(hù)作用，還具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。水平井裸眼分段壓裂技術(shù)，在施工中對工作人員的技術(shù)水平要求較高，對裸眼完井工具的質(zhì)量要求也較高。

參考文獻(xiàn)

[1]李強(qiáng).水平井裸眼分段壓裂管柱密封性能研究[D].西南石油大學(xué)，2014.

[2]尹建.水平井分段壓裂誘導(dǎo)應(yīng)力場研究與應(yīng)用[D].西南石油大學(xué)，2014.

中圖分類號(hào)：TE934

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