大港油田油管水力噴射工藝技術(shù)研究與應(yīng)用

摘要：水力噴射分段壓裂技術(shù)作為一種集水力射孔、分段隔離、噴射壓裂于一體的新型增產(chǎn)改造方法。大港油田A斷塊含油層系頂部有水層，若采用常規(guī)壓裂，裂縫縱向溝通水層的風(fēng)險(xiǎn)大，影響區(qū)塊的開(kāi)發(fā)。為解決A斷塊儲(chǔ)層改造的瓶頸問(wèn)題，結(jié)合水力噴射壓裂工藝技術(shù)特點(diǎn)，優(yōu)化噴射點(diǎn)位置及施工參數(shù)，避開(kāi)水層，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，增油控水效果明顯。為同類油藏油井壓裂改造提供了新的技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：水力噴射；頂水油藏；控水壓裂；含水率

1水力噴砂射孔壓裂理論研究

水力噴射分段壓裂技術(shù)作為一種集水力射孔、分段隔離、噴射壓裂于一體的新型增產(chǎn)改造方法，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：無(wú)需機(jī)械封隔器，對(duì)裸眼、篩管及管外竄流等封隔器無(wú)法坐封的水平井分段壓裂同樣適用；射孔壓裂聯(lián)作，節(jié)約了投產(chǎn)成本。

該工藝首先通過(guò)安裝在施工管柱上的水力噴射工具，在施工井段由等速核心內(nèi)的高速流體對(duì)目標(biāo)沖擊，由于流體中含有石英砂，高速流動(dòng)的含砂流體可以輕易的射穿套管，形成一個(gè)（或多個(gè)）一定直徑和深度的噴射孔道。射孔完成后開(kāi)始進(jìn)行壓裂，高速射流時(shí)周?chē)囊徊糠至黧w不斷卷入射流中，隨射流一起運(yùn)動(dòng)，使邊界層液體減少，這時(shí)要向套管環(huán)空補(bǔ)充流體，以保證井底有足夠的能量使產(chǎn)生的微裂縫得以延伸，實(shí)現(xiàn)水力噴射壓裂。

2壓裂難點(diǎn)分析及對(duì)策

2.1難點(diǎn)分析

A1井是A斷塊的一口直井，2015年11月日產(chǎn)油1.87t/d，含水26.6%，累產(chǎn)油4492t，為挖掘井區(qū)剩余油潛力，需要進(jìn)行壓裂措施。壓裂目的層3025-3075m，棗三油組，頂部距離水層21.4m，底部距水層17.4m。若采用常規(guī)壓裂啟裂點(diǎn)不可控，裂縫縱向溝通水層風(fēng)險(xiǎn)大，壓后出水，影響壓裂效果。

2.1對(duì)策分析

水力噴射壓裂技術(shù)集水力射孔、壓裂、隔離一體化，是一種新型的增產(chǎn)改造措施。水力噴射具有在指定位置準(zhǔn)確的制造裂縫、不需要機(jī)械封隔、減少作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)以及縮短作業(yè)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)A1井壓裂目的層的儲(chǔ)層特征及改造難點(diǎn)，優(yōu)選水力噴射壓裂技術(shù)，在指定位置形成裂縫，避免壓開(kāi)水層，提高壓裂效果。

3壓裂施工參數(shù)優(yōu)化

3.1井口油壓和套壓預(yù)測(cè)

根據(jù)水力噴射原理，地層被成功壓開(kāi)的條件是：

Pa+Ph+Pb-△P≥Pfac （3-1）

噴嘴壓降和排量的關(guān)系

嘴流損失方程： （3-2）

3.1.3 A1井油壓套壓預(yù)測(cè)

根據(jù)A1井施工管柱優(yōu)化排量，預(yù)測(cè)壓裂油壓和套壓，排量3.2m3/min，出口流速236.4m/s，噴嘴壓降37.2MPa，射孔油壓68.35～73.5MPa，壓裂時(shí)環(huán)空排量1.0m3/min，預(yù)計(jì)壓裂時(shí)套壓26.3～26.8 MPa，預(yù)計(jì)壓裂時(shí)油壓53.84～55.0MPa。根據(jù)計(jì)算結(jié)果為保證施工的順利完成，施工中確保總排量在4.2m3/min，其中油管排量3.2m3/min，套管排量1.0m3/min。施工油壓限壓75MPa，套管限壓35MPa。

3.2 施工管柱：

從下往上：導(dǎo)向頭0.14m+多孔管0.42m+單向閥+噴槍（噴槍中心位置3057.00m）+變扣接頭+31/2″N80平式油管19.6m+安全接頭+31/2″N80平式油管19.6m+31/2″N80平式校深短節(jié)（下平面位置：3017.80m）2.00m+2017m 31/2″N80平式油管+1000m 31/2″P110加厚油管至井口。

3.3 泵注程序

A1井采用油套同注的進(jìn)液方式，為保證施工順利完成，設(shè)計(jì)施工排量：4.2m3/min（油管排量3.2m3/min，套管排量1.0m3/min），加入0.425-0.85mm中密度陶粒11.2m3；0.3-0.6mm中密度陶粒10.2m3，射孔用石英砂：0.425-0.85mm天然石英砂2m3。

4實(shí)施效果

A1井壓前工作制度5米/2.0次，日產(chǎn)油1.87t/d，含水率26.7%。壓后工作制度5米/3.1次，日產(chǎn)油7.11t/d，含水率22%。日增油7.24t，含水下降4.7個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到了增油控水的目的。

5結(jié)論與建議

（1）A1井壓裂目的層頂部距離水層21.4m，底部距水層17.4m，優(yōu)選水力噴射壓裂工藝技術(shù)，壓后日增油7.24t，含水下降4.7個(gè)百分點(diǎn)，效果明顯，達(dá)到了增油控水的目的。

（2）水力噴射壓裂工藝技術(shù)啟裂點(diǎn)可控，能夠在指定位置形成裂縫， 對(duì)于壓裂目的層上下有水層的油井，可以避免壓開(kāi)水層，提高壓裂效果。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：趙玉東（1987-）男， 2011年畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣田開(kāi)發(fā)工程專業(yè)，碩士，現(xiàn)在大港油田石油工程研究院工作，工程師，主要從事儲(chǔ)層改造技術(shù)研究.