连续油管拖动底封水力喷射环空加砂分段压裂技术

连续油管喷砂射孔分段压裂技术的现场应用【摘要】连续油管压裂技术特别适合于具有多个薄油、气层的井进行逐层压裂作业，而且是一种安全、经济、高效的油气田服务技术，从上世纪90年代后期开始在油、气田上应用，连续油管压裂作业已经在加拿大、美国应用多年。

【关键词】多级压裂喷砂射孔封隔器套管分段连续油管喷砂射孔、套管分段压裂是新近发展起来的一种多级压裂技术，该技术结合了封隔器分层、套管大排量注入和连续油管精确定位的优势，对于纵向上具有多个产层的油气藏分层压裂，特别是薄层压裂具有显著优势。

1 原理及特点1.1 连续油管喷砂射孔分段压裂技术原理连续油管喷砂射孔分段压裂技术是通过连续油管下喷砂工具定位后采用高速水流射开套管和地层并形成一定深度的喷孔，流体动能转化为压能，在喷孔附近产生水力裂缝，实现压裂作业。

1.2 工艺流程工艺流程为：（1）连续油管带机械式套管节箍定位器进行定位；（2）连续油管循环射孔液，达到一定排量后加入石英砂射孔；（3）射开套管后，进行反循环洗井，此时平衡阀打开，将射孔液和石英砂洗出井口；（4）进行该层主压裂施工；（5）施工后，上提连续油管解封封隔器，再次定位进入下一层后下放坐封封隔器，开始进行第二层施工。

2 主要工具工具结构包括连续油管接头或丢手部分（发生特殊情况可进行丢手），扶正器、水力喷射工具、平衡阀/反循环接头（进行反循环）、封隔器、封隔器锚定装置、机械式节箍定位器。

3 现场应用情况及效果3.1 合川001-70-X3井基本情况（表1）3.2 注入方式喷砂射孔：Φ44.5 mm 连续油管带喷射工具加砂压裂：Φ44.5 m m 连续油管Φ139.7mm 套管环空注入3.3 施工管串Φ77.8m m引鞋+Φ135m m机械定位器下端+Φ100.0m m机械定位器上段端+Φ117.0mm封隔器+Φ85 mm平衡阀+Φ94mm喷枪（Φ5.5mm×3孔，孔眼相位120o）+Φ117.0mm扶正器+Φ73.15mm变扣接头+Φ73.15mm液压丢手+ NC16转2-3/8”PAC接头+Φ79.5mm连续油管接头3.4 喷砂射孔参数3.5 返排及测试效果2012年2月16～2月27日用油嘴控制连续自喷排液，累计排液968.4m3，余液42.75m3，后期最高氯根含量117654mg/L；期间井口压力20.5↘5.2↗10.1↘3.0MPa，放喷累计产气52000m3。

*本文受到国家自然科学基金项目(编号:50774089)和国家高技术研究发展计划(863计划)(编号:2006AA06A106)的资助。

作者简介:田守嶒,1974年生,博士研究生;从事油气井工程研究工作。

地址:(102200)北京市昌平区中国石油大学131号。

电话:(010)89733379。

E 2mail:tscsydx@连续油管水力喷射压裂技术*田守嶒1 李根生1 黄中伟1 牛继磊2 夏强1(1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室 2.中国石油大学#华东)田守嶒等.连续油管水力喷射压裂技术.天然气工业,2008,28(8):61263.摘 要 川渝地区多数油气藏纵向上存在多个产层,且部分产层跨距较大。

为解决逐层压裂的技术难题,在研究连续油管水力喷射压裂技术机理的基础上,提出利用伯努利原理,连续多层段完成水力射孔和压裂,实现水力封隔无需机械封隔。

设计研制了连续油管水力喷射分层压裂井下工具,经射穿套管和喷嘴耐磨性室内实验证明,所研制的工具可以有效地射穿套管和岩石,喷嘴耐磨蚀和本体抗返溅能力强。

连续油管水力喷射多层压裂工艺技术在四川试验成功,研制的工具能满足现场工艺要求,试验井取得了显著的增产效果。

主题词 完井 水力喷射 压裂 连续油管 井下工具连续油管技术是石油天然气勘探开发中一项蓬勃发展的技术,在世界范围内已经用于钻井、洗井、修井、氮气举升及增产措施等多个领域。

国内连续油管技术仅局限于洗井等小型作业。

近年来,大管径连续油管车的引进,使得国内开展连续油管压裂技术可行性大大增加。

低渗透油气田为我国石油工业稳定发展的重要资源,水力压裂技术是经济开发低渗透油气藏的重要手段。

川渝气田多数油气藏纵向上存在多个产层,且部分产层跨距较大,采用常规手段进行逐层压裂是一项技术难题。

水力喷射压裂是一种综合集水力喷砂射孔、水力压裂和水力隔离等多种工艺一体化的新型水力压裂技术。

与常规水力压裂相比,连续油管水力喷射压裂技术可较准确地造缝、无需机械封隔、简化作业程序、降低作业风险,适应于多产层、薄层的直井逐层压裂改造,对开发低渗透油气藏等难动用储量具有重要的意义和广阔前景。

连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术的应用基于非常规油的勘测与开发工作逐步拓展，压裂增产技术的应用范围不断拓宽，所以，研究以及分析连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术的应用，是确保非常规油开发与应用的有效手段。

本文以压裂增产技术的应用原理以及应用流程为理论依据，重点对压裂增产新技术的现场应用进行重点分析，希望通过对油管封隔器的分级设定、作业周期以及操作工艺选择等方面的研究，可以为致密气藏、多级增产等方面提供微薄帮助。

标签：喷砂射孔；封隔器；应用0 引言连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术的应用，其实质是采用多级压裂的方式，对非常规油开采方面进行作业，该项技术的应用主要以封隔器进行分层开发，并利用不同的排管对连续油管进行精确定位，这是实现多层油管压裂的有效途径。

在对连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术进行针对性研究的过程中，需要从技术应用、分层设计等方面进行综合分析，在落实喷砂射孔的基础上，实现压裂增产技术的应用效果提升。

在利用新型技术对连续油管进行定位的过程中，需要注重喷砂射管的有效套用，这是实加砂压裂的有效途径。

之所以对连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术的现场应用展开讨论，是因为非常规油的勘测以及开发仍然需要进一步提高，这是本次对压裂增产技术现场应用方面进行针对性研究的核心目的。

1 技术应用原理及流程1.1 技术应用原理在利用连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术实非常规油勘测与开发阿德过程中，其工艺原理主要以喷砂射孔设定为主，并利用贝努利原理，对喷嘴进行节流设定，以此确保喷射冲蚀的有效控制。

连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术在具体应用的过程中，是利用压裂车泵进行高压输送，通过混砂车对实现射孔液的地层注入。

在对喷射孔道进行设计的过程中，其孔道直径控制以25mm为基本参数。

在落实射开套管后，需要对套管进行压裂，以此实现施工排量的有效提升[1]。

1.2 技术应用流程首先，连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术的工艺流程是从连续油管开始，其油管主要以机械式的套管定位为中心，充分利用套管喉箍对其管道位置进行定位。

小直径连续油管水力喷砂射孔环空压裂技术在切六9—15井的试验应用【摘要】连续油管技术是石油天然气勘探开发中一项蓬勃发展的技术，在世界范围内已经用于到了新技术方面，连续油管也已经广泛用于压裂施工。

青海油田自2009年5月引进1-1/2〞连续油管作业车以来只能应用于一些简单的运用，如：气举、冲砂、酸化等，为了更高效的应用此设备，由工程技术人员牵头与江汉机械研究所合作、大胆尝试了国内首次使用1-1/2〞连续管进行的压裂试验取得了成功，为青海油田高原油田开发作业的提速提效，提供了新的思路和发展方向。

本文重要阐述了连续油管水力射孔环空压裂技术在切六9-15井的试验应用情况。

【关键词】连续油管水力喷砂射孔环空压裂试验低渗透油气田是我国石油工业稳定发展的重要资源，水力压裂能经济有效开发低渗透油气藏的重要手段，而连续油管水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术，适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造，是低渗透油藏压裂增产的一种有效方法，此技术已经在国内得到广泛应用。

在切六9-15井进行工艺应用试验验中，施工人员连续作战，应用连续油管试压、通井、替泥浆工艺后，立即连接连续油管喷砂射孔工具，安装环空压裂专用井口，成功完成了环空压裂施工作业，使新井压裂投产施工工期由常规作业8天缩短至4天，实现了提速、提效。

1 工艺原理1.1 连续油管水力喷砂射孔连续油管水力喷砂射孔是用地面压裂车将混有一定浓度磨料（一般为石英砂、陶粒）液体加压，通过油管泵送至井下，液体经喷射工具的喷嘴，高压势能转换成动能产生高速射流，磨料射流以冲量做功射穿套管和近井地层，形成一定直径和深度的射孔孔眼。

水力喷砂射流的破岩能力随压力和排量的增加而增加，一定条件下，磨料的浓度和粒度存在最佳值，存在着最优射孔时间和最大射孔深度。

水力喷砂射孔优于常规聚能炮射孔，没有形成压实带污染，可以减轻近井筒地带应力集中，有利于提高近井筒地带渗透率，穿透近井筒污染带，泄油面积增大，有利于降低生产压降，增加向井筒的渗流速度，提高未污染地层流向井筒的液体，从而提高油井产量。

连续油管底封拖动压裂技术研究与应用摘要：连续油管底封拖动压裂技术包括三项核心功能：精确定位、水力喷砂射孔以及套管环空压裂。

利用所配的套圈定位装置，可以实现对管柱的精确定位，使得水力喷枪的打孔位置尽可能地与设计打孔深度保持一致，并且偏差可以控制在0.1米之内；水力喷枪在一定的压力及排水量下，可将所携带的钻井液以极快的速度喷射出去，击穿钻井液及钻井液，并将钻井液抛向岩层深处，实现钻井液的目的。

水力喷砂射孔可以有效地克服射孔荷载的挤压效应，从而改善了孔眼的穿透性，对于薄差岩层也具有良好的穿透性。

同时由于其简单的拖拉操作和高的工作效率，使得其适合于多层储层的改造，能够在最优的层位上形成最优的裂隙组合，大大提升了储层的改造效果。

本文从连续油管底封拖动压裂技术的应用出发，详细论述了现场施工存在问题及分析及其解决策略。

关键词：连续油管；带底封拖动；压裂技术引言由于采用了以短套管为基准的定位技术，连续油管底封拖动压裂技术相对于传统的管压裂更加精确，可以在理论上进行无限制的层状/分段式压裂，从而有效解决了直井多层、薄互层和多组压裂组之间不能一致地进行改造的问题。

在此项技术的实施过程中，利用成井的基础资料，可以对井壁的构造及储层的物理性质进行有效评价；从射孔方案设计、压裂施工参数设计、设备选型、支撑剂和液体的制备、管柱强度论证、流程安装设计、井下工具设计、放喷试验等方面，为实际工程的实施奠定了坚实的基础。

单组连续油管钻具在7-10个层位的情况下，通过“一趟钻”，实现了无压力、无喷射、无压力、安全、可靠的操作，有效减少了起、下钻次数，提高了压裂井（尤其是压裂水平井）的工作效率。

但是当前，在设备、工具、液体以及工艺执行等方面，仍然存在着一定的困难，因此，必须对这些困难展开有针对性的优化和改进，并提出对应的优化和改进措施，从而让这项工艺降本、增效、安全和环保的技术优势得到进一步的提高。

一、井下工具冲蚀严重（一）问题及原因1.刚性扶正器的冲蚀损伤一方面，在压裂完成起钻时，钢结构支承件的下部支承件受到了较大的冲刷破坏。

连续油管带底封分段压裂技术应用与研究摘要：连续管带底封分段压裂技术集合了连续管技术、水力喷射、分段压裂等技术的特点，可以实现水力喷射射孔与压裂联作，无需另行射孔，在压裂过程中，可以使用工具隔离井筒分段对目的层进行施工，其一趟钻具可进行多段压裂，减少起下钻作业次数，缩短了作业周期，可以适应于不同的完井方式。

因此，连续管带底封分段压裂技术成为目前各大油田储层改造的热点技术之一。

关键词：连续油管低压低渗水力喷射加砂压裂一、前言陕北工区油井属于低压低渗、浅井油气田，为了加快开发进度，取得油气成果，2013年开始采用连续油管带底封分段拖动压裂，此种压裂方式综合了水力喷射射孔、水力压裂，可以较为准确地在指定位置制造裂缝，加砂压裂；同时依靠本身携带的封隔器工具，可以有效地分隔目的层，对不同层段进行不同的作业，有效的节省了作业时间、减少作业风险；对于开发陕北工区低渗透油藏等难动用储量具有重要的意义和广阔前景。

二、水力喷射分段压裂机理1.水力喷射射孔机理水力喷射射孔是将流体通过连续油管、喷射工具，将高压能量转换成动能，通过动能产生高速射流冲击（或切割）套管或岩石形成一定直径和深度的射孔孔眼。

为了达到好的射孔效果，可在流体中加入40-60目石英砂、粉陶等磨料，以达到预期效果。

通常分析认为水力喷砂射流的能力随压力和排量的增加而增加，磨料的浓度和粒度存在一个最佳值，在固定的条件下，存在最大射孔深度和最优射孔时间。

水力喷射射孔可以减轻近井筒地带应力集中，有利于提高近井筒地带渗透率，穿透近井筒污染带，泄油面积增大，降低生产压降，增加向井筒的渗流速度，增加未污染地层流向井筒的液量，从而提高油井产量。

2.水力射孔裂缝起裂控制机理合理选择射孔方位，可确保裂缝沿垂直于最小水平主应力方向延伸，使裂缝足够宽，单一主裂缝向地层远处发展，避免裂缝转向，降低地层起裂压力。

水力喷射射孔容易实现射孔方向与最大水平主应力方向一致，喷射出的孔道较深。

连续油管带底部封隔器拖动压裂施工程序及技术要点（试行稿）一、底封拖动分段压裂施工程序1 装井口（见图1）安装顺序：注入头→防喷器→防喷管→羊角头注入器→主阀门→KQ130/65-70型压裂井口四通。

2连续油管设备连接2.1 按现场施工布置图摆放连续油管作业设备，安装防喷盒胶芯、闸板防喷器组，试验BOP各闸板动作；2.2连续油管连接前先用水泥车泵送钢球通管，通管正常，检查连管端部150mm 部位，管段表面不得有划痕、凹陷、点蚀、变形等缺陷。

有缺陷时，用连管割刀将变形部分切除。

用70-90目砂纸除锈，并用板锉对管端倒角。

倒角标准为4*18±2°可进行工具连接；2.3连接防喷管和井下工具串；2.4拉力测试：将拉力插板插入卡瓦连接器上端平面，拉动连管，使插板与防喷管贴紧，工具串连接完成后需进行工具连接强度拉力试验，实验三次，分别为5 t、12 t、21t，最大拉力为18-21吨（具体按照工具公司技术要求），如工具接头与连续油管发生相对滑移，需重新连续。

2.3连接压裂管线、固定、试压.。

试压前将试压丝堵装入卡瓦连接器。

2.3.1 安装连接并固定压裂管线，对压裂管线及井口走泵试压至70MPa，5min内压降不超过0.5MPa，井口及管线无刺、漏、渗现象为合格。

3 工具入井、套管接箍定位器定位、校深（见图2）3.1 将下入连续油管工具串，下入速度10-15m/min为益，放入井至100m时做工具坐封测试，坐封负荷为30 kN。

坐封测试完毕，下放工具串至测点深度以下，然后匀速上提连续油管，观察MCCL经过接箍产生的波动，测试标准为15 kN -18 kN，校准封隔器坐封深度。

3.2 喷砂射孔及压裂管柱管串结构（由上至下）：2"连续油管+卡瓦连接器+机械丢手+扶正器+喷射工具+平衡阀+底封工具+机械式套管接箍定位器+扶正引锥。

重点技术要求：a.在工具入井前，仔细检查工具外观，如有磕碰伤、裂缝、变形等则不能入井；检查确认所有工具的基本性能参数及密封圈、销钉压力等级。

[训练]连续油管喷砂射孔分段压裂新技术的应用译自:IADC/SPE 155594连续油管喷砂射孔分段压裂新技术的应用Xiude Lu, Dengsheng Ye, Juhui Zhu, Dan Song, Congbin Yin, Bin Guan, andGuigang Wang川庆钻探工程有限公司井下作业公司摘要随着我国逐步对致密气藏、页岩气藏等非常规油气藏实施勘探开发,压裂增产技术也逐步呈现大规模、多段分段压裂的趋势。

连续油管带封隔器套管分级压裂技术是目前国外较新研发的一种既能实现大规模改造,又能达到分层压裂、精细压裂的一种新型分级压裂技术。

这一技术通过连续油管结合带封隔器的喷射工具,利用封隔器的多次上提下放坐封解封达到不限次数多级压裂的目的;通过连续油管喷砂射孔、套管进行主压裂,可实现较大规模改造;通过连续油管的精确定位,可对储层纵向上的多个薄互层进行灵活分层,进而达到精细压裂的目的。

为此,详细阐述了连续油管带封隔器环空分级压裂的工艺技术特点以及这一技术在国内四川盆地HC井区首次现场应用情况,并对HC井区7口油井施工过程进行了计算和分析。

事实证明,连续油管带封隔器环空分级压裂、作业周期短、分层灵活精细、封隔可靠且施工后井筒清洁,可直接多层测试投产的新型压裂技术。

为我国致密气藏、页岩气藏的多级分段改造提供了新的且行之有效的解决手段。

关键词:连续油管封隔器分段压裂支撑剂随着四川盆地低渗透油藏石油和天然气的勘探和开发，应用新型压裂技术实现多层增产变得越来越重要。

常规的压裂如产层压裂、混合压裂，封隔器压裂均采用一次性压开多个油层的方法 [1]。

利用这种压裂方法可能会出现两个问题:(1)不能有针对性的压开目油层;(2)压裂处理后的参数优化问题。

常规的压裂方法花费较高且费时，增产效果不明显，因此，新型带底部的环形封隔器连续油管多级分段压裂技术得到了发展和应用。

通过连续油管喷砂射孔套管进行主压裂, 可实现精确定位, 对储层纵向上的多个薄互层进行灵活分层, 进而达到精细压裂的目的。