关于水平井复合射孔技术的探析

关于水平井分段压裂技术的国内外调研

摘 要：随着世界经济的发展，石油这一不可再生资源在社会发展中的作用日益显著，石油的开采方式也在不断的突破与创新。水平井分段压裂技术自2002年开始，经过数年的快速发展，形成了可以与不同完井条件相适应的水平井分段压裂技术。作为非常规油气开发的主要技术，水平井分段压裂技术有许多优点，可以大幅提高采收率，同时也取得了长足的进步与发展，世界上专门研究该技术的公司也屡见不鲜，可以说得到了国际与社会的广泛关注。本文主要介绍水力喷砂分段压裂技术。通过对其国内外现状、工艺分析、优化方法等方面进行研究，以期为水平井分段压裂技术的发展与探索提供参考。

关键词：水平井；分段压裂；水力喷砂；国内外现状；优化

1 前言

近几年石油开采技术的发展在全球都备受关注，越来越多的探明储量都属于低渗透储层，开采难度大，经济效率低，水平井的发展大大提高了集水建筑物与地下水非饱和带中的气体、地下油气的接触面积，有效地提高了流体的抽取效率。水平井分段压裂技术是在井段中以较短的时间压裂多条裂缝的关键。水力喷射分段压裂技术在逐年快速发展。

本文主要选取水力喷砂分段压裂技术作为范例，来介绍水平井分段压裂技术的国内外发展情况，关键技术和分析优化等方面，希望可以对水平井分段压裂技术的发展有所帮助。

2 水力喷砂压裂技术的国内外发展情况

2.1 水力喷砂压裂技术的国内发展情况

我国从1970年开始就将水射流技术从煤炭领域运用到了石油行业以实现增产，自首次试验成功以来，短短六年时间，该技术已在长庆油田、四川油田等八个油气田进行了现场应用，在辽河、胜利、中原等油田取得良好效果，平均单井增产20%～30%。截止2011年底，已应用于全国近300口井，目前已成为中国水平井分段改造的主体技术之一。

2005年，长庆油田与哈利伯顿油服公司合作引进了水平井水力喷砂分段压裂技术，成功实施了靖平一井、庄平三井两口井6段水力喷砂分段压裂实验。其中靖平一井实现分段压裂两段，被认为是国内第一口实现水力喷砂分段压裂的水平井[1]。

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关于水平井有杆泵举升技术的研究

作者：刘春阳

来源：《中国科技博览》2019年第09期

[摘 要]近年来，随着水平井采油技术的发展，水平井的数量与日俱增。有杆泵采油作为采油系统中所占比例最大的一种采油方式，应用于水平井采油技术时，却存在诸多问题。本文对水平井有杆泵举升所面临的问题进行了分析研究，针对抽油泵所需防砂及耐温性能选定满足水平井举升所应用的有杆泵，并对技术所应用的配套设备进行了介绍，对于水平井采油具有一定意义。

[关键词]水平井；有杆泵举升；抽油泵；配套设备

中图分类号：TE355.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0012-01

1.水平井抽油泵设计

1.1水平井抽油泵防砂技术研究

水平井出砂，因砂粒沉降方向与液流方向存在偏移现象，砂易于沉积，对井下泵的影响较常规油井更为严重，造成卡泵、检泵周期短等问题。现有的设计主要从以下三个方面考虑：

（1）阻止或减少砂粒进入柱塞与泵筒之间的密封间隙，减小砂卡泵的可能性此种设计目前应用较多，但井液含砂悬浮于液体中，随液体运动，柱塞与泵筒之间是间隙密封，密封间隙必然存在液流，所以砂粒等机械杂质仍能够进入柱塞与泵筒之间的密封间隙，为缓解该问题，抽油泵柱塞两端安装了环状刮砂组件，利用自由的弹性力或在油管液柱压力作用下阻止砂粒进入泵的摩擦副间隙内，防止砂卡的发生。

（2）采用软密封柱塞，采用软密封柱塞的防砂抽油泵在设计上允许固体颗粒进入泵内任何空间，并且完全取消了硬对硬的滑动摩擦副，采用软-硬摩擦副，密封结构采用液力自紧密封，或采用弹簧补偿的方式，可以实现理论上的零间隙密封，并具有漏失量小、泵效高等特点，能够彻底解决砂卡泵的问题。但此设计由于柱塞密封件与泵筒之间始终处于磨损状态，磨损现象严重，所以检泵周期有限，通常不足半年，只适用于严重出砂或出泥浆的油井。

・　７Ｏ　・　测　井与　射孔　２００８年・第２期　

水平井内定向复合射孔器研制　

孙海军　周海涛　周绍民　刘世龙　王志英　张永胜　

（黑龙江华安民爆器材有限责任公司）　

摘要：水平井射孔技术，在国内各油田发展很快，而复合射孔技术在水平井的定向射孔中还未得到广泛　应用。本文所介绍的内定向复合射孔枪是将射孔弹在枪体内保持定向，选用轴承及弹架外配置重块的定向方　

式满足了平行射孔施工难度大的技术难题。内定向工艺施工方便，具有广泛的实用性。　

关键词：水平井　内定向　复合射孔　

１前言　

随着钻井工艺技术的不断提高，水平井规模　

不断扩大，水平井射孔技术有了飞速的发展。目　

前水平井射孔中采用的是常规射孔技术，而集射　

孔、气体压裂为一体的复合射孔技术，在直井、斜　

井中得到了广泛的应用，具有明显增产、增注效　

果。但在水平井定向射孔中没有得到广泛应用，　

主要的原因是水平井射孔需要定向，尤其是采用　

内定向射孔器，枪身无法开与射孔弹相对应的盲　

孔及泄压孔，对枪体的强度有一定的影响。为此，　

我公司经过近两年的技术攻关，成功地完成了水　

平井内定向复合射孔器的研制工作，解决了内定　

向复合射孔器在水平井中的强度问题。　

１安全性能的解决　

内定向复合射孔器不能开盲孔和泄压孔。如　

何解决安全问题是课题的关键。　

１．１增加枪身强度　

射孔枪身采用的材质在国内经过多年的研制　

和优选已经定型并大量使用，因此在材质不变的　

情况下，调整枪身壁厚来增加抗内压强度。　

１．２　改进压裂弹设计　

调整枪身壁厚是有限的，可通过降低压裂弹　

产生的峰值压力来解决枪身的安全性。通过地面　模拟常规复合射孔器试验，找出解决问题的办法。　

１．２．１试验方法　

在长度为３４７ｍｍ的１０２短枪内装　

ＤＰ４４ＲＤＸ－－１型射孔弹１发、两端各装１发常规　

压裂弹，将装配完好的短枪放人内径１２４ｍｍ的　

试验装置内，试验装置的一端接有压力传感器与　

短枪内连通，点火后测出枪内ｐ—ｔ曲线。　

１．２．２试验结果分析　

２００６年ｌ２月　第２ｌ卷第６期　国外测井技术　ＷＯＲＬＤ　Ｗ　ＥＬＬ　Ｌ０ＧＧＩＮＧ　ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ　Ｄｅｃ．２０ｏ６　Ｖ０Ｉ．２１　Ｎｏ．６　

辽河油田射孔系列应用研究　

蒋忠华　

（辽河油田测井公司数解中心）　

摘要：针对各种不同地质情况、各种套管尺寸的水平井射孔技术、小井眼侧钻水平井射孔技术、小　

井眼深穿透和复合射孔技术、变孔密调剖射孔技术、高孔密防砂射孔技术、稠油超稠油射孔技术、低　

外压射孔技术、复合射孔技术、全通径射孔技术等特殊井、复杂井射孔技术等具有辽河油田特点的　特色射孔技术系列。分析了射孔工艺在不同地质条件下的应用效果，从中找到较为简便实用的射孔　

弹型的优化选取方法，为现场射孔施工作业提供指导。　关键词：射孔系列；射孔新技术；地质条件；应用效果；优化选取　

Ｏ引　言　

辽河油田地质情况复杂，含油层系多，岩性、物　

性差别大，既有复杂岩性的粗面岩储层、碳酸盐岩储　

层和变质岩储层，也有常规的砂泥岩储层，而且油品　种类繁多，既有稀油，也有稠油、超稠油和高凝油。近　

几年，随着辽河油｝壬Ｊ勘探开发向深部、复杂地层深　

入，低、深，难、稠、小的矛盾越来越突出，开发方式随　之发生了很大的变化，小井Ⅱ｝！深井、小井眼侧钻井、　

水平井和注蒸汽热采井越来越多，原有普通射孔技　术已经不适应这些地层和这些开发方式射孔施工的　

需要。为了满足不同油层开采的需要，辽河油田已由　开发初期的单一射孑Ｌ完井方式发展到目前适应不同　

地质条件、各种套管尺寸的射孔系列，满足了不断变　

化的油田发展形式的需要。　

１辽河油田射孔新技术介绍　

近几年来，辽河汕ｌ】ｊ的射孔技术，伴随着石汕天　

然气　ｋ的发腱很快，它已从过去那种以射开油层　为目的，发展到今天的采用综合技术方法最大限度　

地提高油气井产能为目的。射孔地面控制仪器，由模　拟记录人工控制发展到以计算机为核心的数控仪　

器；射孑Ｌ井下器材形成４００ｍｍ～１０００ｍｍ适用各型　套管的深穿透系列、最高达１２０孔，ｍ的高孔密系　列、　３ｒａｍ～　２６ｒａｍ的变孑Ｌ径系列。射孑Ｌ技术无论