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SPE 147095生产套管压裂充填：能节省开支的非常规多层设计Richard Patterson, El Paso E&P; Colby Ross and Mike Larpenter, Halliburton摘要常规的压裂充填技术是在90年代初创立起来的，并且有文献记载该技术改革了这个行业。
（Meese,1994和Mullen,1994）。
压裂充填的防砂作业不但刺激了松散的储层，而且还能提高一口井的储量和产量。
在松散地层使用压裂充填技术的结果很好，并且广为人们所接受，以至于现在发展成为一个标准程序，许多经营者都会做许多不同的压裂充填方案用于各种特殊用途。
据记载，在整个完井过程中使用的压裂充填技术一直在发展，一个基本因素就是在整个过程中都会需要辅助钻机设备，包括在对井的裂缝分析阶段。
另外，多层压裂完井体系一直在发展，以至于在完井过程中多层压裂完井能使较高钻机成本减少。
这篇论文描述了一项创新的、更经济的多层压裂充填技术，即人们所熟知的生产套管压裂充填技术，并且该项技术于2009年在墨西哥湾创立。
该项新技术包括射孔、完井以及起下钻技术。
生产套管压裂充填技术在最初阶段仅仅作为一个学习曲线来研究，但是随后证明他在裂缝分析和套管方面对这个行业有更经济和更有潜力的影响。
该项技术的使用，在钻机辅助设备撤走后，通过生产套管也能进行完井作业，并且在无固定钻塔裂缝分析阶段能节省大量的花费。
该报告将会阐述生产套管压裂充填技术所有方面并讨论三大发展历史进程。
介绍由于海上钻井平台的高成本，从水里修井钻机所需的每天80000美元，到深水悬浮钻机所需的每天500000美元，经营者一直在探索能够提高这些钻机工作效率的替代物。
一个常见的挑战就是设计一种方法在钻机尚未安装的情况下进行以上工序，而且对于一个特定的项目，重复安装拆卸一个钻机是不切实际的。
对于套管和完井阶段所用的辅助设备的运用与检查，修井钻机是必不可少的。
如果起下钻的次数可以最小化，同时限制只有在完井阶段下套管过程中才使用钻机，那么花费的成本将会明显减少且获得的投资报酬将会最大化。
这有客观地导致了生产套管技术的发展，用钻机去有效地起下钻及在玩经阶段拥压裂充填技术下套管，这将会导致更低的每日进程。
压裂充填技术已经发展了20年，大多数也列充填完井聚合物是用沉沙封隔器或泵塞送入井底的，是在射孔和射孔安置以后。
压裂充填液是由工作管柱用泵注入的，接着用一种相同的方法或通过射孔完井技术来完成的对另一区域的完井过程（Roohart,1993和Wong，1993）。
多层井段就是用这种方式完井的，但是在中国和印度绝大多数井仅仅用单一的起下钻技术来完井（Bennett，1996）。
这些完井机制也常会在射孔射孔和清理阶段使用。
然后安装封隔器且同时需压实是这一区域但不能延伸到地面。
大多数这类工具系统并不是为高速压裂充填和大型容量的压裂液机制所使用，即使有也只能在有限的范围内增产。
新的体制已经开发出来去完成多层的水力压裂，包括使用封隔器在同一时间内一次性完置好。
所有这些技术需要完整的钻机辅助设备且在高产井中完井时需大型套管才能持续工作。
在钻井辅助设备的运作下进行完井工作的多层油井分两次起下钻。
在表层进行完井，随后深入井底进行第二次完井工作，以上工作需在压裂充填工作检查完成后执行。
在石油行业，缺少一种能让所有完井设备在一次起下钻作业就下入井内的机制。
在接下来用大型压裂充填来进行防砂作业时能够拆卸钻机。
这些目的促使经营者和石油公司去发展生产套管压裂充填技术。
技术描述传统的也列充填完井过程需要很长的时间去射孔、起下钻、操纵井底工具，以至于在完成大型压裂充填过程中需花费大量时间来完成安装钻机的工作。
在使用压裂充填技术的过程时，应考虑在套管和接口已经安装后且钻机安装完成后进行井底生产套管压裂充填工作。
这项工作的完成是通过有选择性的开关筛管套滑套来进行的。
这些黄桃位于每一节生产套管之上。
在压裂充填工作之前拆卸钻机能取得很可观的成本节省。
在玩经工序中的以下几个步骤将会在下文中讨论。
在墨西哥湾的实验井还有许多未知障碍需要去客服。
生产套管压裂充填技术也可以在常规压裂冲天境内使用。
如果在常规压裂充填井中生产套管和工作管柱型号相似，那么以上技术是完全可行的。
设计思路常规多层完井机制需要一个辅助工具来钻开生产层的表面从而将完井设备下入井底。
完井一次起下钻作业，这些工具必须取出。
要完成所有工序，安井装置需要依靠所有现存的元件。
测试以及确认一项新技术需花费大量资金，所以重点在于用当前已知的技术去检验。
由于没有计划性的技术来检验生产套管压裂充填技术的可行性，而旧的工作限制明显低于每一个部件的使用性能。
该项目的发展标准包括与井有关的各种信息的储存，整个计划就是用那些镜中的最初数据结果来了解该机制的可操作性并建立相关运行情况的记录。
设计限制是根据我们所熟知的各项工具参数决定的。
包括以下内容：·层段长度最大层段长度上限为100英尺。
压裂充填技术的基本指导方针是每个高产层段底部需要用1000磅，文献记录最长的层段长度为75英尺。
·泵速压裂液是通过泵提供动力经过滑套注入完井套管的，这种组件是用来限制泵速的，没有现成的实验数据来确认该种油的可用性，只能根据相似实验来估计该油的实用性，保守估计最大需15个业务流程。
·支撑剂容积正如前文所述，没有现成的实验数据，所以在新的测试之前，把该项工作的最大容量定为100000磅。
·套管大小常用的2寸7和3寸半生产套管型号是适用于生产套管压裂充填的，以上两个任意一个都能适用，测井电缆是通过生产套管内部延伸至井底的。
所以必须确定合适生产套管尺寸与打孔尺寸。
·井眼尺寸生产套管压裂充填所需合适经验尺寸大小为0.75英寸或者更大（Behrmann,1998）。
用3寸半和2寸7的套管来放置测井电缆，那么这种井眼尺寸是不合适的。
生产套管压裂充填需更小的井眼尺寸。
大尺寸井眼和高渗透负载也曾经被运用。
井眼直径尺寸从0.2英寸到0.33英寸都适用且未遇到过问题。
·射孔枪外径在完井作业中，射孔枪的型号必须限定在它在它的返回射程之内。
·滑套直径在完井设计中，滑套的尺寸必须与生产套管相匹配，且应做的是完井配置中最低限制。
·螺纹接头类型在完井装配中，螺纹接头类型也是一个重要依据，并且对于射孔枪选择和生产套管压裂充填中的腐蚀，问题都参与考虑。
·早期虑砂早期虑砂可以是一口井反循环顺利进行，为了完成此项工序，筛管套需安装在阻隔器的顶部，这种应急套管有双重目的：¤在早期虑砂阶段，裂缝分析作业时，筛管套需保持打开的状态才能使反循环顺利进行。
¤在生产套管压裂充填阶段监控环空管。
另外还有很多完井测试设计要求需检查，包括压裂充填过程中封隔器压力预算，以及完井设备的破裂、坍塌、腐蚀、砂的使用情况、除砂作业。
图1.射孔性能工艺规程一种安全、高效的完井程序是完成所有完井操作。
许多的井场的变化必须考虑,因为钻机或手轮的复位，随后压裂船的到达和撤离，试井钢丝起下钻，和钻机设备冲洗井下压裂包。
以下描述的在PTFP完井系统中一口井的完井模板的操作工程的总结。
盐水完井液驱替(压井)和未完井现有的时间间隔。
参考图表2-31．进入井筒。
装备油管并注入压井液。
2．把封隔器中的封条拉出并开始运行。
一旦井可以被完全控制，则起出油管。
3．在新的完井间隔时期，碰到悬铁桥塞（CIBP）的井和长达10英尺的悬空水泥塞的未完井的井。
运行污水坑打包机电气电缆。
4．运行套爪插孔沉沙封隔器。
这将是沉降和浸透测井电缆的深度。
完井设备在井中的运行5．从下至上，下生产油管等完井设备到井中:•低层装备包括沉沙封隔器封隔组件、旋转滤砂滑套、流量联轴器、光管、和裂缝滑套。
•中间区装备包括液压封隔器和带有定位接头的生产油管(在未完井时封堵早期间隙的目的)。
•上部区包括层间隔离封隔器、旋转滤沙滑套、流量联轴器、生产滑动套筒循环装置、带有定位接头的生产油管、裂缝滑套套管。
•上部完井包括液压坐封封隔器、旋转虑砂监控套管、生产密封孔、生产密封装置组合和地面油管。
6．上述完井设备运行的井深,即沉沙封隔器密封装置上有足够的距离间隔以防止干扰射孔作业。
层段长度(±100英尺)必须被考虑。
图4.完井程序原理图3.完井程序原理所有的电缆进行区域,贯穿完成工具。
7．电力电缆和连接电缆射孔枪在足够的长度内在较低的区域进行射孔。
这将需要建立在射孔长度范围内的基础上进行多次起下钻作业。
8．贯穿完井装备。
进入深处和低层的有孔区域。
射孔枪的外径不能超过井的最小限制。
把枪从井中取出。
9．装上电力电缆和连接电缆射孔枪在足够长度的上区射孔。
区域射孔必须保持完井液在油藏压力下的平衡。
10．贯穿完井装备。
进入深处和上层的有孔区域。
射孔枪的外径不能超过井的最小限制。
取出射孔枪下入电缆。
地面油管的拆卸和移动（RDMO）。
11．把附加油管随完井装置一起下入井内直到沉沙封条接触沉沙封隔器。
12．进入沉沙封隔器，以确定封隔组件的位置。
13．分开油管和完井平台上的悬挂器。
14．连接并紧固油管悬挂器。
装上电缆以便安装封隔器的复合丝堵。
15．装上电缆并连接井内表环。
从井内拉出。
16．把电缆重新下入井中并在复合丝堵上装上电线探头。
把复合丝堵插入光管之下的低层裂缝套管内。
电力电缆和设置工具拉出井筒并下钻。
运行液压座封封隔器。
17．装上地面泵和液压封隔器。
18．执行工作安全分析(JSA)在压力调整操作中。
19．按步骤运行封隔器。
强化下层区域。
20．就地调整酸化压裂措施。
21．安装试井钢丝连接到井内转位工具，以便打开在最底层中上部的压裂套管。
22．起出试井钢丝。
23．搭起表面设备。
24. 运用酸化压裂方法抽吸低层产量。
25．装上电缆，并运行井内转位装置以贴近压裂套管。
强化上部区域。
26．进入上部区域和打开上部滑动套管。
27．搭起地面设备。
28．运用酸化压裂方法抽吸高层产量。
29．在转换工具上安装电缆,在井中贴近压裂套管和监控套管。
30．从钻孔中起出。
油井现在可能在生产或中止。
打开生产井。
31．在井中装上电缆,使用移动工具打开生产套管为满足选择或混合完井作业。
32．起钻。
案史在这个报告中解释了三个案例,包括一个非常成功的高压完井和两个多层完井。
这样的井都在墨西哥湾大陆架内,如图4。
一井是一个沉砂失败，完井过程采用封堵生产油管而补救成功的井。
生产油管的剩余部分仍然可以进行产层开采。
图4.墨西哥海湾区域地图尤金岛(EI)364 A-4井尤金岛364 A-4井在2009年12月从CrisS-3沙层到CrisS-1沙层运用PTFP 技术进行了二次完井，如图5所示。
在13178英尺的井内通过铸铁桥塞和水泥，手轮操作钻机辅助回堵。
