连续油管喷砂射孔作业
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文章编号:1001-3482(2014)06-0000-00连续油管喷砂射孔环空分段压裂工具研制与应用孙鑫1,程智远1,周晓昱2,王瑶1,丁柯宇1,姚卫东1,徐敏1(1. 渤海钻探工程技术研究院,天津 300280,2. 大港油田第一采油厂,天津 300280)摘要:连续油管喷砂射孔环空分段压裂技术可以不限次数进行多级压裂,实现较大规模储层改造。
针对苏里格气田的低压、低渗、低产的特点,研制了连续油管喷砂射孔环空分段压裂工具。
介绍了工艺管柱的组成,并对喷嘴、封隔器、卡瓦的关键参数进行计算。
在苏25-2-2H井进行的试验表明:该项技术的作业周期短、分层灵活并精细、封隔可靠,施工后井筒清洁。
为我国致密气藏的多级分段改造提供了有效方法。
关键词:连续油管;喷砂射孔;分段压裂;工具中图分类号:文献标识码:Coiled tubing abrasive perforating and annulus staged fracturing tool andapplicationSUN Xin1,CHENG Zhi-yuan1,ZHOU Xiao-yu2,WANG Yao1,DING Ke-yu1,YAOWei-dong1,XU Min1(1. Engineering Technology Research Institute, CNPC Bohai Drilling Engineering Company Limited,Tianjin,300280, China,2. The first oil production plant of Dagang Oilfield Company,Tianjin,300280,China)Abstract:The technology of coiled tubing abrasive perforating and annulus staged fracturing can be an unlimited number of multi-stage fracturing, which can be used in extensive reservoir improvement.In allusion to the characteristic of low pressure, low permeable, low yield in Sulige area,the Coiled tubing abrasive perforating and annulus staged fracturing tool is developed. The paper introduces the process pipe column, to calculate the key parameters of the nozzle, packer and slip.The test of the Su25-2-2H indicates that this technology working style is short, the layering is precise, the packing is reliable and the well bore is clean. The technology can solve multistage layering effectively in tight gas reservoir.Key words:coiled tubing;abrasive perforating;multistage fracturing;tool随着我国油气田开发进入中后期,储层薄、低压、低渗、高含水、储采失衡等问题日益凸现,这些薄差油气田的油层分散、层间跨距无序,普通压裂技术已无法满足高效开采的需求。
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。
连续油管喷砂射孔技术发展方向探索近年来连续油管喷砂射孔分段压裂技术是为了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,利用伯努利原理,连续多层段完成压裂和水利射孔,实现水力封隔,不需要另外进行机械封隔。
现阶段连续油管喷砂射孔技术方面已经设计研制了相应的水力喷射分层压裂的井下作业工具,并且也通过了喷嘴耐磨性测试和射穿套管实验证明。
文章则主要针对连续油管喷砂射孔技术的发展方向进行相应的探索研究。
标签:连续油管;喷砂射孔技术;压裂;井下工具引言连续油管技术的应用于90年代初开始,现阶段仍旧处于开发和研究的初级发展阶段。
作为一项正处于石油天然气勘测开发蓬勃发展中的技术,已经在全球范围内应用于钻井、修井、洗井、氮气举升和增产等许多领域。
近年来,随着连续油管技术的进一步发展,大管径连续油管车的引进,大大增加了连续油管喷砂射孔压裂技术的可行性。
连续油管喷砂射孔压裂技术是应用水利喷砂射孔、水力压裂以及水力隔离等多种工艺于一体的综合型技术,较之常规的水力压裂技术,连续油管喷砂射孔技术可以更加准确的造缝、简化井下作业程序、无需机械封隔、降低作业风险等,适用于薄层、多产层的直井逐层压裂改造。
低渗透油田作为我国石油产业稳定发展的重要资源,连续油管喷砂射孔技术对其具有非常重要的意义。
1 水力喷射原理水利喷砂射孔技术的发展方向是集水利喷砂射孔技术和水力喷射压裂技术于一体的水力喷射压裂技术,它的水动力学的基本原理是,在进行水利喷砂射孔之后,通过两套泵压系统分别向连续油管和同时环空泵入压裂流体完成的喷射压裂技术。
水利喷砂射孔技术是通过地面上的压裂车将有一定浓度的混合磨料经过液体加压,通过油管泵送到井下,经过加压后的混合磨料液体通过喷射工具的喷嘴,将其拥有的高压势能转换为动能,形成高速射流,磨料液体通过这种方式做功射穿套管和进井的地层,从而打出一定深度和直径的孔眼。
水利喷砂射孔比较常规的聚能炮弹射孔,它没有形成压实带污染,能够减轻近井简地带的应力集中,能够相应的提高近井简地带的渗透率,穿透近井简污染带,伴随着泄油面积的增大,有助于降低生产中的压降,增大渗流速度,相应的提高了未污染地层流向井简中的量度,从而提高整个油井的产量。
*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。
1621 井下作业技术概述井下作业是对油水井进行维修的作业措施,包括油水井维修、油水井大修及增产挖潜措施的作业。
通过起下管柱的操作,完成油水井维修的任务。
通常情况下,需要进行压井作业,避免井喷及井喷失控事故的发生,需要实施井控技术措施。
消耗更多的人力、物力和财力。
在保证安全作业的条件下,完成井下作业施工任务。
2 连续油管井下作业技术措施连续油管是应用低碳合金钢制造的油管,具有一定的绕度,可以延长至上千米。
能够代替常规油管实施井下作业,可以带压作业,实现连续的起下作业,方便井下作业施工,具有非常好的发展前途。
目前连续油管井下作业技术已经进入一个崭新的发展阶段。
2.1 连续油管井下作业技术的特点连续油管作业设备是一种轻便的,液压系统控制的连续起下油管的设备。
应用连续油管可以大大缩短作业的时间,设备比较少,起下钻速度快,节约井下作业的施工成本,提高井下作业施工的经济效益。
井下作业的效率得到较大程度的提高,可以在不压井的情况下,实施井下作业施工,减少压井产生的成本投入。
对于水平井和大位移井的井下作业,应用常规管柱,难度特别大。
而优选连续油管,解决井斜的问题,无论什么方向的井下作业施工,连续油管都能够达到目标位置,不需要更多的设备和人员,大大地提高井下作业的效率。
2.2 连续油管井下作业技术的应用2.2.1 水平井酸化施工中的应用水平井的连续油管水平拖动酸化技术措施的应用,对水平井段的酸化处理,通过酸液的化学溶蚀作用,提高水平井段的渗透性,提高水平井段的产能。
应用连续油管注入酸液,将连续油管在水平井段拖动,减少过多的管柱组合,节约了起下管柱的次数,不需要重复下放或者上提管柱,施工非常方便,达到水平井段均匀布酸的效果。
酸化后,增产效果明显,酸化施工成本比较低,达到最佳的酸化施工效果。
2.2.2 作为速度生产管柱使用将连续油管作为速度生产管柱使用,对原井的生产管柱不做处理,对原来的井口装置也不做变更,节省了更多的时间和费用。