水平井泵送桥塞分层射孔压裂技术 2013

水平井分段压裂技术总结1500字水平井分段压裂技术是一种通过在水平井井段内使用多级裂缝进行地层压裂改造的方法。

它通过将井段划分为多个小段，并在每个小段上进行裂缝射孔和压裂作业，从而提高油气产能。

本文将对水平井分段压裂技术进行总结。

水平井分段压裂技术的核心思想是将整个井段分为多个小段，并在每个小段上进行裂缝射孔和压裂作业。

这样可以使得裂缝能够更加均匀地分布在整个井段内，提高了裂缝面积和长度，从而提高了井段的产能。

在水平井分段压裂技术中，裂缝射孔和压裂作业的关键是选择合适的射孔位置和压裂参数。

射孔位置的选择应该考虑地层特征、裂缝扩展和井段结构等因素，以确保裂缝能够垂直扩展到地层目标部位。

压裂参数的选择应该考虑地层岩性、孔隙度、渗透率和裂缝面积等因素，以确保裂缝能够有足够的面积和长度，提高产能。

水平井分段压裂技术的优点是能够提高水平井井段的产能。

由于裂缝能够更加均匀地分布在整个井段内，使得裂缝面积和长度得到提高，从而提高了油气的渗透能力，增加了产量。

同时，水平井分段压裂技术还能够降低地层的压力损失和油气的开采成本。

水平井分段压裂技术的实施过程中还存在一些问题和挑战。

首先是射孔和压裂作业的技术难度较大，需要高精度的射孔仪器和压裂设备，以及专业的作业人员。

其次是裂缝的水平扩展和垂直扩展的控制较为困难，需要通过合理的射孔位置和压裂参数的选择来进行控制。

此外，水平井分段压裂技术还存在着一定的环保和地质风险，例如地层变形和油气泄漏等问题。

总之，水平井分段压裂技术是一种通过在水平井井段内使用多级裂缝进行地层压裂改造的方法。

它能够提高井段的产能，降低地层压力损失和油气的开采成本。

然而，实施过程中还存在一些技术难题和挑战，需要进一步的研究和改进。

分簇射孔一复合桥塞联作分段压裂技术-工程论文分簇射孔一复合桥塞联作分段压裂技术慕光华成随牛冯滨随着国内页岩气、致密油气的开发，在水平井施工中，分簇射孔一复合桥塞联作的分段压裂开发模式得到广泛应用。

与其他开发模式相比，它具有可实现大排量注入、分簇射孔、分段体积压裂和作业效率高等优点。

分簇射孔一复合桥塞的分段压裂的核心技术为水力泵送工艺技术、多级点火分簇射孔技术、快钻复合桥塞技术、滑溜水多段体积压裂技术。

前三项技术由射孔施工队伍承担完成。

分簇射孔一复合桥塞分段压裂示意图将水平井段分成若干段（一段的控制距离为100〜150m ），第一段采用油管、连续油管及电缆爬行器进行射孔后压裂，其他段采用分簇射孔-复合桥塞联作工艺技术施工。

用电缆将联作仪器串下入井内，在大斜度及水平井段用水力泵送的方式推进，即水力泵送工艺技术。

首先用复合桥塞封堵前一段，再对本段进行分簇射孔，起出联作仪器串，再对该段进行体积压裂施工。

联作仪器串示意图多级点火分簇射孔技术是将串接的电缆射孔器和桥塞座封工具下放到预定射孔位置后，从底部逐级进行分层点火。

主要通过两种方式来实现：分簇射孔一复合桥塞联作分段压裂技术一是采用压力机械开关装置，由下部射孔枪起爆后，产生的爆炸压力推动机械开关闭合，接通上部射孔枪雷管的原理，实现电缆分级射孔。

如果某级压力开关未闭合，则本级和后级射孔器无法点火起爆。

二是利用可编码的电子开关技术，通过地面仪器控制可编码电子开关，有选择地将雷管与电缆缆芯导通，完成分级点火。

特点是可以串接数量比较多（10〜20级）的下井射孔器，跳过故障级对后一级进行点火，提高分簇射孔的下井一次成率。

多级点火分簇射孔还具有以下特点：电缆传输+液体推送+座封桥塞+分级起爆多根射孔枪，每级分2〜6簇射孔，每簇长度0.46〜0.77m，簇间距20〜30m。

快钻复合桥塞是从常规铸铁桥塞发展而来，通常采用连续油管或电缆水力泵入下入方式。

技术特点是采用分级点火联作施工，先坐封复合桥塞，后进行分簇射孔。

水平井压裂工艺技术1. 引言水平井压裂工艺技术是一种常用于油田开发的工艺方法，通过在地下水平井中注入高压液体和固体颗粒，以增加井壁与油层之间的接触面积和裂缝的数量，从而提高油气开采率。

本文将对水平井压裂工艺技术进行详细介绍。

2. 水平井压裂原理水平井压裂是基于岩石力学及流体力学原理，通过在水平井中引入高压液体，使岩石产生裂缝，并在裂缝中注入固体颗粒以保持裂缝的持久性。

其主要原理包括以下几点：•应力超出岩石破裂强度: 通过增加井内压力，使岩石超过其破裂强度，从而产生裂缝。

•固体颗粒填充: 在裂缝中注入固体颗粒，以阻止裂缝的闭合，保持裂缝的持久性。

•液体射孔: 在井脚附近进行液体射孔，使液体与油层接触面积增加，通过喷射作用形成径向裂缝。

•裂缝扩展: 扩大裂缝面积，增加岩石与流体的接触面积，提高油气开采效率。

3. 水平井压裂工艺步骤水平井压裂工艺的实施需要经过以下步骤：3.1 井筒设计井筒设计是水平井压裂工艺中的关键步骤。

设计人员根据油田地质特征和开采需求，确定井深、井径、压裂层位置等参数，选择合适的井筒设计方案。

3.2 固定套管固定套管是为了确保井壁的稳定性和防止井筒坍塌而进行的操作。

在水平井压裂工艺中，需要使用高强度套管并通过水泥固定，以确保井筒的完整性和稳定性。

3.3 液体射孔液体射孔是将高压液体注入到井脚附近岩石中，通过喷射作用形成径向裂缝的过程。

在水平井压裂工艺中，液体射孔是实施压裂的前提条件。

3.4 压裂液注入压裂液注入是水平井压裂工艺的核心步骤。

在该步骤中，高压液体被注入到井筒中，压力超过岩石破裂强度，使岩石产生裂缝，并将固体颗粒混入液体中以保持裂缝的持久性。

3.5 压裂结束与产能测试在完成压裂液注入后，需要进行压裂结束与产能测试。

通过对产出的油气进行采集和分析，评估压裂效果以及井的产能，并进行相应的调整和优化。

4. 压裂液组成与性能压裂液是水平井压裂过程中使用的液体。

根据不同的需求和地质条件，压裂液可以选择不同的组成和性能。

1概述国外长久以来的成功经验告诉我们，水平井及分段压裂技术是改造水平井储层的有效技术[1]，泵送桥塞+电缆分簇射孔技术在众多的水平井分段压裂技术中以其施工速度快，成本低廉，现场设备操作简单，可灵活调整射孔枪簇深度等优势被广泛应用于页岩气藏及致密气藏，在我国重庆焦石坝、四川威远、宜宾、甘肃泾川及陕西延安等地均有应用。

但其在施工过程中也出现了许多问题，对施工进度、质量等造成了一定的影响，因此如何对出现的问题进行分析并能快速有效的解决显得尤为关键[2]。

2泵送桥塞电缆射孔联作分段压裂技术工艺过程先通井、刮管，确保井筒内干净、通畅。

利用连续油管、爬行器或有油管传输将射孔枪下入井筒至指定位置，进行第一段射孔。

起出射孔枪，光套管压裂第一段。

通过电缆连接射孔枪和桥塞，利用压裂车泵送到位，电点火坐封桥塞，上提电缆至射孔位置射孔，起出电缆和射孔枪，压裂第二段。

重复第二段下桥塞坐封、射孔、压裂过程，依次完成后面各段压裂。

各段压裂完成后，用连续油管钻掉桥塞进行排液、生产。

对于带通道桥塞，可以先排液生产再钻桥塞[3]。

3泵送桥塞电缆射孔联作分段压裂施工过程中存在的问题及解决方案3.1压力泄漏在电缆射孔作业期间，下放或上起时，配有专职人员观察井口压力，一旦发生压力泄漏，则会有多种可能性，立即采取以下措施：①停止电缆运动，如果有泵入作业，通知立即停泵；②观察泄漏点；a如果发生在井口密封注脂控制头———则调高密封脂注入压力，加快注入速度，补充密封脂或者空气压缩机压力；———必要时关闭三闸板防喷器；———更换注入口；———打开三闸板防喷器，观察有无压力泄漏，若再无压力泄漏，则慢慢活动电缆，确认正常后转入正常作业程序；b如果压力泄漏点发生在防喷管，关闭三闸板防喷器，拆开防喷管，检查更换密封圈。

③如果以上工作无效，由甲方监督决定关闭剪切阀门，切断电缆，关闭井口，转入连续油管打捞电缆作业。

3.2电缆变形遇卡①确定电缆遇卡位置，判断遇卡原因是否为电缆变形。

水力泵送桥塞分段压裂技术的特点及现场应用摘要：随着长庆油田水平井开发数量的增加，常规分段压裂技术已不能满足水平井施工的需要，而水力泵送桥塞分段压裂技术具有施工排量大、分段压裂级数不受限制、压裂周期短的优点，在水平井体积压裂方面得到了广泛的应用。

该技术采用射孔和桥塞带压联作，通过压裂泵车送入预定位置进行坐封桥塞射孔，提高了体积压裂的效率。

本文将对水力泵送桥塞压裂设备与工艺流程、工艺特点、工艺优化及在现场的实际应用情况作详细的阐述。

关键词：水平井，泵送桥塞，体积压裂，射孔前言根据长庆油田油气开发的经验，每口井的射孔压裂是施工的关键阶段。

针对较长水平段的水平井，需多次射孔压裂，每次射孔压裂既费时间又费劳力，国外长久以来的成功经验告诉我们，水平井分段压裂技术是改造水平井储层的有效技术，这就需要水力泵送桥塞分段压裂技术的广泛应用，其施工速度快，成本低廉，现场操作简单，可灵活调整射孔枪簇深度等优势明显。

这样，可以节省时间和劳力，增加单井的出油气效果，有助于长庆油田油气开发的进一步实施。

1设备与工艺流程1.1设备水力泵送桥塞工作设备主要由井口装置、磁定位仪、桥塞、射孔枪几个部分组成。

井口装置自下而上为：套管大四通、1号平板阀、2号平板阀、排液四通、注入头、3号平板阀、防喷装置。

电缆防喷装置主要包含闸板阀注脂密封头、防喷管、防喷接头（转换三通）、快速试压接头、液压三闸板防喷器、液控球阀、转换法兰、注脂及液压控制系统。

磁定位仪由装在外壳内的永久磁铁和线圈组成。

当仪器在井中移动经过套管接箍时，由于接箍处套管加厚，改变了磁铁周围磁场的分布，使穿过线圈的磁通量变化而产生感应电动势。

记录感应电流的大小，将得到一条套管接箍曲线。

根据套管接箍曲线，配合放射性测井曲线可以准确确定井中射孔位置。

目前长庆区域的水平井所用桥塞多为大通径免钻桥塞，适用于外径为114.3mm的气层套管，由上接头、卡瓦、卡瓦座、护腕、中胶筒、挡环、下接头等部件组成。

2010年2月1日水平井压裂工艺水平井压裂工艺建议一、封隔器+投球滑套压裂系统：完井工具一次入井实现水平井裸眼段分层压裂工艺一、封隔器+投球滑套压裂系统Primary Objectives主要作业目的•Control Where the Frac is Placed压裂作业区域控制ØIsolation of segments of the lateral实现压裂作业井段横向分段隔离ØCreate fractures over the entire length of the lateral 实现全井段完全压裂作业•Increase NPV 增加投资回报率ØHigher initial rate of production 提高产量ØIncreased reservoir drainage 增加采收率ØLower operational expenses降低作业成本产能分析投资回报率分析一、封隔器+投球滑套压裂系统单井产量对比124Well #7Koone 2-35185Well #6Knowles 1-26387Well #5Koone 1-34545Well #4Cassell 1-26578Well #3Hildreth 1-36880Well #2Hillis 1-271017Well #1McGee 1-352753Frac PointWell Knowles 2-26-H Initial Productio n Rate (mcf)Well Well Name Initial Production Rate of Offset Vertical Wells一、封隔器+投球滑套压裂系统压力时间水力开启球球球表面漏失导致压力降低一、封隔器+投球滑套压裂系统一、封隔器+投球滑套压裂系统一、封隔器+投球滑套压裂系统使用优势•Oil Company savings–Rig time compared to conventional completion methods.缩短钻机/修井机使用时间–The days of Fracturing time compared to conventional methods减少压裂作业时间–No cementing of Liner cost as with conventional methods 无固井作业需求–No wire line or perforating needed as with conventional methods.不需要钢丝作业和射孔作业一、封隔器+投球滑套压裂系统Ball Seat Sub球座Setting Ball Capture Seat一、封隔器+投球滑套压裂系统Ball Seat Sub 球座Used across all of BOT’s product linesDeveloped as a temporaryplugging system more than 25 years agoEstimated usage approximately 12,000 sincedevelopment“P”Pressure Activated Sleeve压力开关滑套一、封隔器+投球滑套压裂系统“P”Pressure Activated Sleeve压力开关滑套Developed as a pressure actuatedcirculating sleeve more than 25years ago –Used across all of BOT’s product linesPort configuration was modified for Frac-Point applicationsEstimated usage since development approximately 7,500Ball’s球•Ball’s tested at 250 deg to 8,500 psi在121℃，58MPa下做球实验•Specific Gravity Options比重选项– 2.47 Phenolic2.47酚醛塑料– 1.9 Custom Rubber 20921.9橡胶– 1.25 Nytef–Available Sizes 可用尺寸•3.500 in 3.000 in 2.500 in 2.250 in 2.000 in 1.750 in 1.500 in一、封隔器+投球滑套压裂系统一、封隔器+投球滑套压裂系统Open Hole Packer 裸眼封隔器History :Developed as the Premier Removable Packer System 675 runs since 2001一、封隔器+投球滑套压裂系统Open Hole Packer Performance•Based on 10K Premier Packer ChassisØ6-1/8”Hole = 10,000 psi 3-7/8 Hole = 8,500 psiØ6-1/4”Hole = 8,500 psi 4.00 Hole = 8,500 psiØ6-1/2”Hole = 6,000 psi 4.25 Hole = 5,000 psiØTemperature Rating: 100 –350°FØInitiation Pressure adjust between 1,200 –1,800 psiØTorque Rating: up to 6,000 ft. lbs. depending on thread type ØNo body (mandrel)movement during settingØ255K Tensile RatingBall Activated Frac Sleeve投球开关滑套一、封隔器+投球滑套压裂系统Ball Activated Frac Sleeve 投球开关滑套Development in 1990 to selectively producedifferent intervalsModified for use in Frac-point applicationswith the addition of the ball seat insert9739 runs from 1992 to 2006Ball Activated Frac Sleeve投球开关滑套一、封隔器+投球滑套压裂系统Ball Activated Frac Sleeve投球开关滑套•Opening Pressures adjustable between 2,000 –4,000 psi ØAvailable Seat Sizes• 3.500 in• 3.000 in• 2.500 in• 2.250 in• 2.000 in• 1.750 in• 1.500 inLiner Top Packer System 尾管封隔器Ø 4 ½’’X 7’’SystemØRun On HR Liner Setting ToolØHydraulically releases at 2,300 psiØOD: 5.875 inØID: 3.958 in一、封隔器+投球滑套压裂系统一、封隔器+投球滑套压裂系统Liner Top Packer System尾管封隔器系统ØOne Trip Deployment –No Setting Tool NeededØPacker Set with 2,000 psi and Applied Tension and CompressionØ12,000 psi Differential RatingØ200,000 lb Tensile RatingØIntegral 5.250 in ID 6 ft. Tie Back ExtensionØTorque Capability of the HR 12,000 ft. lbs.Development HistoryØOriginally developed as an alternative for “two trip”North Sea permanent packer completions. Developed in 1980.Ø508 SB Packer runs since 2003Ø524 HR Running tool runs since 2003一、封隔器+投球滑套压裂系统Sizes Available 现有产品规格•4-1/2”Liner x 7.00”CSG x ( 6-1/4”to 6-1/2”) OH •2-7/8”Liner x 4-1/2”CSG x ( 3-7/8”to 4-1/4”) OH •3-1/2”Liner x 5-1/2”CSG x ( 4-1/2 to 4-3/4”) OH •5-1/2”Liner x 9-5/8”CSG x ( 8-1/2”to 8-3/4) OH二、机械滑套+封隔器/固井ZoneSelect水平井压裂技术该系统可在一次起下钻中完成多个操作（酸化或压裂），不需要过油管干预，经济省时。