提高连续油管分层压裂施工效率的技术对策_任国富
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18连续油管磨钻具有钻压控制稳定,井控条件成熟,水平段入井距离长,施工连续等特点,已被国外在水平井洗井、冲砂、磨钻施工中广泛应用,其中在复合桥塞磨钻施工中,2英寸连续油管为首选,单台车可载连续油管长度可达4500m,最长进入水平井段可达到1000m以上,同时最大可提供800L/min的管内流量,可满足井下马达动力传递及磨屑上返的需要。
在国内,连续油管设备目前国内已引进和生产多套,操作可控性能满足要求,连续油管磨钻桥塞工艺研究广泛开展,钻磨工具日趋完善,工艺研究基本成熟,现场施工大面积推广。
1 提高钻磨效率的几种方法1.1 降低钻井液的摩擦阻力为降低成本,连续油管钻磨桥塞所采用的钻井液一般为滑溜水或清水,前者可以有效降低钻磨过程中的摩擦阻力,但由于需要循环使用钻井液,而经过反复使用后的钻井液会失去原有的效力,高速流体在内径有限的连续油管内部产生越来越大的摩擦力,导致流量降低、泵压升高,螺杆马达作业效率低下,甚至会发生卡钻、空转现象。
为解决上述问题,通过在地面泵入口处加设降阻剂泵入装置的方法,可全程有效降低流体的摩擦阻力,提高钻塞效率。
在吉1601H井采用该方法,创造了一天钻除10个桥塞的记录。
1.2 采用低钻压高转速钻进方式连续油管在井筒内不能旋转,环空空间小,对于大斜度定向井和水平井特别是水平段很长的井,携屑是一个严重挑战。
通过采用高转速、小钻压的方式,形成小尺寸钻屑,并在钻井液中加入瓜胶以增强钻井液的环空携屑能力,可有效提高钻磨效率。
1.3 科学制定桥塞钻进制度螺杆钻具为容积式马达,马达的输入流量和作用于两端的压力降差决定了钻具的基本性能。
钻塞过程中要制定科学的钻进制度,现场实践中,一般采用每钻除2个桥塞做一个短起下的方式进行。
每钻除2个桥塞,将连续油管起至直径段,起钻过程中保持一定排量,彻底清洗井筒,防止在造斜段形成砂桥导致卡钻。
1.4 合理选择磨鞋型号钻塞所使用的磨鞋有很多型号,一般分为棱角磨鞋、平底磨鞋和凹底磨鞋等。
连续油管拖动底封水力喷射环空加砂分段压裂技术王金友;许国文;李琳;姚国庆;张宏岩;王澈【摘要】The technology of abrasive perforating and annulus fracturing with coiled tubing is a no-vel stimulation method that integrates perforation with fracturing and zonal isolation.The bottom packer is set to seal the annulus between casing and tubing to plug lowerreservoirs.Conventional structure Y211 packer or K344 packer and spray gun does not fully meet the technical require-ments .So the design of the inflatable packers and hydraulic j et was optimized and improved by the software of Ansys and Solidworks.Both the innovative design of packing element and its shoulder protection mechanism and the formula of elastomer with high tensile strength and elongation could reduce the setting pressure and improve the bearing performance.Optimized slip structure and sand stuck prevention mechanism could improve the packers'anchor and sealing reliability. The integral embedded hydraulic j et improves the wear resistance of the string to fracture the multiple stages with high efficiency.The pipe string rated up to 70 MPa at 120 degrees Celsius with maximum 14 stages in one trip.The cost was reduced more than 50% compared with that of foreign countries.%连续油管拖动底封水力喷射环空加砂压裂工艺是集射孔、压裂、封隔于一体的新型增产改造技术.针对常规结构Y211型封隔器或K344型封隔器及喷枪不完全满足工艺需求的问题,采用Solidworks、Ansys等软件对新型Y211型封隔器、喷枪等工具进行优化设计.创新设计特殊密封结构胶筒及其肩部保护机构,研制抗拉强度和延伸率高的胶料配方,降低了坐封力,提高了承压性能.优化卡瓦结构,设计防砂卡机构,提高了封隔器锚定及坐封可靠性.研制了内嵌整体式喷枪,提高耐磨性能,满足多段压裂需要.通过攻关研究,工艺管柱达到耐温120℃、承压70 MPa指标,单趟管柱可压裂14段,成本比国外降低50%以上.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2016(045)005【总页数】4页(P69-72)【关键词】连续油管;封隔器;分段压裂;工艺【作者】王金友;许国文;李琳;姚国庆;张宏岩;王澈【作者单位】大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆 163453;大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆 163453;大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆 163453;大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆 163453;大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆 163453;大庆油田有限责任公司第六采油厂,黑龙江大庆 163453【正文语种】中文【中图分类】TE934.207连续油管拖动底封水力喷射环空加砂压裂技术是近年来研究的集射孔、压裂于一体的新型增产改造技术,可实现多簇射孔大规模压裂,管柱配套底部封隔器实现了层段间有效封隔,改造针对性强[1-2]。
水平井连续油管分段压裂技术研究一、引言随着石油勘探开发技术的不断发展,我国油田的油气开采过程中出现了许多难题,其中包括水平井开发技术的研究。
水平井在油气开采中应用广泛,通过水平井连续油管分段压裂技术,可以有效提高水平井的产量,改善开采效果。
对水平井连续油管分段压裂技术进行深入研究,对我国油气开采技术的提升具有重要意义。
水平井连续油管分段压裂技术是一种在水平井油管内实施分段压裂,以提高井底产量的技术。
该技术通过在水平井内设置多级隔离器,分段对油管进行压裂,达到改善油气开采效果的目的。
水平井连续油管分段压裂技术具有以下特点:1. 提高产量:通过分段压裂,可以有效提高井底产量,改善油气开采效果。
2. 节约成本:采用该技术可以减少井下作业次数,降低油气开采成本。
3. 操作简便:通过水平井连续油管分段压裂技术,可以实现在线压裂,操作简单方便。
1. 分段隔离器的设计:水平井连续油管分段压裂技术中的关键技术之一是分段隔离器的设计。
分段隔离器需要具备良好的密封性能,能够承受高压力,有效分隔每个压裂段。
2. 压裂流量控制:在水平井连续油管分段压裂过程中,需要对每个压裂段的流量进行控制,确保每个压裂段都能够得到合适的压裂效果。
3. 压裂液的选取:水平井连续油管分段压裂技术中,需要选取合适的压裂液,以满足不同地质条件下的压裂需求,提高压裂效果。
4. 压裂参数优化:对水平井连续油管分段压裂的参数进行优化,可以提高压裂效果,降低成本。
压裂参数的优化需要考虑地质条件、井筒情况等因素。
四、水平井连续油管分段压裂技术的应用案例分析某海上油田利用水平井连续油管分段压裂技术,对水平井进行了分段压裂作业。
实验结果显示,该技术可以在海上油田中有效提高井底产量,降低成本,适用于海上油气开采。
1. 智能化技术的应用:随着人工智能、大数据等技术的不断进步,水平井连续油管分段压裂技术将更加智能化,实现自动化、精细化管理。
2. 环保技术的应用:未来水平井连续油管分段压裂技术将更加注重环保,选取更加环保的压裂液、减少压裂对地下水资源的影响。
加强管理、优化压裂工艺提高压裂成功率和压裂效益一、项目的概要及意义压裂做为油田新井投产、老井增产的主要手段现在已经得到迅速的发展和广泛应用,面对较繁重的工作任务,如何利用现有的资源提高压裂成功率以增加收入和节约挖潜降低成本增加效益就成了迫在眉睫的任务。
这就要求我们要合理配备设备、优化人员配备、更好的执行压裂设计、加强过程控制、分析研究适宜的压裂技术,从以管理为主线、以技术为支撑入手,全方位齐抓共管来保证压裂成功率和效益的提高。
二、主要的研究思路、预期目标和效益预测研究思路、预期目标自两千型车组投产以来,承担着*油田的探井、开发井和各地区新井的开发任务。
由于对某个区块地层认识不够,给施工带来很大难度,致使压裂成功率较低,液砂比居高不下。
截止1-3月份共压裂216口/284层,压裂一次成功率为87.4%,液体注入亮:砂量=11.2:1;这些指标远低于公司的93%和8:1的平均值。
项目开展后到年底实现压裂成功率达到90%以上,液砂比控制在10:1以下。
效益预测按每年施工计划工作量800/1000层计算,基价多收入为4.25万元×800×(90%-87.4%)=91.8万元;目前每层井用液130方,如达到液砂比=10:1目标,每层井多用压裂液12方.按每层少用压裂液10方计算累计节约压裂成本为207元/每方×10×1000=207万元;两项累计增加利润300万元.三、项目的主要内容1、设备的配备设备是压裂成功的保障。
在现有的设备中合理的配配备使用设备,提高设备的完好率和使用率。
2、人员配备高素质的施工队伍能够保证压裂高效的运转。
合理配备人员,加强职工的培训和学习,树立质量意识、安全意识、全局意识、效益意识、服务意识。
3、加强管理,保证项目目标实现砂液管理:抽出专人负责主材的使用;过程控制:施工中的每道工序都安排技术扎实、责任感强的人承担;与分公司及井下研究所搞好压裂液的防腐和防冻工作,减少压裂液的不必要的浪费。
一、油气田开发中的连续油管技术1.连续油水管水力喷射逐层压裂工艺技术连续油水管水力喷射逐层压裂工艺技术通常使用在油井增产压力作业施工中,通过对连续套管下方技术进行使用,向改造层中注入一定的高压流体,在对流体的能力使用中,实现对目标油层中的岩层进行高压冲击,在完成高压水射孔工作之后,能够提升岩层的空隙密度并改善其自身的渗透率,最终实现增产的目的。
2.连续油管射流酸化工艺技术油气田开采过程中使用连续油管射流酸化工艺技术,就是利用水利喷射逐层压力工艺的衍生技术,在水平井的酸化改造作业有着比较广泛的应用。
该技术的使用也是在对连续管工艺的使用基础之上,向目标的油层中注入一些对应压力的流体,并在流体中添加了一些射孔砂,从而形成具有穿透性的冲击力,所携带的射孔砂能够造成岩石表面的二次冲击,出现更多的裂缝也提升了岩层的渗透效果。
在对该工艺进行使用时,方式比较灵活,定点喷射中可以添加一些酸化施工,对喷枪的角度进行有效的控制,所有工作能够到位。
3.连续油管速度管柱技术在油气田开发中使用连续油管速度管柱技术,就是一种能够对流体速度进行控制,且单位面积的大小作业施工技术,在对相应工艺操作的过程中,实现对流体面积的减少从而提升流速,可以在最大限度上优化气孔的排液能力,实现水采油气效果的提升。
在对该工艺进行使用时,主要是从连续油管装置与井口位置开始工艺安装,继而将连续油管下放到需要的位置,将所有的连续油管悬挂起来保障工作的正常开展。
4.连续油管带低封孔环孔多级压裂技术该技术在油气田开发中是重要的工艺环节,可以提升多级压裂施工的实际工作效率,主要用于大面积的改造型施工中。
使用连续油管与井下封隔器设备展开协同工作,在完成压裂砂注入量控制的同时还要确定水平井压裂定位的准确预定,从而实现工作开展中的精细化多级压力施工。
二、连续套管技术的实际应用1.冲洗解卡堵施工中的应用导致油井卡堵是采油过程中最为常见的故障,主要是由稠油与高凝油导致的,在施工中使用连续套管技术能够有效的规避并解决上述问题。
水平井压裂工艺技术现状及展望发布时间:2021-01-25T02:27:05.890Z 来源:《防护工程》2020年29期作者:赵军[导读] 水平井的突出特点是井眼穿过油层的长度长,大大增加了井与油层的接触表面积,从而使油井的单井产量高,油井的生产速度快,减少了生产时间;中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司河南濮阳 457000摘要:现阶段,油田开发中有很大部分都是属于低渗透油气藏,其渗透率低,渗透阻力大,所以,为了提高经济效益,实现油田稳产增产,水平井压裂工艺被广泛应用于各大油田。
虽然水平井压裂工艺已经被普遍应用,但在水平井分段压裂施工过程中还存在一定的技术局限性以及设备滞后性,导致目前我国水平井分段压裂技术发展缓慢。
基于此,阐述了现阶段我国水平井分段压裂技术现状,以及面临的问题、不足,并对今后水平井压裂工艺的发展趋势进行了分析。
关键词:水平井;分段压裂工艺;现状;展望引言近年来我国原油、天然气的新增储量大幅度增加,无论是开采方式还是油、气井的生产都已经表现出较为复杂特殊的条件,实际开采的过程中应当在进一步提升单井产量的同时,利用储量优势来确保油田经济效益增加,文章从这一点出发,探讨了有关内容,希望可以给有关从业人员以启发。
一、水平井的优势及压裂原理1.水平井的优势水平井的突出特点是井眼穿过油层的长度长,大大增加了井与油层的接触表面积,从而使油井的单井产量高,油井的生产速度快,减少了生产时间;可以连续贯穿几个薄油层,从而使不具有工业开采价值的油层也能进行生产,提高了原油的采收率。
2.水平井压裂原理在石油和天然气,水平井生产的压裂裂缝和水平井筒的轴线。
在水平井压裂,如果轴和最大应力在同一个方向,可以形成和最小应力方向垂直的纵向裂缝。
如果垂直轴和最大主应力方向,将形成横向裂纹扩展的最大主应力方向。
在石油和天然气,在水平井压裂之前,石油和天然气通常基于径向流的流动趋势围坐在井壁,渗流阻力比较大。
连续油管在油田分段压裂施工中的应用发布时间:2021-08-12T16:09:58.560Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷4月10期上作者:张军峰1,2 [导读] 长庆油田第十采油厂井构造位置位于鄂尔多斯伊陕斜坡,属于“低孔、低压、低渗”的三低油田,大部分需要压裂改造后才能投入生产张军峰1,21.川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院,陕西西安 7100182.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安 710018摘要:长庆油田第十采油厂井构造位置位于鄂尔多斯伊陕斜坡,属于“低孔、低压、低渗”的三低油田,大部分需要压裂改造后才能投入生产,其中连续油管喷砂射孔环空分段压裂技术以其自身的技术优势,成为第十采油厂大斜度井改造的重要方式。
连续油管喷砂射孔环空分段压裂技术通过定位器、封隔器等井下工具组合实现喷砂射孔、封隔器分层、套管大批量注入和连续油管精确定位,一趟管柱可完成多种作业,具有施工周期短、施工安全性高、压后全通径等优点。
阐述了该技术的工作原理及配套工具的原理、结构。
通过在第十采油厂一口二开大斜度井的成功实施,说明连续油管喷砂射孔环空分段压裂技术适用于致密油藏,为大斜度井多级水力压裂提供了新的技术手段。
关键词:长庆油田;大斜度井;连续油管;喷砂射孔;分段压裂前言第十采油厂地区储层致密、层系多、低孔、低渗,需要压裂改造后才能投产。
常规开采方式以直井分压合采为主,由于直井受储层裸露面积小、控制开采规模小等因素的影响,开发效果不显著。
随着第十采油厂油田开发的不断深入,大斜度井分段压裂开发逐渐成为主要的开发方式。
目前,第十采油厂地区大斜度井主要是二开井身结构,采用常规水力喷射分段压裂,通过上提油管调整喷射位置进行逐层压裂。
这种完井压裂方式存在以下问题:1、由于受油管尺寸的影响,分段级数受到限制,制约了单井层数的开发。
2、压后调整钻具,需拆卸井口更换防喷器,对高压井、超前注水区块存在较大安全隐患。
大多数油气井的产量在水力压裂措施后能够得到显著提高。
但在某些完井配置情况下,尤其是多层合采井及大位移、大斜度井,由于投资和作业成本较高,因提高最终采收率或增产而获得的经济收益往往会被抵消。
现在,通过应用更高效的多层压裂工具并在作业过程中进行实时监测,可以解决这一难题。
多层压裂方法及其应用在编写本文过程中得到以下人员的帮助,谨表谢意:得克萨斯州Longview 的Michael Dardis ;休斯敦的Phil Duda 和Donald Smith ;莫斯科的Matt Gillard ;沙特阿拉伯Al-Khobar 的Shrihari Kelkar ;科威特Ahmadi 的刘海,以及刚果Pointe-Noire 的Brad Malone 。
AbrasiFRAC ,ABRASIJET ,ACTive ,CoilFRAC ,Contact ,DeepSTIM ,DivertaMAX ,InterACT ,PCM ,POD ,RapidSTIM ,StageFRAC ,StimMAP ,SuperX ,SXE ,VDA (粘弹性转向酸)和VSI (多用途地震成像仪)等是斯伦贝谢公司的商标。
PerfFRAC 是斯伦贝谢公司的商标,其技术许可证来自埃克森美孚上游研究公司。
Bader Al-Matar Majdi Al-Mutawa Muhammad Aslam Mohammad Dashti Jitendra Sharma 科威特石油公司科威特Ahmadi Byung O. LeeJ. Ricardo Solares 沙特国家石油公司沙特阿拉伯Udhailiyah Tom S. NemecGoodrich 石油公司美国得克萨斯州休斯敦Jason Swaren得克萨斯州Sugar Land Loris Tealdi埃尼集团刚果分公司刚果共和国Pointe Noire当前,提高地下油气采收率的策略包括大斜度、大位移井、多层合采及二次完井,应用这些技术的目的在于开发原先不具有经济性或难以开采的油气层。
水平井连续油管分段压裂工艺技术探讨发布时间:2022-06-14T07:45:11.330Z 来源:《中国科技信息》2022年2月4期作者:李志超[导读] 目前,随着我国非常规油气藏开发成为热点,水平井大规模体积压裂技术在储层改造过程中应用越来越普遍李志超大庆油田有限责任公司井下作业分公司作业二大队摘要:目前,随着我国非常规油气藏开发成为热点,水平井大规模体积压裂技术在储层改造过程中应用越来越普遍。
水平井连续油管压裂技术具有储层定位准确、多层同时压裂、漏掉储层压裂等技术优势,且压裂施工成本低、作业效率高,加强对水平井连续油管分段压裂工艺技术研究及应用,对于提升水平井产能,提高非常高油气资源开发效益具有重要意义。
关键词:水平井;连续油管;分段压裂1 前言随着我国油田持续开发,老油田多已进入开发中后期,常规油气资源开发程度较高,为提高油气产量,非常规油气资源开发也越来越受到重视,我国有丰富的非常规油气资源,其中尤以低渗透油气藏为主,在我国的各大油田广泛分布,低渗透油藏具有低孔低渗的特点,开发难度大,成本高,单井产量低。
为提高单井产量,提升低渗透油藏开发效益,可以使用水平段开发+大规模体积压裂的方式,能够明显提升低渗透油藏开发边际效益,实现效益开发。
水平井连续油管分段压裂技术是目较为常用的压裂工艺技术,连续油管简称CT,其组成材料是高强度、低碳合金钢,具有一定的柔性,能够卷绕在卷筒上,在下井时拉直即可,早期广泛用于油田的修井、钻井、完井、测井等作业过程中,在油田开发中发挥重要的作用。
目前,连续油管也广泛应用于压裂作业过程中,加强对连续油管分段压裂技术工艺研究,提升压裂施工效率及储层改造效果,对于提升致密油气藏开发效果具有重要意义。
2 连续油管分段压裂工艺技术概述随着水平井钻井技术广泛应用于非常规油气资源开发中,在对水平井进行储层改造时,遇到很多技术难题,为解决这些技术难题,连续油管广泛应用于储层改造过程中,起到较好的应用效果。
190随着现代人们对各种页岩和致密气等油气的开采,连续油管拖动压裂技术逐渐成为一种非常重要的技术。
这样的技术是一种非常安全和经济的并且可以提高石油产量的采油技术。
连续油管压裂技术可以在一次工作中逐级压裂多个层段,而且其需要的周期短,花费的资金少,并且不会对后期的修井造成不良的影响。
1 连续油管拖动压裂技术的优点连续油管拖动压力技术的优点是,首先连续起下压裂管柱比较快,并且移动封隔器比较快。
同时这样的压裂不会把井完全压死,在平衡率不是很高的环境下也可以做到正常的工作。
这种连续油管拖动压裂技术一大优点就是在很到的程度上减少了对油气层造成的损害。
其次就是这样的技术可以对每一个油气层都可以做到合理的压裂和改造,这在很大程度上增加了一口油井的油气产量。
最后就是这项技术可以一次下管柱压裂多个不同的油气层,这样提高了工作的效率,同时这种技术的应用成本又很低,经济效益好。
2 喷砂射孔的技术这种技术主要工作方法就是当流体物质流过相关的喷射设备的时候,喷射设备会产生压力,然后压力转化成动力把流体物质射出,通过流体物质强烈的的冲击力形成射孔,这就是其大致的工作原理。
这种技术的特点就是能力转化的快,穿透性强,对周围造成的破坏小,而且可以选择要射孔的方向进行自由的喷砂。
在实际工作的应用中,当流体经过喷射装置的时候其瞬间的喷射的速度一般都是保持在120m/s,而产生的压力一般都是在12MPa以上,这样造成的切割效果是最好的。
其次就是喷砂射孔的工作时间一般都保持在18min左右,而且流体的含砂浓度越高,其工作的效果的也就会更好。
3 连续油管拖动压裂技术的应用措施3.1 优化运输的介质首先,将焦炭塔新塔中的低温凝缩油方到空塔之中,而不需要再放到凝缩油罐中,同时可以提高空塔中的换热效果,从而把凝缩油中的水分很好的挥发出来,减少塔中油的含水量,从而可以有效的避免因为其中的带有水分而对机泵造成腐蚀等。
在焦塔小吹气的时候,可以不断的往老塔中放入消泡剂,这样不但可以防止泡沫胶层的上涨,而且有效的控制了焦粉的携带。
第15卷第2期重庆科技学院学报(自然科学版)2013年4月
提高连续油管分层压裂施工效率的技术对策
任国富桂捷付钢旦王治国姜勇邵媛任勇
(长庆油田公司油气工艺研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安710065)
收稿日期
:2012-11-25
基金项目:中石油集团公司科技项目
(2012FCGYLGZ2002)
作者简介:任国富(1981-),男,陕西定边人,硕士,工程师,研究方向为采油气技术与井下工具
。
摘要:针对连续油管喷砂射孔环空填砂分层压裂工艺存在的施工效率低问题,分析影响施工效率的关键因素,并
从填砂工艺、冲砂工艺、井下工具3个方面提出了相应的技术对策
。
关键词:连续油管压裂;填砂压裂;冲砂;施工效率
中图分类号:TE357文献标识码:A文章编号
:1673-1980(2013)02-0101-03
连续油管喷砂射孔环空填砂分层压裂具有射孔压裂一趟管柱完成、可带压拖动管柱、改层数不受限制、施工排量大、施工安全等特点,该技术近年来在国外低渗透油田得到规模应用。长庆油田从2009年开始探索了连续油管喷砂射孔环空填砂分层压裂工艺,施工的6口井均已顺利完成。由于气层层间距相对较小(最小达到15m),砂面位置难以控制,需要反复冲砂填砂作业,导致该工艺施工效率低,平均下来每天最多施工1段。1连续油管喷砂射孔环空填砂压裂工艺原理及施工程序1.1工艺原理连续油管水力喷砂射孔,砂塞实现层间封隔,环空主压裂,连续油管补液,连续油管拖动最后完成分层压裂。1.2施工程序施工程序为:管柱校深;水力喷砂射孔第一段;环空主压裂第一段、连续油管补液;填砂塞;探砂面、砂塞试压;水力喷砂射孔第二段;环空主压裂第二段、连续油管补液;重复以上步骤直至完成所有压裂层位的施工,起出压裂工具,下入冲砂工具,一次性冲砂;下入完井管柱。2影响压裂施工效率因素分析2.1层间距小导致砂塞控制难度大由于层间距小,所以要求准确控制砂面位置,但受地面压裂管汇、液体性能、沉降时间等因素的影
响,导致计算的砂面位置和实测位置相差较大,需反
复进行填砂、冲砂作业
。
填砂施工后,砂塞沉降等待时间至少需1h,之
后探砂面
。如果砂塞高度太低,需要反循环填砂,
然
后又需要至少1h的沉降时间
。
2.2
冲砂施工存在问题
填砂后,如果砂面太高,需要反循环冲砂。反循
环冲砂效率太低,还存在冲不动砂面的情况,此时需
要起出连续油管压裂工具,换正冲砂工具,冲砂完成
后再下入压裂工具。起下钻两趟浪费时间至少
1d。
2.3
工具串寿命较短
射孔时,喷射器因为反溅冲蚀比较严重,一般能
连续施工3段,喷射器损坏后需要起钻更换工具,降
低影响施工效率
。
3
提高施工效率的对策
3.1
改进填砂工艺
基于现场实际,既然由于各种客观原因导致精
确的砂面控制很困难,为此不妨换个思路,将填砂量
增加,使得实际砂面位置高于最终要求的砂面位置
,
通过冲砂的方式调整砂面到合适位置。如此可以省
去反循环填砂时间以及相应的砂塞沉降时间
。
为加速砂塞沉降,建议在砂塞沉降时,压裂车保
持小排量泵注,控制泵压不高于需封堵层的裂缝开
启压力。如此,当砂塞到达井底后,地面泵压会明显
抬升(见图
1)。
·101·
图1砂塞沉降压力变化曲线
3.2
改进冲砂工艺
在冲砂液为活性水的条件下,最小冲砂排量由
式(1)、(2)计算
[1]
:
V临界=2.73d(ρ砂-
ρ
液)/ρ槡液
(1)
Qmin=V临界×A(2)
式中
:V
临界
—冲砂时携砂液临界速度,m/s;
d—砂粒直径,mm;
ρ砂—砂粒密度
,kg/m
3
;
ρ液—携砂液密度
,kg/m
3
;
Qmin—最小冲砂排量(见表1),m3/min;
A—过流横截面积,m2。
表151/2〞套管内最小冲砂排量计算
正冲砂/(m3·min-1)反冲砂
/(m3·min-1)
1.360.15
注:连续油管尺寸为13/4〞
。
根据计算,正循环冲砂排量不能满足携砂的需要
,
所以前期施工时,中途冲砂均采用反循环冲砂工艺
。
前期施工,反循环冲不动砂面时要起钻更换冲
砂钻具。以3000m井深为例,起下钻一趟约
8h,
严重浪费时间。为避免起钻,可以通过改进井下压
裂工具串,使其具有正冲砂功能。考虑到正冲砂排
量小,不能将砂粒携带出井筒,因此先用正冲砂程序
将砂子冲起来,之后采用反冲砂程序将砂子携带出
井筒,如此可大大节约时间
。
3.3
改进井下工具
(1)改进工具串使其具有正冲砂功能。
分析认
为,前期压裂工具串冲砂效率低的主要原因是,冲砂
液出口距离引鞋端部(与砂面接触)太远,液流扰动
不能有效冲起砂塞。为此以缩短液流出口与砂面距
离为目的,进行了工具串优化研究,将单流阀、扶正
器、引鞋三件工具合成为一体(见图2),并调整了工
具连接顺序,将MCCL连接到喷射器之上(见图
3、
图4),使得喷嘴(液流出口)与砂塞距离由之前的
1.1m缩短为0.3m,有效提高流体对砂塞的扰动。
图2工具改进示意图
图3前期使用的压裂工具串
图4改进后的压裂工具串
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任国富,等:提高连续油管分层压裂施工效率的技术对策
(2)改进工具使其寿命能保证多层连续施工。前期施工中,连续油管喷射器存在较严重的冲蚀现象,冲蚀最严重的区域集中在喷嘴附近,所以喷嘴区域是冲蚀防护的重点区域。提高材质硬度可有效提高耐冲蚀性,但随着硬度的提高,材料的强度和韧性随之降低;如果一味提高喷射器本体的硬度,会使其变脆,丧失综合强度。为此,采用本体与喷嘴区分别处理的方法,通过表面淬火提高本体的表面硬度。这样,既提高了耐冲蚀性能又保证了本体的机械强度。同时通过加工硬质合金压帽来提高喷嘴区域的耐冲蚀性能。4应用效果为评价技术对策的适用性,2012年5月,在苏XX井开展了现场试验,该井压裂施工3层,其中第一层与第二层间距仅为17m,砂面控制难度大,
通过
工具改进、工艺优化等措施,实现了一天连续分压
2
层的突破
。
5
结语
(1)施工效率与层间距的大小有关系。
层间距
越大,砂塞允许控制误差越大,一次填砂成功率越
大,施工效率越高
。
(2)通过工艺技术与井下工具的改进,
可以显
著提高连续油管水力喷砂射孔、环空填砂压裂的施
工效率
。
参考文献
[1]付刚旦,王晓荣,赵粉霞,白晓弘.
低压低产气井连续油
管冲砂试验及分析[J].钻采工艺
,2006,29(6):59-61.
TechnicalCountermeasuresfor
RaisingEfficiencyofCoiledTubingLayerFracturing
RENGuofuGUIJieFUGangdanWANGZhiguoJIANGYongSHAOYuanRENYong
(OilandGasTechnologyResearchInstitute,ChangqingOilfieldCompany,Xi'an710065)
Abstract:Inviewoflowefficiencyincoiledtubingjettingperforationandannulussandlayerfracturing,thekey
factorswhichinfluenceworkingefficiencyareanalyzed,andcorrespondingcountermeasuresaboutsandfilling,
sandwashinganddown-holetoolsareproposed,obviouseffecthasbeenachievedingasfieldapplication.
Keywords:coiledtubingfracturing;sandfillingfracturing;sandwashing;workingefficiency
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任国富,等:提高连续油管分层压裂施工效率的技术对策