压裂砂卡管柱解卡工艺技术

浅析水平井分段压裂工艺技术及展望摘要：随着油田开发进入后期，产油量下降，含水量大幅上升，开采难度增大。

大力开采低渗透油气藏成为增加产量的主要手段。

而水平井分段压裂增产措施是开采低渗透油气藏的最佳方法。

水平井分段压裂技术的应用可以大幅提高油田产量，增加经济效益，实现油气的高效低成本开发。

本文介绍国内水平井分段压裂技术，并对水平井分段压裂技术进行展望。

关键词：水平井；分段压裂；工艺技术1水平井技术优势目前水平井已成为一种集成化定向钻井技术，在油田开发方面发挥着重要作用。

通过对现有文献进行调研,发现水平井存在以下技术优势：水平井井眼穿过储层的长度长，极大地增加了井筒与储层接触面积,提高了储层采收率;仅需要少数的井不但可以实现最佳采收率，而且在节约施工场地面积的同时降低生产成本，以此提高油田开发效果；水平井压力特征与直井相比，压力降低速度慢,井底流压更高，当压差相同时，水平井的采出量是直井采出量的4~7倍;当开发边底水油气藏时，若采用直井直接进行开采虽然初期产量高但后期含水上升快，而水平井泄油面积大，加上生产压差小,能够很好的控制含水上升速度,有效抑制此类油藏发生水锥或气锥;能够使多个薄层同时进行开采,提高储层的采出程度。

2水平井压裂增产原理水平井压裂增产的过程:利用高压泵组将高黏液体以大大超过地层吸液能力的排量由井筒泵送至储层，当达到地层的抗张强度时，地层起裂并形成裂缝,随着流体的不断注入，裂缝不断扩展并延伸,使得储层中裂隙结构处于沟通状态,从而提高储层的渗流能力，达到增产的目的。

水平井压裂增产原理主要包括以下四方面:增加了井筒与储层的接触面积，提高了原油采收率;改变了井底附近渗流模式，将压裂前的径向流改变为压裂后的双线性流，使得流体更容易流人井筒，降低了渗流阻力;沟通了储层中的人造裂缝和天然裂缝，扩大了储层供油区域，提高了储层渗流能力。

降低了井底附近地层污染，提高了单井产量。

3国内水平井分段压裂技术3.1水平井套管限流压裂对于未射孔的新井，应采用限流法分段压裂技术。

限流法压裂技术限流法压裂技术１.原理通过严格限制炮眼的数量和直径，并以尽可能⼤的注⼊排量进⾏施⼯，利⽤压裂液流经孔眼时产⽣的炮眼摩阻，⼤幅度提⾼井底压⼒，并迫使压裂液分流，使破裂压⼒接近的地层相继被压开，达到⼀次加砂能够同时处理⼏个层的⽬的。

如果地⾯能够提供⾜够⼤的注⼊排量，就能⼀次加砂同时处理更多⽬的层。

２.布孔⽅案编制的原则在限流法完井压裂设计中，制定合理的射孔⽅案是决定⼯艺效果的核⼼，根据限流法⼯艺特点，结合油层和井⽹的实际情况确定射孔⽅案。

（１）保证⾜够的炮眼摩阻值，在此条件下充分利⽤设备能⼒提⾼排量，以套管能承受的最⾼压⼒为限，尽可能压开破裂压⼒⾼的⽬的层。

（２）对已见⽔或平⾯上容易⽔窜的层，处理强度应严格控制。

厚层与薄层划为⼀个层段处理时，强度应有所区别。

（３）当隔层厚度⼩于规定的界限时，要特别注意应减少孔数，防⽌窜槽现象的发⽣。

（４）考虑裂缝破碎带的影响，当处理层段内层数多，其炮眼总数因受限制⽽少于待处理层数的情况下，可在相邻的⼏个⼩层的中间位置布孔。

（５）由于⽬前射孔技术⽔平有限，个别炮眼的堵塞难以避免，因⽽允许实际的布孔数量⽐理论计算的稍多⼀些，以利于顺利完成施⼯。

（６）⼀般常⽤10mm或⼩于10mm的炮眼直径进⾏限流，因⼩直径孔眼有利于增加炮眼摩阻，可减少施⼯设备。

（７）为提⾼限流法压裂施⼯成功率，各⼩层的破裂压⼒必须相近，即对破裂压⼒低的层段要减少布孔数和孔径，对于破裂压⼒⾼的层段要做相反的处理。

３.适⽤地质条件主要适⽤于纵向及平⾯上含⽔分布情况都较复杂，且渗透率⽐较低的多层薄油层的完井改造。

４.应⽤效果在⼤庆油⽥应⽤限流法压裂3131⼝井，平均单井⽇产油14.6t，累计产油408.68×104t。

５.主要施⼯步骤（１）下替喷管柱：下⼊φ62mm油管，φ118mm刮蜡器，实探⼈⼯井底，上提2m替喷，⾄出⼝见清⽔，上提油管⾄射孔底界以下10m，替⼊油层保护液10m3。

文南油田管柱解卡技术杨永跃;陈利;周团结;王贺军【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2004(000)0S1【摘要】一般来说 ,油田进入开发的中后期阶段 ,由于受生产开发的注采平衡、高压注水以及层间矛盾的影响 ,使生产井的井下状况日趋复杂 ,地层出砂、结蜡、结盐结垢、套管变形、水泥卡钻等 ,导致管柱被卡钻的情况时有发生 ,因此进一步研究管柱的解卡技术 ,才能更好的适应油田生产开发的需要。

1 常见管柱卡钻的类型1 .1 砂卡、蜡卡 :主要是指在油井的生产过程中 ,由于受地层出砂的原因 ,常常造成地层砂进入套管 ,掩埋部分油管和井下工具 ,有时由于冲砂及水井放压时操作不当导致管柱卡钻 ,这是现场最常见的、发生频率较高的卡钻类型。

另外由于部分油井含蜡量较高 ,因为生产情况变化引起的停井导致蜡卡。

1 .2 落物卡钻 :这种类型的卡钻主要是指在井下作业施工中 ,由于井口操作人员不慎将小工具、钳牙、螺丝等掉入井内 ,将井下管柱卡住 ,造成落物卡钻。

1 .3 套管变形卡钻 :由于套管的损坏 (缩径、破裂、错位、弯曲 ) ,造成管柱卡钻。

1 .4 其他类型的卡钻 :如注水泥作业施工中水泥浆提前凝固 ,下入的封隔器不能正常解封 ,电泵管柱中的电缆脱落等造成的卡钻。

2 管柱解卡前的准备工作2 .1 详细了解所卡钻具的管柱结构、工具及配件的结构...【总页数】2页(P)【作者】杨永跃;陈利;周团结;王贺军【作者单位】中原油田采油四厂【正文语种】中文【中图分类】TE358【相关文献】1.卡封酸化管柱优化与设计在文南油田的应用 [J], 李淑梅2.压裂管柱砂卡及组合解卡工艺技术在江苏油田的应用 [J], 叶红;李良军;吴国洲;杭仁银3.Y544挤堵管柱在文南油田的研究应用 [J], 祝清勇;张辉;高世伟;王小东;徐保华;耿颜琴;魏广辉4.无伤害洗井管柱技术在文南油田的应用 [J], 刘锋;王海强;赵敏杰;房焕民5.机械找堵水一体化管柱技术在文南油田的应用 [J], 杨玉峰;孙红兵;万玲侠;吴静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

华北油田井下作业工程技术总结一、“十一五”以来主要工程技术工作及技术应用情况经过多年的发展，不断提高井下作业工程技术服务能力、质量和管理水平，为油气田稳产、上产提供了有力的保障。

在常规井下作业工艺技术不断完善的同时，近两年来，在试油、修井、压裂酸化及煤层气钻井完井等方面，逐步形成并推广应用了一批有华北特色的新技术：1.试油测试特色技术近两年，结合生产实际，形成的试油测试特色技术包括：射孔－测试－抽吸/水力泵排液三联作，试油资料自动采集远程无线传输技术、稠油井油管泵/水力活塞泵试油排液技术等。

在试油测试工艺技术方面，针对斜井、深井、含H2S气井、高压气井等高难度井测试的需要，在常规套管测试技术的基础上，开发了油管传输负压射孔与地层测试和排液试联新技术，并形成了生产能力。

为扩大测试技术应用范围，改进了PCT、APR等压控测试技术，满足了特殊井况的施工需要，促进了试油速度和资料质量的提高。

在试油现场资料采集方面，研发了试油现场资料自动采集远程无线传输技术，可将油气水产量、油套压力、流体温度等参数由计算机自动连续采集，现场解释、显示、存储、打印输出，并通过无线网络传输到生产指挥中心。

在稠油试油工艺技术方面，主要采用油管泵和水力活塞泵排液。

油管泵排液工艺技术可以解决试油排液过程中稠油井抽汲排液困难问题。

该工艺主要由井下泵和地面设备两大部分组成的抽汲系统实现排液。

管柱可随液面深度加深或提升。

在管柱下部可挂载压力计，一次性完成排液测压测试取样等工作。

主要用于稠油井（原油粘度为1500-3000mPa·s），常规抽汲困难的井的排液。

水力活塞泵适用于稠油和产液量大的井的排液，其举升高度不受限制。

对于稠油井可加入降粘剂或提高工作液温度,常用于斜井水平井排液。

2.水平井封隔器分层试油工艺技术通过对ISP封隔器、环空单流阀等井下工具的组合优化,开发研究出了依靠ISP封隔器分段分层，用环空单流阀沟通管柱与目的层，这种工具组合可实现选择性分层试油排液措施，具有针对性强、安全性好。

一、压裂管柱活动困难的原因分析活动管柱是压裂作业中的一项重要工序，它的快慢直接影响到作业和压裂的进度，同时也关系到施工的效益，所以如何预防和处理管柱活动不开是非常关键的。

在压裂施工过程中，经常会发生管柱活动困难的现象，原因很多，但主要分为以下六种类型：1、封隔器质量不好在高压作用下胶筒不收缩，而导致封隔器不解封封隔器质量的好坏直接影响到活动管柱的难易程度。

正常情况下，在压裂结束后，会看到套压表的套压明显上升，这说明封隔器已经解封，压裂层位的压力已经传到井口，这时候管柱就很容易活动开。

如果封隔器的质量不好或在压裂结束后封隔器的胶筒不收缩，这样会给活动管柱带来很大的困难。

出现这种情况，如果屡次活动不开，我们应采取平衡套压的方法，使封隔器胶筒上下压力趋于相近，迫使封隔器收缩。

2、封隔器的水嘴被堵死，导致封隔器不收在施工时曾遇到过这种情况。

在压完两层后，准备上提管柱压第三层时，上提管柱过程中遇到困难，当时套压也比拟高，可是封隔器就是不收缩。

后来，重新连接好了压裂管柱，正向大排量向地层注入压裂液，然后停泵，瞬间憋放，再活动管柱，结果很快就活动开了。

这种方法是将封隔器水嘴的堵塞物在憋放过程中排出，使胶筒内的压力释放，封隔器收缩。

3、地层窜槽导致管柱活动不开压裂施工中由于地层窜槽或封隔器坏，携砂液从油套环形空间上窜，使支撑剂沉落到最上级封隔器上，导致上封隔器被砂埋，而使管柱活动不开。

目前薄夹层井压裂施工很多，在加砂过程中，发现套压持续升高，翻开套管闸门，套管溢流越来越大，此时判断是地层窜槽，应立刻停砂替挤，当套管内无压裂砂后，活动并上提管柱。

如果地层上窜，没能得到正确及时的处理，管柱被沉砂埋死，将给施工带来极大的不便，严重的可能发生工程事故。

在施工过程中一旦确认是地层窜槽，那么应立即停砂，进行替挤，防止出现更大的经济损失。

4、封隔器发生塑性变形，管柱活动不开普通封隔器的承受压力一般在40MPa左右，当压力持续偏高或在瞬间压力过高时，有可能使封隔器内部结构发生变化，产生塑性变形，使其活动受阻。

压裂工程服务方案一. 工程技术服务方案与技术措施我公司陕北地区组成压裂项目管理部为指挥中心、压裂项目组为生产组织单元、基层压裂队为作业主体的三级组织机构管理模式，公司提供人力、物资、财力、技术等全方位的支持，提供完善的后勤支撑，确保生产组织运行效率，以便优质、高效、安全地履行合同。

1.1工程技术服务支持网络为不断适应日益扩大的市场需求，我公司在陕北地区专门成立压裂项目管理部，建立健全组织机构。

为更好的组织施工，保障工程技术服务，压裂项目部管理部依托公司相关部门建立了完善的工程技术服务支持网络（具体见附图9-1）。

1.2工程施工方案的编写审核1）做好压裂施工设计的编写、审核及报批工作。

严格以地质设计、工艺设计和行业及企业标准为依据，由具有编写、审核资格的工程师按照油田公司有关文件或规定要求编制压裂（酸化）工程施工设计，报甲方主管领导批准，审批后，压裂施工机组严格按设计执行。

2）施工方案所涉及的一般技术工作由压裂机组技术负责人负责，对分层压裂、酸化压裂等大型施工、新工艺新技术等特殊施工，项目组技术负责人与压裂机组技术负责人一起进行讨论编写具体施工方案并负责具体施工。

3）项目技术负责人负责压裂方案的审核审批，同时对于现场出现的技术问题，及时与甲方沟通协商，现场根据施工具体情况随时做出快速准确的调整。

4）现场施工技术负责人全面协调整体施工，发生特殊情况时，及时与现场监督及甲方人员协商进行处理。

5）施工设计方案由甲方编写审核的，我方拿到施工设计方案后有疑问的地方及时提出和甲方沟通协调，最终拿到经过甲方签字确认审批之后的设计方可施工。

1.3工程技术准备工作1）按照招标文件规定配备优质设备设施和高素质人员，并做到全员取证。

2）严格遵守工程设计和地质设计要求，认真编制（领会掌握）施工方案并进行技术交底。

3）压裂施工前由技术负责人负责压裂液的检查及现场化验，全面负责人、机、料的检查及验收，并根据本井的具体情况做出具体技术安排。

233吴起油田地处鄂尔多斯盆地陕北斜坡（伊陕斜坡），目前生产层位主要为侏罗系延安组和三叠系延长组，属“低压、低渗透、低空隙”油藏，尤其是三叠系下组合油藏储层物性较差，在油水井投产、措施改造必须采用水力压裂工艺措施，油田压裂工艺为油田稳产提高采收率做出了突出贡献。

但在压裂施工作业中经常会遇到很多问题，现对油田压裂施工中常见问题进行分析及处理措施。

1 储层压不开原因分析（1）地质因素：因地层物性较差，目的层无注入量或注入量较低达不到设计要求。

处理措施：在安全压裂施工范围内，井下管柱或地面设备不超压的情况下进行瞬间多次起停泵憋压压开地层、或挤酸预处理再进行压裂。

（2）井下压裂管柱、工具因素：①压裂封隔器下入位置与设计不符或压裂工具组配错误；②压裂管柱不通；处理措施：封隔器位置错误可以现场调整隔器位置后在进行压裂，如组配错误则起出后重新按设及进行下入，或大排量反洗出油管中堵塞物后在进行压裂。

（3）井身因素：①射孔炮眼污染严重（主要为钻井泥浆污染）；②射孔质量问题；③旧井结蜡结垢严重炮眼被堵；处理措施：对于射孔炮眼污染严重压开目的层后地层吸入量较低可以先进行挤酸预处理，因射孔质量问题可以重新进行射孔后在进行压裂，对于旧井压裂改造前先进行套管刮削洗井后在进行压裂见图1。

图1 压裂施工曲线2 封隔器不座封原因分析（1）封隔器损坏：固井后套管壁有水泥块或在下压裂管柱速度过快。

处理措施：在压裂措施作业前先进行套管刮削控制下钻速度。

（2）封隔器上部管柱有裂缝或穿孔：使用旧井油管压裂时因油管磨损腐蚀被损坏。

处理措施：利用旧油管压裂时先进行清蜡对油管试压、检查油管丝扣是否完好。

（3）下入喷砂器或直咀直径不符合设计要求：修井技术员未按设计选取合适的喷砂器或直咀。

处理措施：现场排查无其他原因后起出原压裂管柱检查直咀及封隔器是否完好，重新下入进行压裂。

3 压窜的原因分析（1）层间窜：同时射开两层，上下夹层比较薄，压裂时易窜层；处理措施：下入三封或选择两层合压。