连续油管喷砂射孔分段压裂新技术的实际应用.doc

译自：IADC/SPE 155594 连续油管喷砂射孔分段压裂新技术的应用 Xiude Lu, Dengsheng Ye, Juhui Zhu, Dan Song, Congbin Yin, Bin Guan, and Guigang Wang 川庆钻探工程有限公司井下作业公司 摘要 随着我国逐步对致密气藏、页岩气藏等非常规油气藏实施勘探开发,压裂增产技术也逐步呈现大规模、多段分段压裂的趋势。连续油管带封隔器套管分级压裂技术是目前国外较新研发的一种既能实现大规模改造,又能达到分层压裂、精细压裂的一种新型分级压裂技术。这一技术通过连续油管结合带封隔器的喷射工具,利用封隔器的多次上提下放坐封解封达到不限次数多级压裂的目的;通过连续油管喷砂射孔、套管进行主压裂,可实现较大规模改造;通过连续油管的精确定位,可对储层纵向上的多个薄互层进行灵活分层,进而达到精细压裂的目的。为此,详细阐述了连续油管带封隔器环空分级压裂的工艺技术特点以及这一技术在国内四川盆地HC井区首次现场应用情况,并对HC施工过程进行了计算和分析。事实证明,连续油管带封隔器环空分级压裂、作业周期短、分层灵活精细、封隔可靠且施工后井筒清洁,可直接多层测试投产的新型压裂技术。为我国致密气藏、页岩气藏的多级分段改造提供了新的且行之有效的解决手段。 通过连续油管喷砂射孔套管进行主压裂, 可实现精确定位, 对储层纵向上的多个薄互层进行灵活分层, 进而达到精细压裂的目的 （2）无 需单独清洗井底积砂； （3）可以有选择的压开预定层位； （4）将连续油管起出井口既具备生产条件； （5）施工快速、高效； （6）转层时间短； （7）可通过油管串实时监测井底压力。 1.3 井下作业工具 连续油管分段压裂井下工具组件的结构复杂，由安全阀、水力喷射工具，封隔器和机械套管接箍定位器组成（图1）。为保证井下工具组件能射穿套管，安全阀一般靠手动操作（特殊情况下可进行紧急手动操作），喷嘴的数目和尺寸则由连续油管和套管的尺寸来确定。该工艺采用的封隔器可以承受50MPa的工作压力,但在连续油管射孔过程中可能会出现射开地层压力超过封隔器上部压力的情况,因此需严格控制面回压,防止地层压力过高使得封隔器自动解封。连续油管深度测量仪测量的深度往往不准确，为此在连续油管的底部安装了套管接箍定位器，其机制是在套管接箍处载荷增加，从而确定套管接箍的位置，对深度测量仪的数据进行校正。 1.4 井口装置 为满足压裂作业过程中增压泵正常工作的需要，选择适当的井口装置非常重要。首先，根据设计的最大泵压确定井口压力，其次，根据生产套管和水流喷射组件确定井口内径。在整个压裂作业工程中均要保证井口压力维持在正常水平[4]。 1.5 地面管线 与常规压裂地面管线相比，带底部的环形封隔器连续油管多级分段压裂技术具有特殊的的连接配置，低压注入流体、高压注入流体和液体回流线均能通过该管线。 （1）低压力流体供应系统 （3）回流管线：该装置具有两套独立的返排线系统，这两套系统既能满足液体流出连续油管,又能保证液体能顺利进入污水池或回收罐。其主要功能是合理控制下一个阶段之前循环洗井，确保安全。 ,应具有整体风险识 （2）利用连续油管接箍定位器确定要压裂的层位； （3）清除井筒废液； （4）安装并测试封隔器的承压能力； （5）通过连续套管射孔液； （6）反循环，将射孔液和石英砂洗出井口； （7）在油套环空内注入支撑剂进行主压裂施工； （8）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； （9）完成压裂作业后，上提连续油管至井口； （10）油井产能测试。 2 现场应用情况及分析 四川油气田HC区域中JZ结构带的勘探证明X2和X4油层的属于低渗透砂岩储层，储层厚，具有广阔的油气勘探前景 [5]。其中一种增产方案是利用常规压裂方法，将压裂液注入产层，延伸产层的裂缝长度，提高单井产量。另一种增产方案是利用油层产水量、压力和流体性质，再进一步确定压裂方案。第三种增产方案是在HC区的X2和X4油层利用连续油管水力喷射射技术，对薄产层实施压裂。 在对四川盆地的HC区块利用这一技术进行了7个油井46个薄层加沙压裂，OD HC区已完成。现场压裂的7口井均使用139.7毫米的生产套管，主压裂施工排量在3.0至3.5立方米/分，最薄仅1.2米（表1）。三口井应用了新型压裂液，井筒清洁，增产效果显著。压裂后，多个产层可同时产油或气，作业周期短，分层精细灵活，经筒清洁。 钻井和完井前要合理地制定增产方案，优化设计参数，选择适当的井口装置以确保压裂作业的成功。7口的生产套管的强度要求能在泵压50兆帕，泵排量为3.5m3/min条件下正常工作。7口井使用相同的井口装置，其他主要部件包括两个靠液压控制的180毫米内径的闸阀、