石油工程设计大赛-多分支水平井.ppt

多级分段压裂水平井与上翘式单翼多分支井井组

采气工程设计1.作品说明2.布井方案3.油管柱设计4.射孔工艺5.采气方式6.压裂设计7.气井特殊问题处理8.井口集输装置9.采气成本10.作品特色沁端区块位于沁水盆地南部，隶属于山西省沁水县，矿区属于中联煤层气有限责任公司。本区属山区丘陵地貌，以低山丘陵为主。本区为典型的干旱性大陆气候，降雨量较少，冬季气温较低，年平均降雨量400~900mm，年最大降雨量891mm，最大积雪深度212.5mm。年平均气温10.9℃，最高37.3℃，最低-16.3℃，最大冻土层深度0.41m。该区处于张性应力区，地震发生的概率较低，其地震烈度为6度。本区属山区丘陵地貌，以低山丘陵为主。本区构造形态总体为一走向北北东、倾向北西西的单斜构造。在此基础上发育了一系列近南北－北北东向宽缓褶曲，形成区内地层的波状起伏，岩层倾角一般不超过15°，个别地段受构造影响岩层倾角变化大。断层不发育，规模较大的仅一条，断距最大达100m。总体属地质构造简单类。图1.1地质剖面示意图根据本赛题所给出的地质资料及井组情况，现选用多级分段压裂水平井与上翘式单翼多分支井井组采气工程设计。图2.1Z1井地质剖面图Z1井井型为直井，目标煤层是3#和15#，井口坐标为：XY：3965160，地质剖面图见图2.1，井身结构见表2.1表2.1Z1井井身结构图图2.2Z-2H井地质剖面图Z-2H井为多级分段压裂水平井，Z-2V是其生产井目标煤层是3#，Z-2H井口坐标为：XY：3964931，地质剖面图见图2.2，井身结构见表2.2、2.3。表2.2Z-2H井井身结构设计表2.3Z-2V井井身结构设计Z-3A井为单翼多分支水平井井组，Z-2B是其生产井，目标煤层是3#，Z-3A井口坐标见表2.4，示意图见图2.3，井身结构见表2.5、2.6。图2.3多分支井示意图表2.4Z-3A井井眼坐标表2.5Z-3A井井身结构设计表2.6Z-3B井井身结构设计完井生产管柱结构为Φ73mm油管+流动短节+井下安全阀+流动短节+Φ73mm油管+SB—3型封隔器+Φ73mm油管+座放短节+Φ73mm油管+球座。直井采用电缆传输射孔工艺。射孔方式选择负压射孔方式，合理射孔负压为：23.6MPa。采用无固相清洁盐水射孔液，其配方为：清洁地表水+1％CaCl2+5％KCl。采用YD-102射孔枪SDP43RDX-5型弹，采用HMX耐高温药、20孔/m、60°相位角、负压22.44Mpa、电缆输送方式螺旋布孔，深度预计到达635mm，孔径17.8mm。枪性能见表4.1.表4.1直井孔枪性能数据表本设计单井采用柱塞气举排水采气方法。柱塞气举排水采气是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水,不需其它动力设备、生产成本低,在美国被认为是最佳的排水采气工艺。该方法的优点是由于柱塞在举升气体与采出液体之间形成一个固体界面,能够有效地防止气体上窜和液体回落,从而减少了滑脱损失、提高了举升效率。根据估算的日产水量、各种泵型的优缺点及泵的排量，最终选择螺杆泵作为抽采设备，型号为GLB300-21。本设计井组采用增压输气排水采气方式。压缩机组的设计参数如下所示。本设计直井开发年限为23年，见气时间为5个月，产气量为2285m3/d，产水量为1.4m3/d，分段压裂水平井开发年限为7年，见气时间为3个月，产气量为12000m3/d，产水量为1.8m3/d。上翘式单翼多分支水平井开发年限为5年，见气时间为2个月，产气量均为22000m3/d，产水量均为4.8m3/d.对于煤层气藏开采工艺中的增产措施首选当属水力压裂技术。压裂液选用弱胶联压裂液，配方见表6.1。设计井压裂施工选用的支撑剂类型为直径0.4-0.8兰州砂。表6.1弱胶联压裂液配方直井用连续油管压裂工艺技术，工作流程如下图6.1所示图6.1连续油管压裂技术的作业程序水平井及井组选用水平井裸眼封隔器多级分段压裂技术。裸眼封隔器分段压裂主要工具包括裸眼封隔器自封式球座压差滑套投球滑套悬挂封隔器回接筒丢手接头，工具耐温，耐压差，堵球尺寸分为等，由分段压裂级别各级投球滑套差别而设定。6.压裂设计