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摘要:为进一步提升油气田开发效益,天然气开采逐步向精准找气、高效开发的转变。传统直井开采产能效益低这使得各大油气田企业将目光集中在了水平井的开发应用上。然而从目前水平井技术应用额情况来看,其依旧存在一定的问题。因此,本文针对水平井分段压裂工艺技术的现状进行了研究与探讨,并对其未来发展进行了展望。
关键词:水平井;分段压裂工艺;工艺技术;
一、水平井分段压裂工艺技术分析
(一)易钻桥塞射孔联作分段压裂技术分析
易钻桥塞和射孔联作多层压裂技术开展,首先要进行井筒的准备工作,对井筒进行通井、刮管等工序,进而保证井筒内保持干净与整洁。压裂的主要工序分为用爬行器进行射孔枪下入射孔。之后将射孔枪去除,开始准备第一层的压裂工作。第一层的压裂一般采用套管压裂,但是也可以使用下入压裂油管,具体情况应该根据工程实际来决定。之后紧随其后,需要完成电缆下入以及射孔聯作管串,并且对桥塞进行坐封。再完成射孔,并起出射孔枪和桥塞下入工具,将投球至桥塞内球座。完成第一层压裂的封隔后,紧接着开始投入第二层压裂。
易钻桥塞射孔联作分段技术作为当下相对主流的水平井分段压裂技术,在生产实践中得到了良好的应用。应用此方法,可以通过连续的油井作业不断进行射孔压裂,直到所有层段的油田均完成压裂。在施工结束后,利用连续油管进行桥塞的钻磨,然后经过测试及生产,能够进一步提升缝隙网络的复杂性,进而让石油的增产达到更良好的效果[1]。
(二)水平井裸眼封隔器分段压裂技术分析
水平井裸眼封隔器分段压裂具有操作工艺简单,工艺流程复杂性低等特点。且水平井裸眼封隔器分段压裂技术在实际应用当中,能够取得的压裂效率十分高,其效率的显著优势在三低油气藏水平井的改造当中体现的更为明显。在水平井裸眼封隔器分段压裂过程中,直接将压裂管柱进行井下预定位置确定,然后进行投球作业,当压力到达相应数值,压力可以移动至内滑套的下位,并且作用紧缩机构中,进而促使其移动。然而,就当下的技术水平而言,水平井裸眼封隔器分段压裂技术想要长远应用,仍然面临诸多问题,例如在针对低密度球进行控制时,难以保障作业的位置,使其无法达到设计的基本要求等。
(三)水力喷砂分段压裂技术分析
水力喷砂分段压裂技术能够在实践中被应用于裸眼、套管等多种完井方式当中,且其能够有效实现射孔压裂的一体化,还能够基于一定条件实现自动隔封。管柱经过多段的压裂,能够以较短的施工周期实现相对较小的储层伤害。且水力喷砂分段压裂技术能够具有降破压功能。在当下,水力喷砂分段压裂技术主要被应用于新井的改造过程中,也时常被应用于储存改造的酸压或加砂压裂过程中,且其应用的水平井的深度一般小于5000米。水力喷砂分段压裂施工过程主要包括水力喷砂与小直径封隔器联作拖动压裂、不动管柱多级滑套水力喷砂压裂等过程。但是水力喷砂分段压裂技术应用,需要考虑试压条件以及油管校深等。
二、水平井分段压裂工艺技术的发展趋势分析
(一)水平井分段压裂理论的深化分析
水平井的井下作业往往存在作业风险大、卡机率高、周期漫长等问题,在进行水力喷射分段压裂研究过程中必须要尽可能进行井下工具的简化,保证其能够满足井下作业工程的需求。而水平井分段压裂工艺的选用,需要结合水平井的具体情况进行分析与探讨,针对油气田水平井分段压裂工艺的优化,同样也需要进行理论与实践的双重优化才能从根本上改进水平井压裂工艺技术水平。
(二)水平井分段压裂工艺和工具的优化完善
水平井分段压裂工具需要具备良好的可操作性,并且能够精准定位水平井的分段压裂位置。此外,为了保证水平井分段压裂工具能够满足相对复杂的水平井井下作业环境,则在选择水平井分段压裂工具时,必须要保证一定的耐用性,例如能保证工具能够具有一定的耐温性,以满足密封条件下不同区块储层的不同压裂需求。而针对于射喷器,同样有一定的性能要求,即其应该满足一次管柱压裂两段以上的要求。
针对水平井分段压裂工艺的选择,当下常见的完井方式有套管完井、裸眼完井、管外封隔等。具体到不同的完井方式,在水平井分段压裂工具的选择上,也存在一定的不同。另外,为了完善工艺技术,进而提升分段压裂效率,在未来发展当中,也需要逐渐提升水平压裂技术的适应性。多分支井的分段压裂也将成为未来研究的重要方向之一。
(三)高性能压裂液和支撑剂的探讨
高性能压裂液与支撑液的研究与讨论,针对的是长周期,这一油气田水平井分段压裂作业施工特性,为了保证在水平井分段压裂施工过程中,不会出现生产事故,针对压裂液的选择应该始终坚持无伤害或低伤害原则。但是就当下压裂液的研究、生产与应用现状来说,压裂液的市场普遍价格较高,且压裂液普遍性能无法满足水平井分段压裂的工艺需求。因此,针对压裂液的研究,需要考虑压裂液成本的降低以及压裂液性能的提升两个方向。需要针对超低表界面张力,尝试在智能等方面进行突破,同时加强低成本的清洁压裂液的研发工作。
而针对于支撑剂的研究,已经取得了一定的突破性进展。新兴技术能够提升支撑剂的使用能力及性能指标,进而使当下的支撑剂的使用范围得到一定的拓展。当下,进一步研究低密度的支撑剂纤维以及热缩膜覆膜技术等,将成为之后的重要研究方向之一。
三、结束语
本文主要针对常见的水平井分段压裂工艺进行了介绍,并对未来水平井分段压裂的发展方向进行了展望,认为在水平井压裂技术理论逐渐深化的同时,工艺与工具的优化也将持续进行,并且我们认为压裂剂与支撑剂的改良同样是水平井分段压裂未来的重要研究及发展方向。
参考文献:
[1]钟诗宇,关馨,王小红.水平井分段压裂用桥塞研究现状及发展趋势[J].新疆石油科技,2018,028(003):35-38.
[2]王晓惠,张涛,刘炜,等.新疆油田九区石炭系油藏水平井分段压裂关键技术研究及应用[J].钻采工艺,2019,042(002):76-78.
[3]巫修平,张群.碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂裂缝扩展规律及控制机制[J].天然气地球科学,2018,029(002):268-276.
中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 陕西 西安 710018
关键词:水平井;分段压裂工艺;工艺技术;
一、水平井分段压裂工艺技术分析
(一)易钻桥塞射孔联作分段压裂技术分析
易钻桥塞和射孔联作多层压裂技术开展,首先要进行井筒的准备工作,对井筒进行通井、刮管等工序,进而保证井筒内保持干净与整洁。压裂的主要工序分为用爬行器进行射孔枪下入射孔。之后将射孔枪去除,开始准备第一层的压裂工作。第一层的压裂一般采用套管压裂,但是也可以使用下入压裂油管,具体情况应该根据工程实际来决定。之后紧随其后,需要完成电缆下入以及射孔聯作管串,并且对桥塞进行坐封。再完成射孔,并起出射孔枪和桥塞下入工具,将投球至桥塞内球座。完成第一层压裂的封隔后,紧接着开始投入第二层压裂。
易钻桥塞射孔联作分段技术作为当下相对主流的水平井分段压裂技术,在生产实践中得到了良好的应用。应用此方法,可以通过连续的油井作业不断进行射孔压裂,直到所有层段的油田均完成压裂。在施工结束后,利用连续油管进行桥塞的钻磨,然后经过测试及生产,能够进一步提升缝隙网络的复杂性,进而让石油的增产达到更良好的效果[1]。
(二)水平井裸眼封隔器分段压裂技术分析
水平井裸眼封隔器分段压裂具有操作工艺简单,工艺流程复杂性低等特点。且水平井裸眼封隔器分段压裂技术在实际应用当中,能够取得的压裂效率十分高,其效率的显著优势在三低油气藏水平井的改造当中体现的更为明显。在水平井裸眼封隔器分段压裂过程中,直接将压裂管柱进行井下预定位置确定,然后进行投球作业,当压力到达相应数值,压力可以移动至内滑套的下位,并且作用紧缩机构中,进而促使其移动。然而,就当下的技术水平而言,水平井裸眼封隔器分段压裂技术想要长远应用,仍然面临诸多问题,例如在针对低密度球进行控制时,难以保障作业的位置,使其无法达到设计的基本要求等。
(三)水力喷砂分段压裂技术分析
水力喷砂分段压裂技术能够在实践中被应用于裸眼、套管等多种完井方式当中,且其能够有效实现射孔压裂的一体化,还能够基于一定条件实现自动隔封。管柱经过多段的压裂,能够以较短的施工周期实现相对较小的储层伤害。且水力喷砂分段压裂技术能够具有降破压功能。在当下,水力喷砂分段压裂技术主要被应用于新井的改造过程中,也时常被应用于储存改造的酸压或加砂压裂过程中,且其应用的水平井的深度一般小于5000米。水力喷砂分段压裂施工过程主要包括水力喷砂与小直径封隔器联作拖动压裂、不动管柱多级滑套水力喷砂压裂等过程。但是水力喷砂分段压裂技术应用,需要考虑试压条件以及油管校深等。
二、水平井分段压裂工艺技术的发展趋势分析
(一)水平井分段压裂理论的深化分析
水平井的井下作业往往存在作业风险大、卡机率高、周期漫长等问题,在进行水力喷射分段压裂研究过程中必须要尽可能进行井下工具的简化,保证其能够满足井下作业工程的需求。而水平井分段压裂工艺的选用,需要结合水平井的具体情况进行分析与探讨,针对油气田水平井分段压裂工艺的优化,同样也需要进行理论与实践的双重优化才能从根本上改进水平井压裂工艺技术水平。
(二)水平井分段压裂工艺和工具的优化完善
水平井分段压裂工具需要具备良好的可操作性,并且能够精准定位水平井的分段压裂位置。此外,为了保证水平井分段压裂工具能够满足相对复杂的水平井井下作业环境,则在选择水平井分段压裂工具时,必须要保证一定的耐用性,例如能保证工具能够具有一定的耐温性,以满足密封条件下不同区块储层的不同压裂需求。而针对于射喷器,同样有一定的性能要求,即其应该满足一次管柱压裂两段以上的要求。
针对水平井分段压裂工艺的选择,当下常见的完井方式有套管完井、裸眼完井、管外封隔等。具体到不同的完井方式,在水平井分段压裂工具的选择上,也存在一定的不同。另外,为了完善工艺技术,进而提升分段压裂效率,在未来发展当中,也需要逐渐提升水平压裂技术的适应性。多分支井的分段压裂也将成为未来研究的重要方向之一。
(三)高性能压裂液和支撑剂的探讨
高性能压裂液与支撑液的研究与讨论,针对的是长周期,这一油气田水平井分段压裂作业施工特性,为了保证在水平井分段压裂施工过程中,不会出现生产事故,针对压裂液的选择应该始终坚持无伤害或低伤害原则。但是就当下压裂液的研究、生产与应用现状来说,压裂液的市场普遍价格较高,且压裂液普遍性能无法满足水平井分段压裂的工艺需求。因此,针对压裂液的研究,需要考虑压裂液成本的降低以及压裂液性能的提升两个方向。需要针对超低表界面张力,尝试在智能等方面进行突破,同时加强低成本的清洁压裂液的研发工作。
而针对于支撑剂的研究,已经取得了一定的突破性进展。新兴技术能够提升支撑剂的使用能力及性能指标,进而使当下的支撑剂的使用范围得到一定的拓展。当下,进一步研究低密度的支撑剂纤维以及热缩膜覆膜技术等,将成为之后的重要研究方向之一。
三、结束语
本文主要针对常见的水平井分段压裂工艺进行了介绍,并对未来水平井分段压裂的发展方向进行了展望,认为在水平井压裂技术理论逐渐深化的同时,工艺与工具的优化也将持续进行,并且我们认为压裂剂与支撑剂的改良同样是水平井分段压裂未来的重要研究及发展方向。
参考文献:
[1]钟诗宇,关馨,王小红.水平井分段压裂用桥塞研究现状及发展趋势[J].新疆石油科技,2018,028(003):35-38.
[2]王晓惠,张涛,刘炜,等.新疆油田九区石炭系油藏水平井分段压裂关键技术研究及应用[J].钻采工艺,2019,042(002):76-78.
[3]巫修平,张群.碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂裂缝扩展规律及控制机制[J].天然气地球科学,2018,029(002):268-276.
中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 陕西 西安 710018