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[摘 要]水平井分段压裂技术是目前应用最多的处理低压、低孔隙、低渗的油气藏的工艺技术。对于水平井裸眼分段压裂技术来说，此项技术在国外应用最为广泛，国内水平与国外水平还有很大的差距。采取水平井裸眼分段压裂技术能够最大面积的与油藏接触，压裂效果好等一系列优点。水平井裸眼分段压裂技术工具都具有较高的设计制作工艺，对于精度和材质也有很高的要求。在施工過程中，针对出现的各种问题加以探讨。
[关键词]水平井 裸眼分段压裂技术 裸眼封隔器 压差滑套 投球滑套
中图分类号：TE257 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0354-01
引言：本文首先介绍了目前国内外的水平井分段压裂技术现状和裸眼分段压裂技术的优点。然后对于水平井裸眼分段压裂技术的工作原理做了一个较详细的阐述。描述和解释了悬挂封隔器、裸眼封隔器、投球滑套、压差滑套工具的作用。最后对施工中容易出现的问题进行探讨。
一、简介
1.1水平井分段压裂技术国内外现状
上世纪 90年代国外率先研发出来水平井分段压裂技术，例如哈里伯顿公司的水利喷砂分段压裂技术，固井滑套分段压裂系统，快钻桥塞分段压裂技术；斯伦贝谢公司的stageFRACTM系统；贝克休斯公司的frac point系统，裸眼封隔器滑套分段压裂计术。随后在许多地区推广使用，该技术的核心工具被少数国外公司所垄断，我国由于起步较晚，对于水平井分段压裂核心技术与工具的自主研发还需更大的努力，目前国内的水平分段压裂技术有机械隔离分段压裂技术，套管分流压裂技术，双封隔器单卡压裂技术，限流分段压裂技术等。对于水平井裸眼分段压裂技术来说，此项技术在国外应用最为广泛，国内水平与国外水平还有很大的差距，增强自主研究水平还需大量努力。
1.2裸眼分段压裂技术的优点
当遇到低压、低孔隙、低渗的油气藏，一般的开发模式无法达到高效开发，针对这种情况，水平井分段压裂技术是最好的方法。采取水平井裸眼分段压裂技术能够最大面积的与油藏接触，压裂效果好，改善渗透条件，提高水平井的产能，低污染，不需要固井，建井时间短，作业时间短，一次施工多个层面，完工后能够快速返排。
二、水平井裸眼分段压裂技术工作原理
水平井裸眼分段压裂技术工作原理是：首先用钻杆把分段压裂完井管柱送到预定位置，当管柱往下到设计深度，用泥浆顶替，然后投入低密度球，当球落到座封球座上后开始打压，随后使球座自锁自封，然后继续打压，接着使裸眼封隔器和悬挂封隔器开始座封，逐级提高压力使裸眼封隔器和悬挂封隔器涨封完毕，继续提高压力，把裸眼封隔器和悬挂封隔器丢开，起出钻杆，送入分段压裂施工管柱，下回接插头和生产油管，从井口打压打开压差滑套，放喷排液，压裂第一段。随后依次投入相应尺寸低密度球，等低密度球到达球座，打开喷砂滑套，接着依次进行相应层段压裂。
三、水平井裸眼分段压裂技术工具
3.1悬挂封隔器
悬挂封隔器是在上部位置，主要由丢手部分、锚定部分、密封部分、锁紧部分组成。具有悬挂功能和密封功能，对于密封功能要求较高，可采用V型密封圈组合密封，在两个方向都需要承受力的作用，所以具有双向锚定功能，可采用液压和机械两种丢手模式，当丢手送入管柱，插入回接部分形成密封后可进行后面的施工作业。
3.2裸眼封隔器
裸眼封隔器主要是由胶筒、中心管和滑套组成。裸眼封隔器的胶筒较长并且与地层直接接触，所以对加工的工艺要求很高，可通过裸眼封隔器达到层间封隔，实现多级压裂。
3.3投球滑套
在剪断活动套销钉后，用投球滑套和封隔器选择好封隔层，使油管和地层连接，为压裂过程中建立通道和压裂级数，通过投球滑套投入与之匹配的球，逐级多层分段压裂。
3.4压差滑套
压差滑套用来打开压力使封隔器坐封，通过憋压让出通道，使油管和地层连接，实现对应地层分段压裂。活塞的面积大小则是关键的设计，据此使压差滑套打开的压力比封隔器坐封压力高。
3.5球座
球座是压裂过程中一个重要部件，它的承压强度决定了能否满足压裂的承压能力，并且影响到封隔效果。球座的材料和结构良好才能不导致密封失效。球座的承压能力可用有限元法分析。
四、施工中容易出现的问题
4.1在加砂阶段，根据裂缝长度分析出裂缝倒流能力，进而确定所需砂比。另外，分析随排量变化的裂缝的压力能够较合理的确定施工排量，尤其最后阶段，增加宽度使砂顺利进入地层。
4.2裸眼较长的情况下容易造成压裂液浪费，并且使施工加砂困难，此种情况可通过提高压裂液的年度和增强造壁性来解决。
4.3为了便于每次滑套球都能顺利通过，需匹配合适的工具尺寸，能够降低摩阻。
4.4裂缝位置的选择对分段压裂技术的合理设计非常重要，裂缝在水平段尽可能均匀分布。
五、总结
5.1当遇到低压、低孔隙、低渗的油气藏，一般的开发模式无法达到高效开发，水平井分段压裂技术是最好的方法，其中水平井裸眼分段压裂技术在国外应用最为广泛，国内水平与国外水平还有很大的差距，增强自主研究水平还需大量努力。
5.2水平井裸眼分段压裂技术工具都具有较高的设计制作工艺，对于精度和材质也有很高的要求。悬挂封隔器、裸眼封隔器、投球滑套、压差滑套工具是主要的施工工具，每个工具的设计和使用都具有很高的技术性，对于工具的自主研发，还需汲取更多的知识储备。
5.3施工过程中难免出现问题，积极面对问题提出合理解决方法使施工顺利进行。
参考文献
[1] 詹鸿运 刘志斌 程智远 田文江 张鹏 韩永亮.水平井分段压裂裸眼封隔器的研究与应用[J].石油钻采工艺，2011，33（1）：123-125.
[2] 马洪芬 王炳 蔡景超 周勋 李楠 刘智恪.水平井裸眼分段压裂工艺在S20-17-15H井上的应用[J].油气井测试，2011，20（4）：31-33.
[3] 秦金立 吴姬昊 崔晓杰 李富平 邹传元.裸眼分段压裂投球式滑套球座关键技术研究[J].石油钻探技术，2014，42（5）：52-56.
[4] 李洪春 蒲晓莉 贾长贵 腾春鸣 李奎为.水平井裸眼分段压裂工具设计要点分析[J].石油机械，2012，40（5）：82-85.
[关键词]水平井 裸眼分段压裂技术 裸眼封隔器 压差滑套 投球滑套
中图分类号：TE257 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0354-01
引言：本文首先介绍了目前国内外的水平井分段压裂技术现状和裸眼分段压裂技术的优点。然后对于水平井裸眼分段压裂技术的工作原理做了一个较详细的阐述。描述和解释了悬挂封隔器、裸眼封隔器、投球滑套、压差滑套工具的作用。最后对施工中容易出现的问题进行探讨。
一、简介
1.1水平井分段压裂技术国内外现状
上世纪 90年代国外率先研发出来水平井分段压裂技术，例如哈里伯顿公司的水利喷砂分段压裂技术，固井滑套分段压裂系统，快钻桥塞分段压裂技术；斯伦贝谢公司的stageFRACTM系统；贝克休斯公司的frac point系统，裸眼封隔器滑套分段压裂计术。随后在许多地区推广使用，该技术的核心工具被少数国外公司所垄断，我国由于起步较晚，对于水平井分段压裂核心技术与工具的自主研发还需更大的努力，目前国内的水平分段压裂技术有机械隔离分段压裂技术，套管分流压裂技术，双封隔器单卡压裂技术，限流分段压裂技术等。对于水平井裸眼分段压裂技术来说，此项技术在国外应用最为广泛，国内水平与国外水平还有很大的差距，增强自主研究水平还需大量努力。
1.2裸眼分段压裂技术的优点
当遇到低压、低孔隙、低渗的油气藏，一般的开发模式无法达到高效开发，针对这种情况，水平井分段压裂技术是最好的方法。采取水平井裸眼分段压裂技术能够最大面积的与油藏接触，压裂效果好，改善渗透条件，提高水平井的产能，低污染，不需要固井，建井时间短，作业时间短，一次施工多个层面，完工后能够快速返排。
二、水平井裸眼分段压裂技术工作原理
水平井裸眼分段压裂技术工作原理是：首先用钻杆把分段压裂完井管柱送到预定位置，当管柱往下到设计深度，用泥浆顶替，然后投入低密度球，当球落到座封球座上后开始打压，随后使球座自锁自封，然后继续打压，接着使裸眼封隔器和悬挂封隔器开始座封，逐级提高压力使裸眼封隔器和悬挂封隔器涨封完毕，继续提高压力，把裸眼封隔器和悬挂封隔器丢开，起出钻杆，送入分段压裂施工管柱，下回接插头和生产油管，从井口打压打开压差滑套，放喷排液，压裂第一段。随后依次投入相应尺寸低密度球，等低密度球到达球座，打开喷砂滑套，接着依次进行相应层段压裂。
三、水平井裸眼分段压裂技术工具
3.1悬挂封隔器
悬挂封隔器是在上部位置，主要由丢手部分、锚定部分、密封部分、锁紧部分组成。具有悬挂功能和密封功能，对于密封功能要求较高，可采用V型密封圈组合密封，在两个方向都需要承受力的作用，所以具有双向锚定功能，可采用液压和机械两种丢手模式，当丢手送入管柱，插入回接部分形成密封后可进行后面的施工作业。
3.2裸眼封隔器
裸眼封隔器主要是由胶筒、中心管和滑套组成。裸眼封隔器的胶筒较长并且与地层直接接触，所以对加工的工艺要求很高，可通过裸眼封隔器达到层间封隔，实现多级压裂。
3.3投球滑套
在剪断活动套销钉后，用投球滑套和封隔器选择好封隔层，使油管和地层连接，为压裂过程中建立通道和压裂级数，通过投球滑套投入与之匹配的球，逐级多层分段压裂。
3.4压差滑套
压差滑套用来打开压力使封隔器坐封，通过憋压让出通道，使油管和地层连接，实现对应地层分段压裂。活塞的面积大小则是关键的设计，据此使压差滑套打开的压力比封隔器坐封压力高。
3.5球座
球座是压裂过程中一个重要部件，它的承压强度决定了能否满足压裂的承压能力，并且影响到封隔效果。球座的材料和结构良好才能不导致密封失效。球座的承压能力可用有限元法分析。
四、施工中容易出现的问题
4.1在加砂阶段，根据裂缝长度分析出裂缝倒流能力，进而确定所需砂比。另外，分析随排量变化的裂缝的压力能够较合理的确定施工排量，尤其最后阶段，增加宽度使砂顺利进入地层。
4.2裸眼较长的情况下容易造成压裂液浪费，并且使施工加砂困难，此种情况可通过提高压裂液的年度和增强造壁性来解决。
4.3为了便于每次滑套球都能顺利通过，需匹配合适的工具尺寸，能够降低摩阻。
4.4裂缝位置的选择对分段压裂技术的合理设计非常重要，裂缝在水平段尽可能均匀分布。
五、总结
5.1当遇到低压、低孔隙、低渗的油气藏，一般的开发模式无法达到高效开发，水平井分段压裂技术是最好的方法，其中水平井裸眼分段压裂技术在国外应用最为广泛，国内水平与国外水平还有很大的差距，增强自主研究水平还需大量努力。
5.2水平井裸眼分段压裂技术工具都具有较高的设计制作工艺，对于精度和材质也有很高的要求。悬挂封隔器、裸眼封隔器、投球滑套、压差滑套工具是主要的施工工具，每个工具的设计和使用都具有很高的技术性，对于工具的自主研发，还需汲取更多的知识储备。
5.3施工过程中难免出现问题，积极面对问题提出合理解决方法使施工顺利进行。
参考文献
[1] 詹鸿运 刘志斌 程智远 田文江 张鹏 韩永亮.水平井分段压裂裸眼封隔器的研究与应用[J].石油钻采工艺，2011，33（1）：123-125.
[2] 马洪芬 王炳 蔡景超 周勋 李楠 刘智恪.水平井裸眼分段压裂工艺在S20-17-15H井上的应用[J].油气井测试，2011，20（4）：31-33.
[3] 秦金立 吴姬昊 崔晓杰 李富平 邹传元.裸眼分段压裂投球式滑套球座关键技术研究[J].石油钻探技术，2014，42（5）：52-56.
[4] 李洪春 蒲晓莉 贾长贵 腾春鸣 李奎为.水平井裸眼分段压裂工具设计要点分析[J].石油机械，2012，40（5）：82-85.