連續(xù)油管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂技術(shù)在蘇里格氣田的應(yīng)用

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1、連續(xù)油管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂技術(shù)在蘇里格氣田的應(yīng)用2016-01-24鉆井工程鉆井工程［來源：石汕鉆采工藝】作者：李梅1、劉志斌1、呂雙2、丁柯1宇1、陳凌云1、姚衛(wèi)東（1.渤海鉆探工程技術(shù)研宄院，天津300280；2.渤海鉆探油氣合作開發(fā)分公司，天津300280）摘要：蘇里格氣田屬于“低孔、低壓、低滲”的三低氣田，需要壓裂改造才能生產(chǎn)，其中連續(xù)油管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂技術(shù)以其自身的技術(shù)優(yōu)勢,成為蘇里格地區(qū)水平井改造的重要方式。連續(xù)汕管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂技術(shù)通過定位器、封隔器等井下工具組合實現(xiàn)噴砂射孔、封隔器分層、套管大批量注入和連續(xù)油管精確定位，一趟管柱可完成多種作業(yè)，具冇施工周期短、

2、成本低、壓后全通徑等優(yōu)點。闡述了該技術(shù)的工作原理及配套工具的原理、結(jié)構(gòu)。通過在蘇里格一口二開水平井的成功實施，說明連續(xù)油管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂技術(shù)適用于致密氣藏，為水平井多級水力壓裂提供了新的技術(shù)手段。正文：蘇里格地區(qū)儲層致密、層系多、低孔、低滲，需耍壓裂改造后才能投產(chǎn)。常規(guī)開采方式以直井分壓合采為主，由于直井受儲層裸露面積小、控制開采規(guī)模小等因素的影響，開發(fā)效果不顯著。隨著蘇里格氣田開發(fā)的不斷深入，水平井分段壓裂開發(fā)逐漸成為主要的開發(fā)方式。目前，蘇里格地區(qū)水平井主要是三開井身結(jié)構(gòu)，采用封隔器裸眼分段壓裂技術(shù)，通過投球打開滑套的方式對各氣層進行分層壓裂改造。這種完井壓裂方式存在以下問題：管

3、柱下入后不能提出，壓后由于受到滑套通徑的影響，很難實現(xiàn)后續(xù)二次作業(yè)；由于受油管尺寸的影響，分段級數(shù)受到限制，制約了水平井的開發(fā)。為此，進行了連續(xù)油管水力噴射環(huán)空分段壓裂技術(shù)研宄，該技術(shù)主要針對二開井身結(jié)構(gòu)水平井，下套管后固井，通過連續(xù)汕管底帶井下工具，實現(xiàn)無限級壓裂，并且壓后全通徑，以利于后續(xù)作業(yè)。連續(xù)汕管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂技術(shù)利用貝努利原理，通過噴嘴的節(jié)流將高壓射孔液轉(zhuǎn)化為高速射孔液對套管進行噴砂沖蝕，然后進行環(huán)空加砂壓裂［1-2］。該技術(shù)結(jié)合了噴砂射孔、封隔器分層、套管大批量注入和連續(xù)汕管精確定位的優(yōu)勢，對于縱向上具有多個產(chǎn)層的油氣藏分層壓裂，特別是薄互層壓裂具有顯著優(yōu)勢。美國曾經(jīng)利

4、用該技術(shù)在3天內(nèi)實現(xiàn)了40級壓裂作業(yè)，國內(nèi)在四川盆地的HC區(qū)塊、大牛地區(qū)塊以及長慶地區(qū)等都采用過該技術(shù)［3-5］。該技術(shù)在蘇里格地區(qū)尚處于小規(guī)模應(yīng)用階段。本文主要介紹Y蘇里格一口二開水平井采用連續(xù)汕管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂技術(shù)進行分段壓裂，最終實現(xiàn)了一趟管柱7層分段壓裂施工作業(yè)，縮短了施工周期，提高了經(jīng)濟效益。1連續(xù)油管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂管柱連續(xù)油管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂管柱從上至下為連續(xù)油管+連續(xù)油管接頭+丟手工具+扶正器+水力噴射工具+平衡閥+反循環(huán)接頭+封隔器和錨定裝置+機械式套管接箍定位器，如圖1所示。其工作原理是：通過連續(xù)油管與工具連接后，下入井底，在拖動工具的過程屮通過機械定位器

5、實現(xiàn)精確定位，定位后將封隔器坐封，通過連續(xù)油管以一定排量將具有一定砂濃度的射孔液通過噴射短節(jié)進行噴射射孔，射孔完畢后通過環(huán)空進行壓裂，壓裂結(jié)束后上提管柱解封封隔器，再次定位進入下一層后，絕封封隔器，開始第2層壓裂，以此循環(huán)完成所有層段的壓裂后，上提連續(xù)油管出井口。1.1水力噴射工具水力噴射工具由高硬度本體和耐磨噴嘴組成，噴嘴數(shù)量和噴嘴直徑根據(jù)實際情況可調(diào)整。水力噴射工具連接管柱下入到預(yù)定位置后，地面連接液壓泵加壓注入液體，液體在噴嘴節(jié)流作用下，產(chǎn)生高速、高壓流體將套管、地層射穿，達到施工目的。實驗數(shù)據(jù)表明，當(dāng)噴射速度達到142m/s時，具有短時間內(nèi)射開套管的能力。1.2平衡閥/反循環(huán)接尖平

6、衡閥/反循環(huán)接頭要配合封隔器使用。在下井時，反循環(huán)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，封隔器坐封后處于開啟狀態(tài)，遇到砂堵情況，可以從連續(xù)油管和套管環(huán)空進行反循環(huán)洗井，不動管柱解除砂堵。封隔器上提解封后，平衡閥/反循環(huán)接頭上的循環(huán)孔會隨之關(guān)閉。1.3封隔器和錨定裝置圖2所示的封隔器是專門用丁連續(xù)油管噴射壓裂底部封隔的高壓封隔器，特別適用于連續(xù)油管下井，無需提供扭矩，采用上部加載荷坐封。如圖2所示，通過上提20?30kN后下放操作一次，封隔器由下井狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽鉅顟B(tài)，上提直接解封。再下放一次，封隔器由坐封狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄戮疇顟B(tài)，重復(fù)動作，不斷循環(huán)。1.4機械式套管接箍定位器機械式套管接箍定位器是一種井內(nèi)定位裝置，用于

7、工具組合在井內(nèi)找正位置。機械式套管接箍定位器可定位在套管接箍處，以確保封隔器和水力噴射工具的工作位置準(zhǔn)確。其工作原理是：由于套管接箍內(nèi)徑大于套管內(nèi)徑，當(dāng)機械接箍定位器經(jīng)過套管接箍時接觸片彈開，產(chǎn)生載荷變化，以此確定工具串的位置。2現(xiàn)場應(yīng)用2.1蘇XH井的基本情況蘇XH井目的層為盒8下2砂組氣層，完鉆井深4262.0m,垂深3223.9m,水平段長800m,二開采用套管固井，水泥返深2302m,固井質(zhì)量合格。壓裂井段數(shù)據(jù)見