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1、高壓超低滲油氣層壓裂增產(chǎn)技術(shù)——水力噴砂射孔壓裂寶雞市賽孚石油機(jī)械有限公司匯報(bào)提綱一、概要二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)三、技術(shù)特點(diǎn)四、配套工具介紹五、現(xiàn)場(chǎng)使用情況六、井口配套相關(guān)產(chǎn)品水力噴砂射孔壓裂技術(shù)概要一、概要水力壓裂技術(shù)經(jīng)過了近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,特別是自80年代末以來,在壓裂設(shè)計(jì)、壓裂液和添加劑、支撐劑、壓裂設(shè)備和監(jiān)測(cè)儀器以及裂縫監(jiān)測(cè)等方面都獲得了迅速的展,使水力壓裂技術(shù)在縫高控制技術(shù)、高滲層防砂壓裂、重復(fù)壓裂、深穿透壓裂以及大砂量多級(jí)壓裂等方面都出現(xiàn)了新的突破?,F(xiàn)在水力壓裂是油田增產(chǎn)、增注,保持油田穩(wěn)產(chǎn)的一項(xiàng)重要工藝技術(shù)。它利用液體傳導(dǎo)壓力
2、的性能,在地面利用高壓泵組,以大于地層吸收能力的排量將高粘度液體泵入井中,在井底憋起高壓,此壓力超過油層的地應(yīng)力和巖石抗張強(qiáng)度,在地層產(chǎn)生裂縫,繼續(xù)將帶有支撐劑的攜砂液注入裂縫,裂縫邊得到延伸,邊得到支撐。停泵后就在油層形成了具有一定寬度的高滲透填砂裂縫,由于這個(gè)裂縫擴(kuò)大了油氣流動(dòng)通道,改變了流動(dòng)方式,降低了滲流阻力,可起到增產(chǎn)增注作用,這一施工過程就叫油層水力壓裂。已廣泛應(yīng)用于低滲透油氣田的開發(fā)中。水力噴射壓裂技術(shù)概要一、概要寶雞賽孚石油機(jī)械公司與長(zhǎng)慶油田油氣工藝研究院合作開發(fā)的水力噴砂射孔(割縫)技術(shù),是集射孔、壓裂、隔離一體化的增產(chǎn)措施
3、,專用噴射工具產(chǎn)生高速流體射穿套管、巖石,形成孔眼,孔眼底部依靠環(huán)空流體補(bǔ)液壓力增高,超地層破裂壓力后起裂并造縫。水力噴砂射孔壓裂工具主要用于長(zhǎng)慶油田、吉林油田、吐哈油田、青海油田等國內(nèi)各大油田。其中以長(zhǎng)慶油田為主,年供貨量在1000套以上。水力噴砂射孔壓裂技術(shù)是依據(jù)伯努利原理,將油管柱內(nèi)液體的壓能轉(zhuǎn)化為噴嘴出口處的高速動(dòng)能,根據(jù)水動(dòng)力學(xué)動(dòng)量-沖量原理,射穿套管、溝通地層。壓裂時(shí)采用油、套混注的方式,通過控制噴射工具,準(zhǔn)確選擇裂縫起裂的位置與方向;裂縫形成后,高速流體噴射進(jìn)入孔道和裂縫,由于噴嘴出口處高速低壓,具有噴射泵的吸液功能,環(huán)空的流體
4、在壓差的作用下被吸入地層,維持裂縫的延伸,實(shí)現(xiàn)水力封隔。水力噴射壓裂技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.國外應(yīng)用現(xiàn)狀在國外,該技術(shù)于1998年發(fā)明并投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,2002年起應(yīng)用規(guī)模、范圍擴(kuò)大,初期以裸眼水平井分段增產(chǎn)改造為主,后期在垂直井內(nèi)的應(yīng)用日益增多。2002年7月對(duì)已作業(yè)的62口井的統(tǒng)計(jì)表明,截至當(dāng)時(shí),裸眼水平井內(nèi)的應(yīng)用最多,達(dá)到40口,垂直井應(yīng)用11口,不到20%;連續(xù)管作業(yè)18口,占30%;成功率較高,經(jīng)濟(jì)成功的有34口,工藝成功的有21口,只有7口井失敗。平均增產(chǎn)30–60%,成本與單級(jí)壓裂相當(dāng)或稍高。2003年
5、,首次在巴西的Campus灣海上一口井試作業(yè)并取得成功。且在技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上尋求應(yīng)用拓展。2004年中期Hulliburton公司首次采用水力噴射射孔環(huán)空壓裂技術(shù)(HJP-AF)——已定型為一種新型壓裂技術(shù),利用常規(guī)尺寸連續(xù)管(1.5~2″)實(shí)現(xiàn)大型壓裂,主要用于垂直井分段壓裂。二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.國外應(yīng)用現(xiàn)狀2005年5月,水力噴射射孔環(huán)空壓裂技術(shù)應(yīng)用超過45口井,主要是垂直井作業(yè),其中只有兩口水平井,絕大部分使用1.75″的連續(xù)管完成作業(yè),平均增產(chǎn)40~60%。2005年中期,水力噴射壓裂技術(shù)在國外應(yīng)用超過130多口井。包括酸化壓
6、裂、支撐劑壓裂、組合壓裂和大排量清水壓裂,涉及固水泥、不固水泥套管井、開槽襯管井、裸眼井。大部分為陸上作業(yè),有部分用于海上和深海作業(yè)。國外已應(yīng)用超過1000口井,美國路易斯安那州西部JannesLime地層(裸眼完井)水力噴射酸壓處理過80多口井,平均每口井造縫8條,共造縫600多條。從以上總體看,水力噴射壓裂增產(chǎn)技術(shù)非常成功。在全世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展,逐漸擴(kuò)展到加拿大、巴西、哈薩克斯坦、俄羅斯等,技術(shù)主要由Hulliburto公司和BJ公司等掌握。水力噴射壓裂技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2.國內(nèi)應(yīng)用狀況我國于2005年與哈
7、里伯頓公司合作采用常規(guī)油管在靖安油田靖平1井和莊平3井順利完成增產(chǎn)作業(yè),這是該工藝在國內(nèi)首次試驗(yàn)。隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的巨大需求、加之日益枯竭的能源危機(jī),迫使能源勘探技術(shù)不斷革新,必須加大和有針對(duì)性對(duì)低壓、低滲透率、低孔隙度的“三低”油氣藏開發(fā)及煤層氣、頁巖氣等非常規(guī)油氣資源的開發(fā)。目前,以上非常規(guī)油氣資源的開采工藝是通過水力壓裂達(dá)到工業(yè)性油氣流開發(fā)生產(chǎn)。水力噴射壓裂設(shè)備其優(yōu)良的工藝特性及其安全性,受到各石油公司的迫切需求。目前,其核心技術(shù)只掌握在少數(shù)石油機(jī)械技術(shù)發(fā)達(dá)的國外公司之中;我國近年來也投入了大量科研費(fèi)用研發(fā)這一項(xiàng)目。通過這幾年不斷
8、的油田作業(yè)試驗(yàn)及改進(jìn),其技術(shù)逐漸成熟,逐步獲得油田認(rèn)可,特別是中石油主力油田---長(zhǎng)慶油田油氣田得以大量推廣形成了批量化。水力噴射壓裂技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)水力噴