趙玉東(中國石油大港油田石油工程研究院,天津 300280)
連續(xù)油管+固井滑套分段壓裂工藝應(yīng)用研究
趙玉東(中國石油大港油田石油工程研究院,天津 300280)
針對大港油田水平井儲層特征,結(jié)合連續(xù)油管+固井滑套環(huán)空加砂分段壓裂工藝技術(shù)特點,開展此項工藝技術(shù)原理、適應(yīng)性及施工參數(shù)等方面研究,通過現(xiàn)場應(yīng)用證明,該項技術(shù)適應(yīng)于大港油田長井段、儲層連續(xù)的水平井分段壓裂。
連續(xù)油管;固井滑套;壓裂;噴嘴
連續(xù)油管+固井滑套環(huán)空加砂分段壓裂工藝技術(shù)是壓裂滑套隨著套管或尾管入井,布置在甜點區(qū),連續(xù)油管服務(wù)管柱入井、定位,壓裂滑套實現(xiàn)液壓激動開啟,逐級進行滑套打開、壓裂施工,實現(xiàn)一趟管柱逐層壓裂施工
技術(shù)特點:
⑴提供了全尺寸內(nèi)徑的壓裂方式,無需投球、無級數(shù)限制;
⑵井下工具上集成了噴砂射孔器,可作為防范措施,一旦無法壓開地層,可以選擇噴砂射孔;
⑶壓裂過程中,有連續(xù)油管在井筒內(nèi),一旦砂堵,可迅速沖砂解堵;
⑷管柱無縮徑限流,可以滿足大排量、高的砂比的施工要求;
⑸無須磨銑作業(yè)即可達到全通徑生產(chǎn),減少后期作業(yè)時間。
壓裂管柱結(jié)構(gòu):連續(xù)油管連接器+緊急脫手+短節(jié)+水力噴槍+封隔器+間距短接+機械定位器+導(dǎo)引鞋
2.2 施工工序
(1)下入連續(xù)油管,打開滑套:從井的底部(趾端)開始,把連續(xù)油管工具串下入到第一個滑套下部,緩慢上提工具,讓定位器嵌入滑套下部定位凹槽內(nèi),此時坐封封隔器,將下部井筒與上部井筒封隔開。此時,增加上部井筒環(huán)空壓力,封隔器和滑套內(nèi)襯儀器向下推移,從而打開滑套壓裂端口,溝通井筒與地層?;状蜷_時,通過地面連續(xù)油管懸重和環(huán)空壓力變化顯示出來,一旦滑套打開,滑套定位器凹槽歸位,工具機械定位器的彈簧鍵收攏。從而在滑套打開但地層不進液的情況是提供另一個判斷滑套是否打開的驗證信號;
(2)壓裂施工:壓裂液通過油套環(huán)空泵入地層,在低排量下也可用連續(xù)油管泵入。在壓裂過程中,連續(xù)油管可十四行監(jiān)測境地壓力,并根據(jù)井底壓力變化,實時調(diào)節(jié)泵注參數(shù);
(3)壓裂完一級,上提連續(xù)油管,打開平衡閥,解封封隔器;工具串上提至下一級滑套位置,重復(fù)上一級壓裂步驟;
(4)所有壓裂施工結(jié)束后,保持關(guān)井狀態(tài),拆卸連續(xù)油管井口裝置和工具串;
(5)同時進行返排、試油。
(1)用于水力噴砂壓裂作業(yè);(2)三個水力噴嘴,成120°分布;(3)實現(xiàn)連續(xù)油管和環(huán)空的溝通;(4)具有正反循環(huán)沖洗的性能,可循環(huán)沖洗碎屑或殘余砂子,防止砂堵。
3.2 封隔器
(1)連續(xù)油管攜帶入井,機械下壓坐封;(2)坐封在滑套內(nèi),實現(xiàn)上下隔離,為帶孔接箍建立起壓差;(3)單次入井,多次重復(fù)坐封;(4)硬質(zhì)合金卡瓦,優(yōu)質(zhì)的咬合性能;(5)高溫高壓:70MPa/ 150℃。
4.1 油井概況
房A井主要目的層為沙三1油組,油層埋藏深(垂深3595.4m),水平位移長、井段跨度大(總水平位移1601.56m、跨度460m)、井斜大(最大井斜83.6°),油層厚度大(454.2m/7層),平均單層厚度64.9m(斜厚)。
4.2 壓裂難點及技術(shù)對策
①本井壓裂井段跨度大(460m),油層厚(平均單層厚度71.8m),為提高油層改造針對性及程度,設(shè)計分壓八段,優(yōu)選連續(xù)油管噴砂射孔環(huán)空加砂分段壓裂技術(shù);
②本井壓裂目的層埋藏深,儲層物性差,井眼軌跡與最大主應(yīng)力有一定的夾角,施工中易形成裂縫彎曲,為提高施工成功率及裂縫導(dǎo)流能力,一方面采用支撐劑段塞及大排量施工技術(shù),堵塞彎曲裂縫,減少砂堵的風險;另一方面采用粒徑組合技術(shù),增大近井地帶的導(dǎo)流能力。
4.3 壓裂設(shè)計優(yōu)化
通過連續(xù)油管下入內(nèi)管串帶水力噴槍、封隔器、機械式套管接箍定位器等,定位后逐級開啟滑套進行分層壓裂。房A井井段長460米,油層厚度431米/6層,設(shè)計分8段進行壓裂。設(shè)計用液量為2446m3,加砂量為234.6m3,。
G2025斷塊房A井分壓7段,累計加砂424.2m3,施工排量3.8-4.9m3/min,壓前簡化試油,壓后4mm自噴投產(chǎn),日產(chǎn)油28t,日產(chǎn)氣4061m3,累產(chǎn)油2570t,累產(chǎn)氣55.3106×104m3。
(1)連續(xù)油管+固井滑套環(huán)空加砂分段壓裂技術(shù)通過連續(xù)油管服務(wù)管柱入井、定位,壓裂滑套實現(xiàn)液壓激動開啟,逐級進行滑套打開、壓裂施工,實現(xiàn)一趟管柱無級數(shù)壓裂。
(2)連續(xù)油管+固井滑套環(huán)空加砂分段壓裂技術(shù),可實現(xiàn)無級限分段壓裂,達到全通徑生產(chǎn),適用于長水平段、油層較連續(xù)的水平井(大斜度井)分段壓裂。
[1]朱玉杰,郭朝輝等.套管固井分段壓裂滑套關(guān)鍵技術(shù)分析[J].石油機械,2013,41(8):102-106
[2]李梅,劉志斌等.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[J],2013,04:82-84
[3]李立政,盧秀德,孫兆巖.連續(xù)油管分段壓裂技術(shù)在低滲透油氣藏中的應(yīng)用實踐[J].鉆 采工藝,2015,2:78-81
3.1 噴砂射孔器
趙玉東,男,碩士,2011年畢業(yè)于東北石油大學油氣田開發(fā)工程專業(yè),現(xiàn)在大港油田石油工程研究院工作,工程師,主要從事儲層改造技術(shù)研究。