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桥塞分层射孔压裂技术


编写:陈永昌

2013年1月

报告内容
一、前言 二、工艺简介 三、工艺特点

一、前言
水平井桥塞分段射孔压裂技术综合了下桥 塞、分段射孔和压裂三种工艺,它主要应用 在页岩气的开采上。采用此工艺的优点在于 能够保证每一段都有很好的压裂效果。

二、工艺简介
1、工艺流程 第一次射孔 压裂 下桥塞、第二次射孔 压裂 下桥塞、第三次射孔 压裂 下桥塞、第四次射孔 压裂 钻塞

2、第一次射孔(一般在三层左右)
采用爬行器输送枪进行电缆射孔或采用油管传输射孔,射 孔层位可能有几层。如果采用电缆电缆射孔需要使用多级点火 装置。

2、下桥塞与射孔 桥塞与射孔枪连接在一起,采用水力泵送方式输送桥塞和 射孔枪。需要使用8mm单芯电缆。

电缆输送管串实例图
总长10.72m 1.5米规格1.69m 40cm
第一点火头 桥塞火头送进工具

CCL 点火头 射孔枪 多级装置 射孔枪 多级装置 射孔枪
9.5cm+15.5cm

桥塞

桥塞零长10.16m 第一枪:5.7m;第二枪:3.72;第三枪:1.78

3、压裂 每次射孔后都进行压裂。

4、钻塞 使用连续油管钻塞。

5、建页HF-1井射孔+压裂日志表格
时间 9月12日16:00 9月13日2:00 9月13日9:0011:00 9月13日17:00 9月14日上午 工序 下第一层射孔枪 校深、打压点火 硫化氢溢流防喷演习和压裂演习 13.5MPa 压降至5MPa 继续打压升至13.5MPa 稳压1min 泄压至0 备注

小型压裂 第一层压裂 破裂压力34MPa 施工压力29-34MPa停泵压力15MPa 施工排量10.0-10.5m3/min 砂量46m3 前置液量286m3 携砂液量1089.7m3 顶替液量22.1m3 入地层砂量 46m3 平均砂比4.3% 入的液量1397.8m3 17:19坐封桥塞 17:36射孔枪第一级点火、 17:40第二级点火、 17:43射孔枪第三 级点火 投球坐封 2000型压裂车传送凡尔到位,破裂压力33MPa 施工压力25-33MPa 停 泵压力16MPa 施工排量10.0-10.5m3/min 砂量59m3 前置液量332m3 携砂液量 1381.7m3 顶替液量21m3 平均砂比4.4% 入地液量1734.7m3 (入地总液量 3212.5m3) 3:12点火不成功 起出检查点火不成原因,6:10坐封桥塞 8:13射孔枪第一级点火 射孔 8:17射孔枪第二级点火射孔 8:19射孔枪第三级点火射孔 投球坐封 2000型压裂车传送凡尔到位 ,破裂压力34MPa 施工压力23-34MPa 停泵压力14MPa 施工排量10.0-10.5m3/min 砂量59m3 前置液量366m3 携砂液 量1317.5m3 顶替液量20m3 平均砂比4.4% 入地液量1703.5m3 16:20坐封桥塞,16:26射孔枪第一级点火射孔 16:30射孔枪第二级点火射孔 16:34射孔枪第三级点火射孔) 起出射孔枪 枪型89 孔密19 孔数8孔 弹型HSC4500-411T 相位角60度 应射24发 实射16发 射孔率67﹪ 投球坐封 2000型压裂车传送凡尔到位,破裂压力35MPa 施工压力24-35MPa 停 泵压力14MPa 施工排量10.0-10.5m3/min 砂量59m3 前置液量333m3 携砂液量 1258.5m3 顶替液量18.5m3 平均砂比4.4% 入地液量1610m3 累计入地总液量 6526m3

9月14日下午

第二层射孔(电缆传输下放射孔枪及桥 塞) 第二层压裂

9月14日晚上

9月15日3:07

第三层射孔(电缆传输下放射孔枪及桥 塞) 第三层压裂

9月15日3:07

9月15日

第四层射孔(电缆传输下放射孔枪及桥 塞) 第四层压裂

9月15日

三、工艺特点
1、使用可钻式桥塞

2、使用防喷装置 由于射孔枪和工具推进过程中以及坐封和射孔时井口都是带 压的,所以必须使用电缆井口防喷装置。防喷管内径应大于桥 塞外径。

电缆井口防喷装置(下图是Elmar公司的图片)

盘根盒(防喷盒) 阻流管 密封脂注入头 球阀 上工具捕集器 防喷管 下工具捕集器

防喷器BOP

注脂控制系统

3、使用多级点火装置 电缆射孔多级点火装置用于电射孔中分级引爆射孔 枪,只需要一个缆芯。装置装在射孔枪接头内,与下 层射孔枪电路连通。下层射孔枪射孔后,井液压力推 动开关杆向上运动,微动开关断开下层射孔枪线路, 接通上层射孔枪线路。

多级点火装置(射孔枪串联接头)

公接头长:9.5cm;母接头长:15.5cm

射孔多级点火装置核心部件

4、无起爆药的爆炸桥丝起爆系统(EBWs): 普通电火工品固有安全性低,含有敏感的起爆药或点 火药,在较小的电流作用下就会发火,在非工作时间易被 意外引爆。其安全措施繁琐,给生产管理带来很大不便。 如海上平台作业,在电起爆作业时,关闭平台通讯以及其 他带电作业,可能引起其它不便或安全隐患,降低了整体 作业效率,增加了整体作业成本。 爆炸桥丝起爆系统的特点: 1、不含起爆药:大大提高火工品的固有安全性; 2、特殊的电路设计:将射频、杂散电流、静电、雷击 等危害拒之门外; 3、能有效抵抗恶劣电磁环境的危害; 4、防误通电:只有在特殊的高压电能的快速作用下才 能起爆。

爆炸桥丝式雷管
负电 电缆
正电 Px-1 EBW雷管(第一级射孔) EBw雷管是无起爆药的高精密微秒电雷管 。 爆炸桥丝式雷管 Px-1

EBW雷管(桥塞)

5、使用水力推送技术 在水平段采用水力将桥塞和射孔枪泵送到预定位置。


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