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水平井分段压裂技术的研究与应用


水平井分段压裂技术的研究与应用 摘要: 腰英台油田属于低渗透油田类型, 直井压裂后开采有”三快三低”特征, 即三快包括产量下降速度快,含水上升速度快,自然递减速度快;三低包括开采 程度低,开采速度低,开采产能低。围绕低渗透油田开发技术问题,腰英台油田 试验水平井分段压裂改造低渗透储层的应用研究, 其中主要包括滑套式封隔器分 段压裂的应用研究, 水力喷射分段压裂的应用研究, 腰英台

油田现场试验 3 口井, 压裂改造后单井产量最高达到相邻直井的 4.5 倍,积累了大量的现场经验,为在 低渗透油藏大规模应用水平井创造了条件。 关键词:低渗透油田 水平井 压裂改造 分段压裂 一、水平井分段压裂发展历程及技术现状[1] 国内从 1994 年开展了水平井的压裂改造试验研究,国内各油田(大庆油田、 胜利油田、吉林油田等)已对多口水平井进行了压裂改造的试验,制约水平井分 段压裂的关键技术初步得到突破,分段压裂优化设计、分段压裂工具上基本配套 完善,保证了水平井压裂技术在低渗透油气藏的应用 [2]。目前国内水平井分段 压裂施工工艺有三种:水力喷射分段压裂技术、双封单卡分段压裂技术、滑套式 封隔器分段压裂技术。 二、水力喷射分段压裂技术的应用 1.水力喷射分段压裂机理 1998 年,Surjaatmadja 提出水力喷射压裂方法,并应用于水平井压裂。水力 喷射分段压裂 (HJF) 是集射孔、压裂、隔离一体化的增产措施,专用喷射工 具产生高速流体穿透套管、岩石,形成孔眼,孔眼底部流体压力增高,超破裂压 力起裂,造出单一裂缝(如图 1) 。 1—引鞋;2—多孔管;3—单流阀;4—扶正器;5—喷枪:6—安全接头;7— 套管。 2.水力喷射分段压裂—YB1P1 的应用 2011 年 9 月 18 日施工, 对 YB1P1 井 2320.8~2781.0m 水平段分四段进行压 裂改造, 施工总时间 7.97 小时, 累入地层液量 1206.4m3, 累入地层砂量 111.1m3, 最高砂比 22.3%, 平均砂比 19.45%, 排量 2.4~2.5m3/min, 破裂压力最高 68.1MPa, 最低 21MPa,工作泵压 50~66.8MPa。YB1P1 井 2007 年 4 月 9 日常规射孔后投 产,一直低液低含水(日液 1.9t/d,日油 0.86t/d) 。2011 年 9 月对 YB1P1 实施压 裂改造后,峰值产油 5.25t/d,目前日油 3.0t/d,是相邻直井目前产量的 3.5 倍左 右,取得很好开发及经济效果。 三、滑套+封隔器分段压裂技术的应用 1.滑套式封隔器分段压裂机理 滑套式封隔器分段压裂是一种水平井不动管柱封隔器分段压裂工艺技术 [3],通过投低密度球方式实现多层逐级上返压裂目的。无需下入水力锚等卡瓦 锚定工具,压裂施工中管柱的锚定力主要由扩张式长胶筒封隔器的摩擦力提供, 滑套开关通过投低密度液压打开,压裂施工结束返排时随液体带出,也可以返洗 井带出球体(如图 2) 。 2.滑套+封隔器分段压裂—Y308P1 的应用 2012 年 6 月 15 日施工, 对 Y308P1 井 3079.0~2145.04m 水平段分十一段进 行压裂改造,施工总时间 15.61 小时,累入地层液量 2333m3,累入地层砂量 251.6m3,最高砂比 22.37%,平均砂比 19.82%,注入液氮 99m3,排量 2.7~ 3.8m3/min,破裂压力最高 40.4MPa,最低 19.6MPa。2012.6.27 日 Y308P1 压裂 完后投产,工作制度:

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