頁巖氣水平井分段大型壓裂實踐doc資料

1、頁巖氣水平井分段大型壓裂實頁巖氣水平井分段大型壓裂實踐踐Downhole Services of ZPEB引 言u我國頁巖氣勘探開發(fā)還剛起步，采取了引進國外先進技術(shù)的途徑。作為國內(nèi)最具實力的壓裂施工隊伍之一，“中原井下”積極投身到中國頁巖氣革命的浪潮當(dāng)中，已完成了3口頁巖氣水平井分段大型壓裂施工。 Downhole Services of ZPEB1 工藝方案 頁巖氣水平井壓裂工藝 壓裂工藝 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術(shù)、光套管注入。 多家專業(yè)施工隊伍協(xié)同施工。Downhole Services of ZPEB1 工藝方案 u采用簇式射孔，即在每一級壓裂井段中采用多點射孔的方式。 射孔方案各井壓裂

2、段射孔參數(shù) Downhole Services of ZPEB1 工藝方案 u第1段小型壓裂試驗,每段先注酸預(yù)處理,再進行主壓裂施工。u涪頁HF-1:每段泵注程序一致,滑溜水段塞加砂,凍膠連續(xù)加砂。u彭頁HF-1:各段泵注程序不同,滑溜水段塞加砂,線性膠連續(xù)加砂。u延頁平1:各段泵注程序不同,全程均為段塞加砂。壓裂方案壓裂主要設(shè)計參數(shù) Downhole Services of ZPEB2 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術(shù)u泵送易鉆橋塞分段壓裂技術(shù)作為一項新興的水平井壓裂技術(shù)近年來在國外頁巖氣藏及致密氣藏開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。 貝克休斯公司 “QUIK DrillTM” 哈里伯頓公司“Fas DrillT

3、M”威德福公司“FracGuard” 斯倫貝謝公司“COPPERHEAD*” Downhole Services of ZPEB電纜電纜 橋塞坐封工具橋塞坐封工具射孔槍射孔槍 橋塞橋塞射孔槍射孔槍 橋塞橋塞 電纜電纜 橋塞坐封工具橋塞坐封工具裂縫裂縫橋塞泵送示意圖 橋塞封隔及射孔示意圖 2 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術(shù)工藝過程井筒準(zhǔn)備第一段射孔第一段壓裂下入橋塞+射孔聯(lián)作管串坐封橋塞，預(yù)定位置射孔第二段壓裂同樣方式，完成其余段的橋塞封隔、射孔、壓裂。采用連續(xù)油管鉆除橋塞，排液、生產(chǎn)。Downhole Services of ZPEB 適合大排量注入（光套管）。 橋塞與射孔聯(lián)作，帶壓作業(yè)，施工快捷，

4、井筒隔離可靠。 橋塞易鉆可排，留下全通徑井筒。 套管固井完井，受井眼穩(wěn)定性影響相對較小。 壓裂段數(shù)不受限制。 工具風(fēng)險相對較小，施工砂堵井筒易處理。2 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術(shù)技術(shù)特點Downhole Services of ZPEB泵送易鉆橋塞2 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術(shù)井號井號廠商廠商材質(zhì)材質(zhì)耐壓耐壓(MPa)(MPa)耐溫耐溫()()最大外徑最大外徑(mm)(mm)備注備注涪頁涪頁HF-1HF-1 貝克休斯貝克休斯 復(fù)合材料復(fù)合材料68.968.9149149104.8104.8實心和空心（投球式）實心和空心（投球式）2 2種種彭頁彭頁HF-1HF-1 哈里伯頓哈里伯頓 復(fù)合材料復(fù)合材料

5、68.968.9104104111.0111.0空心（投球式）空心（投球式）延頁平延頁平1 1斯倫貝謝斯倫貝謝 鋁質(zhì)材料鋁質(zhì)材料68.968.9177177111.5111.5空心（單流閥式）空心（單流閥式）橋塞性能指標(biāo)Downhole Services of ZPEB3 壓裂液 根據(jù)巖石礦物含量及脆性，選擇了復(fù)合壓裂液。 滑溜水在前期使用作為前置液及小粒徑、低砂比支撐劑的攜砂液。 交聯(lián)凝膠、線性膠或清潔壓裂液在后期使用以攜帶較大粒徑及較高砂比的支撐劑。Downhole Services of ZPEB3 壓裂液Viking D，延遲交聯(lián)壓裂液，適用溫度65.5-149，交聯(lián)時間0.5-10m

6、in可控。具有低摩阻、抗剪切、攜砂能力強、低傷害等特點。涪頁HF-1井：貝克休斯公司化學(xué)劑滑溜水組成及配比 Viking D凝膠液組成及配比 滑溜水降阻率達70-80%，且具有較好的防膨效果。Downhole Services of ZPEB3 壓裂液 滑溜水降阻率可達70%左右。FR-66降阻劑水合速度只有10秒左右，特別適合在線混配。 考慮到儲層巖石的脆性不足，選擇了線性膠作為高支撐劑濃度的攜砂液。 線性膠組成及配比 滑溜水組成及配比 彭頁HF-1井：哈里伯頓公司化學(xué)劑Downhole Services of ZPEB3 壓裂液 延長石油研究院的滑溜水和清潔壓裂液。 清潔壓裂液為成品，施工

7、時按1%的比例在線加入，同時加入0.01%的過硫酸銨作為破膠劑。滑溜水組成及配比延頁平1井：國產(chǎn)化學(xué)劑添加劑名稱添加劑名稱產(chǎn)品代號產(chǎn)品代號使用濃度（使用濃度（）備注備注殺菌劑殺菌劑 0.5配液加入配液加入粘土穩(wěn)定劑粘土穩(wěn)定劑KCL20配液加入配液加入破乳劑破乳劑2.0配液加入配液加入降阻劑降阻劑PAM0.5配液加入配液加入助排劑助排劑4.0配液加入配液加入Downhole Services of ZPEB4 支撐劑井號井號種類種類階段階段備注備注前期前期中期中期后期后期涪頁涪頁HF-1HF-1陶粒陶粒100100目目40/7040/70目目30/5030/50目目彭頁彭頁HF-1HF-1石英砂

8、石英砂100100目目40/7040/70目目延頁平延頁平1 1陶粒陶粒100100目目40/7040/70目目100100目目40/7040/70目目20/4020/40目目最后最后1 1段段各井使用的支撐劑Downhole Services of ZPEBu涪頁HF-1井、彭頁HF-1井使用了1.75(外徑44.45mm)連續(xù)油管配合壓裂作業(yè)及鉆塞。u延頁平1井使用了2(外徑50.8mm)連續(xù)油管配合壓裂作業(yè)及鉆塞。5 連續(xù)油管作業(yè)Downhole Services of ZPEB6 壓裂準(zhǔn)備井號額定壓力（MPa）材料級別主通徑（mm）涪頁HF-1105“EE” 級180mm彭頁HF-11

9、05“DD”級150mm延頁平1105“DD”級130mm壓裂井口 使用采氣樹和油管頭作為壓裂井口各井壓裂井口Downhole Services of ZPEB6 壓裂準(zhǔn)備 涪頁HF-1井和延頁平1井現(xiàn)場配制濃縮液，施工時按比例與清水混合注入井內(nèi)。 彭頁HF-1井在往儲罐內(nèi)打水時加入殺菌劑、防水鎖劑，施工中降阻劑、降阻劑破膠劑為混砂車在線加入。各井滑溜水配制統(tǒng)計 壓裂液：滑溜水Downhole Services of ZPEB6 壓裂準(zhǔn)備 涪頁HF-1井的原膠和彭頁HF-1井的線性膠預(yù)先配出12段的用量，隨后根據(jù)需要進行配制補充。 延頁平1井使用的清潔壓裂液為成品，使用時按1%比例在線加入。各

10、井其它壓裂配制統(tǒng)計 壓裂液：其它井號井號名稱名稱數(shù)量數(shù)量(m3)備注備注涪頁涪頁HF-1凝膠基液凝膠基液2150除在線加入添加劑之外此時加入除在線加入添加劑之外此時加入彭頁彭頁HF-1線性膠線性膠3400延頁平延頁平1清潔壓裂液清潔壓裂液636.1在線加入在線加入Downhole Services of ZPEB6 壓裂準(zhǔn)備井號井號類型類型數(shù)量數(shù)量備注備注100100目目40/7040/70目目30/5030/50目目 20/4020/40目目涪頁涪頁HF-1HF-1陶粒陶粒125t125t456t456t220t220t現(xiàn)場裝砂，人工吊裝加砂現(xiàn)場裝砂，人工吊裝加砂(100(100目目)+)+

11、立式砂罐加砂立式砂罐加砂彭頁彭頁HF-1HF-1石英砂石英砂300t300t1415t1415t現(xiàn)場裝砂，立式砂罐加砂現(xiàn)場裝砂，立式砂罐加砂延頁平延頁平1 1陶粒陶粒60m60m3 3310m310m3 320m20m3 3現(xiàn)場裝砂，砂罐車加砂現(xiàn)場裝砂，砂罐車加砂支撐劑各井支撐劑準(zhǔn)備統(tǒng)計 Downhole Services of ZPEB6 壓裂準(zhǔn)備壓裂設(shè)備涪頁HF-1井動用了7臺2500型、10臺2000型壓裂車等設(shè)備彭頁HF-1井動用了8臺2500型、3臺2000型壓裂車等設(shè)備延頁平1井動用了6臺2000型、8臺1800型壓裂車等設(shè)備。壓裂施工主要設(shè)備統(tǒng)計Downhole Services

12、 of ZPEB7 壓裂施工井號井號作業(yè)作業(yè)次數(shù)次數(shù)泵送排量泵送排量(m3/min)泵送壓力泵送壓力(MPa)備注備注涪頁涪頁HF-1110.8-1.5247.1-68.2前期出現(xiàn)橋塞未坐封、不能丟手，壓力高無前期出現(xiàn)橋塞未坐封、不能丟手，壓力高無法泵送橋塞，用連續(xù)油管補救射孔等問題。法泵送橋塞，用連續(xù)油管補救射孔等問題。彭頁彭頁HF-1110.4-1.512.3-35.2各段順利各段順利延頁平延頁平161.0-1.918.8-32.2一次因井筒有沉砂橋塞無法泵送到位；一次因井筒有沉砂橋塞無法泵送到位； 各段實射各段實射2簇。簇。橋塞及射孔橋塞及射孔作業(yè)統(tǒng)計Downhole Services

13、of ZPEB7 壓裂施工 壓裂施工統(tǒng)計表 涪頁HF-1井進行了10段12次壓裂彭頁HF-1井對泵注程序進行了調(diào)整，注入液量和砂量比設(shè)計均有較大幅度的提高。延頁平1井比設(shè)計多壓了1段。壓裂施工Downhole Services of ZPEB7 壓裂施工涪頁HF1彭頁HF1延頁平1Downhole Services of ZPEB8 壓后鉆塞 壓后用連續(xù)油管鉆塞。 涪頁HF-1井剩4個橋塞未能鉆除，延頁平1井剩2個橋塞未能鉆除，彭頁HF-1井橋塞全部鉆除 。Downhole Services of ZPEB9 存在問題有高壓設(shè)備、管件損壞，高壓部件斷裂飛出的情況發(fā)生。沒有泵送濃縮滑溜水的可計量

14、供液泵，混砂車添加劑比例泵不適應(yīng)直接泵送粘稠的添加劑。立式砂罐只能分裝2種支撐劑，存在安裝拆卸慢、不易準(zhǔn)確查看砂面確定剩余砂量等問題。Downhole Services of ZPEB9 存在問題涪頁HF-1井出現(xiàn)過橋塞未丟手、射孔槍未發(fā)射的問題，延頁平1井出現(xiàn)過水平段沉砂橋塞送不到位的問題，花費時間進行處理影響了施工進度。地層因素造成一些段施工壓力高，支撐劑進入地層困難，壓裂施工不順利。Downhole Services of ZPEB施工設(shè)備設(shè)施及地面流程配套要適應(yīng)頁巖氣壓裂大排量、大液量、大砂量、施工時間長，使用多種液體和支撐劑的這種特點。頁巖氣壓裂施工涉及到多個專業(yè)服務(wù)隊伍，密切配合、通力協(xié)作是施工獲得成功的前提和保證。10 認(rèn)識與建議Downhole Services of ZPEB實現(xiàn)即配即注、減少作業(yè)環(huán)節(jié)、防止壓裂液浪費，是今后的主要目