水平井多級(jí)壓裂現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐

1、 前前 言言u(píng)水平井壓裂改造的井段一般為數(shù)百米到幾千米，從壓裂施工的安全性能和最終經(jīng)水平井壓裂改造的井段一般為數(shù)百米到幾千米，從壓裂施工的安全性能和最終經(jīng)濟(jì)效益考慮，需要優(yōu)選壓裂改造目的層段，采用分段改造措施，即水平井分段壓裂濟(jì)效益考慮，需要優(yōu)選壓裂改造目的層段，采用分段改造措施，即水平井分段壓裂技術(shù)。水平井分段壓裂技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的完井技術(shù)，是低壓、低滲透油氣藏開(kāi)發(fā)的技術(shù)。水平井分段壓裂技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的完井技術(shù)，是低壓、低滲透油氣藏開(kāi)發(fā)的重要增產(chǎn)措施之一，也是頁(yè)巖氣快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。重要增產(chǎn)措施之一，也是頁(yè)巖氣快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。u20112011年年9 9月份，江漢油田水平井分段壓裂施工于

2、建頁(yè)月份，江漢油田水平井分段壓裂施工于建頁(yè)HF-1HF-1井正式啟動(dòng)，該井代表井正式啟動(dòng)，該井代表著當(dāng)時(shí)中石化水平段最長(zhǎng)、壓裂段數(shù)最多、入井液量最大、規(guī)模最大的頁(yè)巖氣井水著當(dāng)時(shí)中石化水平段最長(zhǎng)、壓裂段數(shù)最多、入井液量最大、規(guī)模最大的頁(yè)巖氣井水平分段壓裂施工規(guī)模。截止平分段壓裂施工規(guī)模。截止20122012年年1010月，江漢油田先后多次在江漢油區(qū)、坪北、八月，江漢油田先后多次在江漢油區(qū)、坪北、八面河、建南氣礦等多個(gè)區(qū)塊進(jìn)行了泵送橋塞射孔壓裂聯(lián)作壓裂施工與裸眼封隔器分面河、建南氣礦等多個(gè)區(qū)塊進(jìn)行了泵送橋塞射孔壓裂聯(lián)作壓裂施工與裸眼封隔器分段壓裂施工，并取得了一定效果?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，以泵送橋塞射孔

3、壓裂聯(lián)作壓裂施段壓裂施工，并取得了一定效果。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，以泵送橋塞射孔壓裂聯(lián)作壓裂施工與裸眼封隔器分段壓裂施工為主的分段壓裂技術(shù)為江漢油田油增氣升提供了可靠工與裸眼封隔器分段壓裂施工為主的分段壓裂技術(shù)為江漢油田油增氣升提供了可靠的技術(shù)保障。的技術(shù)保障。水平井技術(shù)的優(yōu)越性水平井技術(shù)的優(yōu)越性水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝配套及現(xiàn)場(chǎng)施工水平井分段壓裂工藝配套及現(xiàn)場(chǎng)施工認(rèn)識(shí)及建議認(rèn)識(shí)及建議 1 水平井技術(shù)的優(yōu)越性水平井技術(shù)的優(yōu)越性1.1擴(kuò)大泄油面積u產(chǎn)層暴露多產(chǎn)層暴露多e ere2 1 水平井壓裂完井特點(diǎn)水平井壓裂完井特點(diǎn)1.2 提高采收率當(dāng)油井井為直井時(shí)，由于儲(chǔ)層滲

4、透率低，即使通過(guò)增產(chǎn)改造作業(yè)，單井的控制半徑仍較當(dāng)油井井為直井時(shí)，由于儲(chǔ)層滲透率低，即使通過(guò)增產(chǎn)改造作業(yè)，單井的控制半徑仍較小，油氣井的最終采收率相應(yīng)較低，而水平井利用長(zhǎng)水平段形成的線(xiàn)性泄油方式能大大小，油氣井的最終采收率相應(yīng)較低，而水平井利用長(zhǎng)水平段形成的線(xiàn)性泄油方式能大大提高油氣井最終采收率，目前已成為提高低滲油氣藏采收率的一個(gè)重要手段。提高油氣井最終采收率，目前已成為提高低滲油氣藏采收率的一個(gè)重要手段。 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)2.1泵送橋塞射孔壓裂聯(lián)作工藝技術(shù)u第一段射孔（用油管將射孔槍下到預(yù)定深度，點(diǎn)火射孔）第一段射孔（用油管將射孔槍下到預(yù)定深度，點(diǎn)火射孔）u

5、取出射孔槍?zhuān)M(jìn)行第一段壓裂作業(yè)取出射孔槍?zhuān)M(jìn)行第一段壓裂作業(yè)u用電纜將橋塞及射孔槍下至預(yù)定位置（用電纜將橋塞及射孔槍下至預(yù)定位置（水平段開(kāi)泵泵送橋塞）水平段開(kāi)泵泵送橋塞） 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù) 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)（1 1）只適合套管固井完井。）只適合套管固井完井。 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)（1 1）電纜防噴裝置）電纜防噴裝置（2）射孔槍?zhuān)┥淇讟專(zhuān)?）橋塞座封配套工具）橋塞座封配套工具（4）水力泵入式復(fù)合橋塞）水力泵入式復(fù)合橋塞 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)施工供液準(zhǔn)備：施工供液準(zhǔn)備： 采用采用

6、三級(jí)供液設(shè)施三級(jí)供液設(shè)施，保障施工用液供應(yīng)順暢。，保障施工用液供應(yīng)順暢。施工設(shè)備準(zhǔn)備：施工設(shè)備準(zhǔn)備： 施工前，施工前， 2000型壓裂設(shè)備及型壓裂設(shè)備及相應(yīng)的輔助設(shè)備到位。相應(yīng)的輔助設(shè)備到位。壓裂液配制：壓裂液配制： 現(xiàn)場(chǎng)配制現(xiàn)場(chǎng)配制濃縮濃縮壓裂液，再連續(xù)混配。壓裂液，再連續(xù)混配。的方式的方式采用配置濃縮壓裂液，再連續(xù)混配的方式采用配置濃縮壓裂液，再連續(xù)混配的方式施施工工準(zhǔn)準(zhǔn)備備 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)施施工工流流程程9月月12日晚，鉆桿傳輸完成第一級(jí)射孔；日晚，鉆桿傳輸完成第一級(jí)射孔；9月月13日進(jìn)行壓裂車(chē)試壓及施工前小型壓裂測(cè)試；日進(jìn)行壓裂車(chē)試壓及施工前小

7、型壓裂測(cè)試；9月月14日上午完成第一級(jí)壓裂施工；日上午完成第一級(jí)壓裂施工；下下電纜橋塞及射孔槍?zhuān)弘娎|橋塞及射孔槍?zhuān)罕盟蜆蛉吧淇讟尅⒆鈽蛉蛉麃G手、拖動(dòng)三簇射孔、泵送橋塞及射孔槍、坐封橋塞、橋塞丟手、拖動(dòng)三簇射孔、起射孔槍、投球并泵送封堵橋塞、壓裂施工第二級(jí)。起射孔槍、投球并泵送封堵橋塞、壓裂施工第二級(jí)。9月月15日日-17日，重復(fù)工序完成余下五級(jí)壓裂施工。日，重復(fù)工序完成余下五級(jí)壓裂施工。 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)壓壓裂裂施施工工曲曲線(xiàn)線(xiàn)施工排量施工排量10-10.5m3/min，壓力入井總液量：，壓力入井總液量： 12037.6m3，總砂量：，總砂量：394.5

8、m3（603.6t） 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)壓壓后后效效果果 9月月17日，壓后放噴日，壓后放噴11小時(shí)點(diǎn)火可燃，焰高小時(shí)點(diǎn)火可燃，焰高1m 2m；鉆塞過(guò)程放噴，鉆塞過(guò)程放噴，焰高焰高4m 8m；鉆塞后，；鉆塞后，10月月19日，點(diǎn)火可燃日，點(diǎn)火可燃 焰高焰高7-8m 5-6m。 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)2.2裸眼封隔器分段壓裂工藝技術(shù)用鉆桿送分段壓裂完井管柱到預(yù)定位置，用鉆桿送分段壓裂完井管柱到預(yù)定位置，投入低密度球，待球落到座封球座上后，打壓投入低密度球，待球落到座封球座上后，打壓16-18MPa，剪斷座封球座上的，剪斷座封球座上的銷(xiāo)釘，使

9、座封球座自鎖并實(shí)現(xiàn)自封，管柱內(nèi)繼續(xù)打壓，剪斷裸眼封隔器和懸掛銷(xiāo)釘，使座封球座自鎖并實(shí)現(xiàn)自封，管柱內(nèi)繼續(xù)打壓，剪斷裸眼封隔器和懸掛封隔器剪釘，使懸掛封隔器和裸眼封隔器開(kāi)始座封，逐級(jí)提高壓力至封隔器剪釘，使懸掛封隔器和裸眼封隔器開(kāi)始座封，逐級(jí)提高壓力至20MPa，裸眼封隔器和懸掛封隔器漲封完畢，繼續(xù)提高壓力到裸眼封隔器和懸掛封隔器漲封完畢，繼續(xù)提高壓力到25MPa丟開(kāi)懸掛器丟手，丟開(kāi)懸掛器丟手，起出鉆桿，下分段壓裂施工管柱。完成分段壓裂回接后從井口打壓打開(kāi)壓差滑起出鉆桿，下分段壓裂施工管柱。完成分段壓裂回接后從井口打壓打開(kāi)壓差滑套，壓裂第一段，然后根據(jù)設(shè)計(jì)需要依次投入相應(yīng)尺寸的低密度球，待低密度套

10、，壓裂第一段，然后根據(jù)設(shè)計(jì)需要依次投入相應(yīng)尺寸的低密度球，待低密度球到達(dá)球座后打開(kāi)噴砂滑套，依次進(jìn)行相應(yīng)層段的壓裂施工。球到達(dá)球座后打開(kāi)噴砂滑套，依次進(jìn)行相應(yīng)層段的壓裂施工。 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)（1 1）可適合套管井或裸眼井?？蛇m合套管井或裸眼井。（2）多級(jí)壓裂連續(xù)施工，措施周期短，降低壓裂液滯留地層內(nèi)時(shí)間。）多級(jí)壓裂連續(xù)施工，措施周期短，降低壓裂液滯留地層內(nèi)時(shí)間。（3）壓裂管串）壓裂管串與完井管串為同一管串，一同下入，減少了施工成本。與完井管串為同一管串，一同下入，減少了施工成本。（4）不進(jìn)行固井及射孔作業(yè)，極大的提高了完井作業(yè)時(shí)間，避免了水平）不進(jìn)行固井及射孔

11、作業(yè)，極大的提高了完井作業(yè)時(shí)間，避免了水平井固井質(zhì)量差的問(wèn)題。井固井質(zhì)量差的問(wèn)題。 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)（1）投球裝置）投球裝置（2）封隔懸掛器）封隔懸掛器（3）裸眼封隔器）裸眼封隔器（4）投球滑套）投球滑套（5）壓差滑套）壓差滑套（6）井下隔離閥）井下隔離閥（7）低密度球）低密度球（8）捕球器）捕球器封隔懸掛器裸眼封隔器投球滑套壓差滑套井下隔離閥 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)施工供液準(zhǔn)備：施工供液準(zhǔn)備： 采用壓裂罐采用壓裂罐供液設(shè)施供液設(shè)施，保障施工用液供應(yīng)順暢。，保障施工用液供應(yīng)順暢。施工設(shè)備準(zhǔn)備：施工設(shè)備準(zhǔn)備： 施工前，施工前， 2000型

12、壓裂設(shè)備及型壓裂設(shè)備及相應(yīng)的輔助設(shè)備到位。相應(yīng)的輔助設(shè)備到位。壓裂液配制：壓裂液配制： 現(xiàn)場(chǎng)配制壓裂液。現(xiàn)場(chǎng)配制壓裂液。的方式的方式采用配置濃縮壓裂液，再連續(xù)混配的方式采用配置濃縮壓裂液，再連續(xù)混配的方式施施工工準(zhǔn)準(zhǔn)備備 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)施施工工流流程程2月月20日上午，泵車(chē)憋壓打開(kāi)定壓壓裂滑套，對(duì)第日上午，泵車(chē)憋壓打開(kāi)定壓壓裂滑套，對(duì)第段進(jìn)段進(jìn)行壓裂；完成設(shè)計(jì)加砂量后，用基液頂替行壓裂；完成設(shè)計(jì)加砂量后，用基液頂替10m3，同時(shí)投下，同時(shí)投下一級(jí)球，改用基液低排量（一級(jí)球，改用基液低排量（1m3/min）頂替送球，待球到）頂替送球，待球到位后，油管內(nèi)加

13、壓剪斷滑套銷(xiāo)釘，打開(kāi)下級(jí)滑套。依次投位后，油管內(nèi)加壓剪斷滑套銷(xiāo)釘，打開(kāi)下級(jí)滑套。依次投球憋壓打開(kāi)定各級(jí)投球壓裂滑套，對(duì)其余的球憋壓打開(kāi)定各級(jí)投球壓裂滑套，對(duì)其余的段逐級(jí)段逐級(jí)壓裂，直至完成整個(gè)壓裂施工歷時(shí)壓裂，直至完成整個(gè)壓裂施工歷時(shí)400h。 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)壓壓裂裂施施工工曲曲線(xiàn)線(xiàn)施工排量施工排量4.0-6.0m3/min，壓力入井總液量：，壓力入井總液量： 1634.7m3，總砂量：，總砂量：130m3（208t） 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)壓壓后后效效果果建密建密HF-1井井6段大規(guī)模壓裂施工后，于段大規(guī)模壓裂施工后，于2012年年

14、2月月20日開(kāi)始采用油管日開(kāi)始采用油管控制壓力和排量防噴排液，截止控制壓力和排量防噴排液，截止2012年年2月月28日油管控制放噴，油壓日油管控制放噴，油壓5.76.2MPa，累計(jì)排液量，累計(jì)排液量1138.6m3（返排率（返排率69.6%），出口點(diǎn)火可），出口點(diǎn)火可燃，焰高燃，焰高78m，初步測(cè)試獲，初步測(cè)試獲47萬(wàn)萬(wàn)m3高產(chǎn)工業(yè)氣流。目前油管控高產(chǎn)工業(yè)氣流。目前油管控制針閥生產(chǎn)，油壓制針閥生產(chǎn)，油壓4.5MPa，日產(chǎn)氣日產(chǎn)氣19286m3/d，日產(chǎn)液，日產(chǎn)液103.31m3，截，截止止2012年年3月月31日，已累計(jì)生產(chǎn)天然氣日，已累計(jì)生產(chǎn)天然氣74.2577萬(wàn)萬(wàn)m3，產(chǎn)水，產(chǎn)水651.9

15、m3。建密建密HF-1井壓后產(chǎn)量超過(guò)方案設(shè)計(jì)水平，無(wú)論初產(chǎn)還是穩(wěn)產(chǎn)都達(dá)到井壓后產(chǎn)量超過(guò)方案設(shè)計(jì)水平，無(wú)論初產(chǎn)還是穩(wěn)產(chǎn)都達(dá)到周?chē)鷫毫丫闹車(chē)鷫毫丫?4倍。倍。 2 水平井分段壓裂工藝技術(shù)水平井分段壓裂工藝技術(shù)3.1 3.6 3.11 3.16 3.21 3.26 3.31 4.5 4.10 3 水平井分段壓裂工藝配套及現(xiàn)場(chǎng)施工水平井分段壓裂工藝配套及現(xiàn)場(chǎng)施工u液罐液罐u壓裂車(chē)組壓裂車(chē)組u砂罐砂罐u井口裝置井口裝置u井筒準(zhǔn)備井筒準(zhǔn)備u地面管線(xiàn)地面管線(xiàn)施工配套施工配套 3 水平井分段壓裂工藝配套及現(xiàn)場(chǎng)施工水平井分段壓裂工藝配套及現(xiàn)場(chǎng)施工濃縮液罐濃縮液罐砂砂 罐罐混砂車(chē)混砂車(chē)清水罐清水罐2000型型

16、儀表車(chē)儀表車(chē)施施工工現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 3 水平井分段壓裂工藝配套及現(xiàn)場(chǎng)施工水平井分段壓裂工藝配套及現(xiàn)場(chǎng)施工投低密度球投低密度球建密建密HF-1HF-1井井 安裝壓裂工具安裝壓裂工具建頁(yè)建頁(yè)HF-2HF-2井井 罐車(chē)運(yùn)壓裂液罐車(chē)運(yùn)壓裂液潛頁(yè)潛頁(yè)HF-1HF-1井井“人造池人造池”保證連續(xù)供水及壓后返排保證連續(xù)供水及壓后返排建頁(yè)建頁(yè)HF-2HF-2井井1水平井技術(shù)是提高低滲儲(chǔ)層產(chǎn)量和采收率的重要技術(shù)手水平井技術(shù)是提高低滲儲(chǔ)層產(chǎn)量和采收率的重要技術(shù)手段，通過(guò)提高了水平井增產(chǎn)改造的適應(yīng)性和效果，擴(kuò)大段，通過(guò)提高了水平井增產(chǎn)改造的適應(yīng)性和效果，擴(kuò)大了水平井技術(shù)在江漢油田的應(yīng)用了水平井技術(shù)在江漢油田的應(yīng)用2泵送橋塞射孔壓裂聯(lián)作壓裂技術(shù)與裸眼封隔器分段壓裂技泵送橋塞射孔壓裂聯(lián)作壓裂技術(shù)與裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中：前者工具下入風(fēng)險(xiǎn)較低，出現(xiàn)砂堵術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中：前者工具下入風(fēng)險(xiǎn)較低，出現(xiàn)砂堵好處理，但施工周期較長(zhǎng)，施工成本高；后者施工連續(xù)，好處理，但施工周期較長(zhǎng)，施工成本高；后者施工連續(xù)，中途不用停泵，施工成本相對(duì)較低，但工具下入風(fēng)險(xiǎn)較高，中途不用停泵，施工成本相對(duì)較低，但工具下入風(fēng)險(xiǎn)較高，出現(xiàn)砂堵不好處理。通過(guò)利用兩套工藝互補(bǔ)特性，目前結(jié)出現(xiàn)砂堵不