水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)交流-2

水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)交流16一月2023安東石油井下工程事業(yè)部前言安東-貝克合作備忘：2021年，安東石油與貝克休斯公司開(kāi)展水平井分段完井技術(shù)合作，安東從貝克引進(jìn)了裸眼封隔器及滑套等一系列完井工具，在國(guó)內(nèi)油田進(jìn)行技術(shù)效勞。3年來(lái)，分別在中石油、中石化各大油田各個(gè)區(qū)塊的致密砂巖和碳酸鹽巖等油氣藏開(kāi)展了“裸眼封隔器完井分段壓裂/酸化技術(shù)效勞〞100余井次，增產(chǎn)增效明顯，為國(guó)內(nèi)水平井開(kāi)發(fā)提供了一套成熟、可靠的完井工藝。施工的井有常規(guī)水平井裸眼完井分段壓裂/酸化，分支水平井、小井眼側(cè)鉆水平井裸眼完井分段壓裂，直井裸眼完井分層壓裂，超長(zhǎng)水平井裸眼完井分段壓裂以及套管射孔+裸眼水平井同時(shí)分段壓裂等等。戰(zhàn)略合作伙伴匯報(bào)內(nèi)容一、水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)應(yīng)用二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)三、施工組織四、施工程序五、技術(shù)要求及重要的本卷須知截至2021年9月序號(hào)地區(qū)儲(chǔ)層類型改造方式施工井次最長(zhǎng)水平段（m）最大分段數(shù)單井輸氣產(chǎn)量（×104m3）直井產(chǎn)量（×104m3）增產(chǎn)倍數(shù)1蘇里格地區(qū)砂巖壓裂812856158～201～24～202大牛地地區(qū)砂巖壓裂131486102～71～22～73西南地區(qū)砂巖壓裂48231015～202～45～10云巖酸化2111531160～1005～106～204新疆地區(qū)火成巖壓裂2856710～142～35～75東北地區(qū)砂巖壓裂228925～10t2～4t2～5合計(jì)/平均1232856122～202008年水平井作業(yè)以來(lái)無(wú)重大安全事故發(fā)生，安全作業(yè)率達(dá)到100%。不完全統(tǒng)計(jì)，到目前為止，安東-貝克合作施工井大于130井次。

國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況一、水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)應(yīng)用時(shí)間：2009年6月地點(diǎn)：蘇里格氣田儲(chǔ)層巖性：砂巖水平段長(zhǎng)：805m分段數(shù)量：4段球座規(guī)格：1.75″～2.25″蘇里格第一口裸眼分段水平井一、水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)應(yīng)用采用雙封控制裂縫位置，分12段，采用22個(gè)裸封，11個(gè)投球滑套和1個(gè)壓差滑套。長(zhǎng)水平段分12段壓裂水平井時(shí)間：2011年5月地點(diǎn)：蘇里格氣田儲(chǔ)層巖性：砂巖水平段長(zhǎng)：1725m分段數(shù)量：12段球座規(guī)格：1.125″～2.375″一、水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)應(yīng)用復(fù)雜井施工一、水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)應(yīng)用復(fù)雜井施工一、水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)應(yīng)用匯報(bào)內(nèi)容一、水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)應(yīng)用二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)三、施工組織四、施工程序五、技術(shù)要求及重要的本卷須知表層套管水泥返高（根據(jù)情況返至地面或造斜點(diǎn)以上300m）套管177.8mm，到靶點(diǎn)A鉆頭152.4mm裸眼完成水平井段技套：177.8mm×10.36mm（9.19mm、8.05mm）建議的井身結(jié)構(gòu)水平段方位沿最小主應(yīng)力，壓裂裂縫與井筒相交。二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)參數(shù)水平段長(zhǎng)：800-1000m，分段數(shù)：8-10段左右裂縫間距：100~150m〔根據(jù)儲(chǔ)層的實(shí)際情況確定〕懸掛器位置：套管鞋以上150m，避開(kāi)套管接箍，井斜＜35°，狗腿度＜10°/30m的位置封隔器位置：砂巖段、井徑變化較小、沒(méi)有明顯擴(kuò)徑、或鉆時(shí)較長(zhǎng)的井段二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)篩管+引鞋懸掛封隔器套管鞋特點(diǎn)：雙封控制裂縫起裂位置適合：致密油砂巖氣藏投球滑套3投球滑套2投球滑套1壓差滑套7″水力錨7″套管油管裸眼封隔器油管坐封球座+浮鞋反循環(huán)閥典型管串結(jié)構(gòu)一二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)篩管+引鞋壓差滑套7″套管投球滑套4裸眼封隔器投球滑套3投球滑套1座封球座+浮鞋套管鞋油管投球滑套2油管7″水力錨懸掛封隔器反循環(huán)閥典型管串結(jié)構(gòu)二特點(diǎn)：?jiǎn)畏庾畲笙薅缺┞秲?chǔ)層適合：碳酸鹽巖油氣藏二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)單封分段壓裂起裂位置形態(tài)單封對(duì)壓裂來(lái)講，啟裂位置不可控。雙封分段壓裂起裂位置形態(tài)二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)滑套級(jí)差：1/4″、1/8″和1/16″三種貝克在美國(guó)采用1/16″滑套，最多分40段級(jí)數(shù)投球尺寸（in）1壓差滑套21.12531.2541.37551.561.62571.7581.87592102.125112.25122.375132.5142.625152.75162.875173.0183.125193.25203.375213.5223.625233.75243.875進(jìn)口工具系列技術(shù)套管裸眼最大分段數(shù)5-1/2〞4.6〞127〞5-7/8〞247〞6〞249-5/8〞8-1/2〞30工具系列二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)套管（in）裸眼（in）水平段管柱（in）壓裂管柱（in）推薦與否最大分段數(shù)（級(jí)）最大暫堵球（in）763-1/22-7/8推薦122.3753-1/23-1/2162.8754-1/22-7/8122.3754-1/23-1/2162.8754-1/24-1/2----9-5/88-1/25-1/23-1/2推薦162.8755-1/24-1/2----5-1/25-1/2----分級(jí)數(shù)暫堵球尺寸（in）1壓差滑套21.12531.2541.37551.561.62571.7581.87592102.125112.25122.375132.5142.625152.75162.875對(duì)照分級(jí)數(shù)量與井身結(jié)構(gòu)、管柱組合關(guān)系對(duì)照表二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)7″技術(shù)套管(6″裸眼)主要工具技術(shù)參數(shù)匯總序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)公稱尺寸長(zhǎng)度m外徑mm內(nèi)徑mm座封壓力(psi)耐溫℉承受壓差psi1懸掛封隔器7″1.41149.298.402700350100002裸眼封隔器6″1.94147.098.402000350100003投球滑套6″1.24142.8--2000350--4壓差滑套6″0.82142.898.404000350--5座封球座6″(1.25″球)0.95127.029.21--350--6浮鞋41/2″0.46127.0------7低密球1.125″至3.50″，1/8″級(jí)差----350100008回接筒7″2.7414699.6--350100009回接插頭7″5.010174--3501000010水

力

錨7″0.5214570--3501000011反循環(huán)閥--0.6211570--35010000二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)匯報(bào)內(nèi)容一、水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)應(yīng)用二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)三、施工組織四、施工程序五、技術(shù)要求及重要的本卷須知效勞保障能力-技術(shù)效勞隊(duì)伍主要以有20年油田工作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)專家?guī)е鴪F(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)與作業(yè)工程師55名，成立北京、西南、陜北、東北、西北五大作業(yè)基地，保障國(guó)內(nèi)各油田水平井現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)平安實(shí)施和快速應(yīng)急響應(yīng)能力。水平井五大作業(yè)基地三、施工組織日常儲(chǔ)藏：20套〔6段以上〕工具施工應(yīng)急：5套以上經(jīng)過(guò)組裝測(cè)試效勞保障能力-資源儲(chǔ)藏三、施工組織序號(hào)資料名稱形式錄取時(shí)間備注1鉆井工程設(shè)計(jì)電子開(kāi)鉆前2鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)電子開(kāi)鉆前3鄰井改造施工數(shù)據(jù)及試氣總結(jié)電子開(kāi)鉆前4鄰井同層位測(cè)井曲線及解釋電子開(kāi)鉆前5鄰井同層位測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)帶電子開(kāi)鉆前6巖石力學(xué)資料：地應(yīng)力大小及方位、楊式模量、泊松比、抗壓強(qiáng)度、巖石布氏硬度等電子開(kāi)鉆前7導(dǎo)眼井測(cè)、錄井資料電子進(jìn)入水平段后8鉆頭程序及井身結(jié)構(gòu)實(shí)際數(shù)據(jù)電子進(jìn)入水平段后9套管數(shù)據(jù)、套管試壓報(bào)告和水泥返深電子進(jìn)入水平段后10固井質(zhì)量描述（聲幅測(cè)井結(jié)果）電子進(jìn)入水平段后11井斜數(shù)據(jù)（斜井段）電子進(jìn)入水平段后12鉆井工程日?qǐng)?bào)/錄井匯報(bào)電子進(jìn)入水平段后13錄井草圖（PDF或圖片格式）電子完鉆后14巖屑、氣測(cè)和鉆時(shí)錄井及氣測(cè)異常統(tǒng)計(jì)電子完鉆后15井斜數(shù)據(jù)表及整米井斜數(shù)據(jù)表電子完鉆后16隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)（全井段）電子完鉆后17鉆井液性能統(tǒng)計(jì)表電子完鉆后18實(shí)鉆井眼軌跡（地質(zhì)模型）電子完鉆后19鉆井井史及完鉆鉆井報(bào)告電子完鉆后20綜合測(cè)井曲線及綜合測(cè)井解釋成果表電子（紙質(zhì)）完鉆后錄取資料三、施工組織負(fù)責(zé)單位序號(hào)工具名稱數(shù)量(個(gè)）扣型備注

安東石油貝克休斯1浮鞋1/×31/2″EUE母貝克2球座總成131/2″EUE貝克3壓差滑套131/2″EUE貝克4裸眼封隔器--31/2″EUE貝克5投球滑套--31/2″EUE貝克6懸掛封隔器141/2″VamTOP公×41/2″LTC公貝克7回接筒141/2″VamTOP母×/貝克8回接插頭1/×31/2EUE貝克9篩管引鞋1/安東石油10轉(zhuǎn)換接頭--31/2″EUE公×41/2″LTC母安東石油11提升短節(jié)--31/2″EUE

母×41/2″LTC公安東石油12水力錨131/2″EUE安東石油13反循環(huán)閥131/2″EUE安東石油14捕球器1扣型：27/8″NU安東石油15西瓜皮磨鞋2311×310,￠150mm安東石油16通井規(guī)1310×/，

規(guī)格：150mm×80mm安東石油17刮管器1

7″，311×310扣安東石油18通管規(guī)3￠48mm、￠

65mm安東石油19投球工具1套旋塞閥×2，高壓彎頭×2，高壓三通×1；扣型：

3″1502安東石油三、施工組織負(fù)責(zé)單位序號(hào)工具名稱數(shù)量規(guī)格及要求備注甲方協(xié)調(diào)指定1牙輪鉆頭1個(gè)6″2鉆桿--31/2″普通鉆桿，31/2″加重鉆桿331/2″油管--31/2″EUE扣、N-80以上材質(zhì)單磨至井底4油管吊卡1付31/2″EUE油管吊卡單磨至井底5吊環(huán)1付與油管吊卡配套單磨至井底6液壓油管鉗1個(gè)31/2″油管液壓鉗，最小扭矩：4700Nm單磨至井底7油管密封脂--單磨至井底8700型水泥車1臺(tái)開(kāi)始下工具9水罐及2%KCL溶液--要求罐內(nèi)清潔無(wú)污染開(kāi)始下工具1031/2″油管短節(jié)9.5m31/2″EUE扣（3m×2根、2m、1m、0.5m各1根）工具至井底11采氣樹(shù)及四通1套KQ105-65（78）工具至井底12吊車1臺(tái)擺放工具及油管三、施工組織匯報(bào)內(nèi)容一、水平井裸眼完井分段壓裂技術(shù)應(yīng)用二、完井、壓裂管串設(shè)計(jì)三、施工組織四、施工工序五、技術(shù)要求及重要的本卷須知鉆桿送入分段完井工具替漿、坐封、丟手、起鉆桿下入生產(chǎn)管柱，回接進(jìn)行第一段施工投球轉(zhuǎn)層，進(jìn)行第二段施工下完井管柱-回接-壓裂投球轉(zhuǎn)層，第三段…最后一段施工施工完成，合層排液，求產(chǎn)井筒準(zhǔn)備通井規(guī)刮管器通刮套管鉆頭通水平段單磨鞋通裸眼段雙磨鞋通裸眼段四、施工工序①井筒準(zhǔn)備工序：通井規(guī)刮管器通刮套管鉆頭通井〔裸眼段空井時(shí)間大于48h〕單磨鞋通井雙磨鞋通井注1：主井眼井筒準(zhǔn)備程序根據(jù)鉆井起下鉆情況和測(cè)井巖性分析成果進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整；注2：模擬通井鉆具組合根據(jù)井眼條件進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整。四、施工工序②用鉆桿下分段完井管串工序：封隔器、滑套用3-1/2″油管連接用鉆桿送完井管柱串至設(shè)計(jì)位置替漿〔用2%KCL溶液全井筒頂替〕投球、憋壓坐封裸眼封隔器和懸掛器繼續(xù)憋壓、丟手起出鉆桿和丟手工具四、施工工序③回接壓裂施工管串工序：組下回接密封插頭、水力錨及反循環(huán)閥，用3-1/2″油管連接安裝采氣樹(shù)油管打壓開(kāi)啟壓差滑套準(zhǔn)備壓裂施工四、施工工序④壓裂施工，排液求產(chǎn)工序：先壓裂第一段投球，開(kāi)始第二段壓裂施工依次投球，施工第二到最后一段排液、求產(chǎn)四、施工工序下完井管柱及施工管柱井筒準(zhǔn)備序號(hào)工序時(shí)間1刮管、通井20h2單鉆頭通井24h3單磨鞋通井24h4雙磨鞋通井24h5下完井管柱15h6替漿4h7坐封、丟手1h8起送入管柱8h9下壓裂管柱10h10壓裂施工12h11合層排液、求產(chǎn)合計(jì)純作業(yè)時(shí)間6-7天左右壓裂施工準(zhǔn)備按1周計(jì)15天后可進(jìn)行試氣和投產(chǎn)施工周期預(yù)測(cè)四、施工工序〔一〕刮管器通井規(guī)通刮套管要求：1、通井規(guī)刮刮管器下至套管鞋上部10m，遇阻加壓不超過(guò)3T；2、如刮管不順暢，在阻力大的井段反復(fù)刮削3-5次至順暢；3、刮管至設(shè)計(jì)位置進(jìn)行泥漿循環(huán)，直到出口泥漿與鉆井設(shè)計(jì)的泥漿性能基本一致；4、在懸掛器坐封位置上下各30m反復(fù)刮3次；5、管柱下放深度嚴(yán)禁超過(guò)套管鞋位置！通井規(guī)+

7″刮管器四、施工工序〔二〕鉆頭通井(裸眼段空井時(shí)間大于48h)要求：1、通井到人工井底；2、如通井不順暢，在阻力大的井段反復(fù)活動(dòng)3-5次；3、裸眼井段短起1次；4、鉆頭下到井底后進(jìn)行泥漿循環(huán)并過(guò)篩，直到出口泥漿與鉆井設(shè)計(jì)的泥漿性能一致。6″牙輪鉆頭31/2″斜坡鉆桿31/2

″加重鉆桿31/2

″斜坡鉆桿四、施工工序〔三〕單磨鞋通井要求：1、通井到人工井底；2、如通井不順暢，在阻力大的井段反復(fù)活動(dòng)3-5次；3、裸眼段遇阻上下提拉，仍不能通過(guò)那么開(kāi)泵劃眼；4、通井到人工井底后用泥漿徹底循環(huán)并過(guò)篩；5、短起下鉆，確保單磨鞋在裸眼段順暢起下鉆。6″牙輪鉆頭1根鉆桿31/2″斜坡鉆桿31/2

″斜坡鉆桿31/2

″加重鉆桿西瓜皮磨鞋四、施工工序磨鞋要求：1、通井到人工井底；2、如通井不順暢，在阻力大的井段反復(fù)活動(dòng)3-5次；3、裸眼段遇阻上下提拉，假設(shè)不能通過(guò)那么開(kāi)泵劃眼；4、通井到人工井底后用泥漿徹底循環(huán)并過(guò)篩；5、短起下鉆，確保雙磨鞋在裸眼段順暢起下鉆；6、起至套管內(nèi)循環(huán)泥漿一周，鉆桿內(nèi)投一個(gè)48mm通徑規(guī)，起至懸掛器坐封位置稱重，起出雙磨通井管柱檢查通徑規(guī)是否帶出，假設(shè)未發(fā)現(xiàn)通徑規(guī)，下鉆時(shí)要逐根通徑。6″牙輪鉆頭1根鉆桿31/2″斜坡鉆桿31/2

″斜坡鉆桿31/2

″加重鉆桿〔四〕雙磨鞋通井西瓜皮磨鞋四、施工工序〔五〕下分段壓裂完井工具A點(diǎn)3-1/2″油管懸掛封隔器3-1/2″斜坡鉆桿3-1/2″加重鉆桿3-1/2″鉆桿，到鉆臺(tái)四、施工工序〔六〕頂替井筒內(nèi)泥漿用2%KCL水溶液正循環(huán)替泥漿，以3/min開(kāi)泵，出口返出泥漿循環(huán)正常后逐漸加大排量至～3/min替出井內(nèi)全部泥漿。要求:泵車操作人員要在泵車操作臺(tái)控制，假設(shè)泵壓突然上升應(yīng)立即停泵。四、施工工序1、替完泥漿后，鉆桿內(nèi)投入座封球,以～3/min排量送球，泵車操作人員要在操作臺(tái)控制，隨時(shí)注意泵壓變化，假設(shè)泵壓突然上升說(shuō)明球已到位，應(yīng)立即停泵；2、按照安東〔貝克〕工程師的要求進(jìn)行逐級(jí)打壓坐封裸眼封隔器和懸掛封隔器；3、丟手：打壓至丟手壓力〔投球憋壓反轉(zhuǎn)〕,使懸掛封隔器丟手；4、試壓：上提1根鉆桿，關(guān)閉半封封井器，試壓10MPa不漏為合格。〔七〕坐封封隔器四、施工工序〔八〕起出鉆桿四、施工工序懸掛封隔器投球滑套1裸眼封隔器投球滑套4投球滑套3座封球座+浮鞋投球滑套2起出鉆桿壓差滑套31/2″油管,扣型：EUE篩管+引鞋A點(diǎn)（九）安裝大四通拆除鉆井隊(duì)防噴裝置，安裝采氣大四通四、施工工序〔十〕下回接壓裂管柱懸掛封隔器31/2″油管,扣型：EUE投球滑套131/2″油管，扣型：EUE裸眼封隔器投球滑套4投球滑套37″水力錨篩管+引鞋座封球座+浮鞋套管鞋投球滑套2壓差滑套7″套管，P110反循環(huán)閥油管短節(jié)調(diào)整到井口四、施工工序〔十一〕翻開(kāi)壓差滑套1、把回接頭插入回接筒內(nèi)，安裝井口；2、環(huán)空打平衡壓力10MPa，驗(yàn)封；3、油管內(nèi)逐步打壓到壓差滑套翻開(kāi)壓力〔35MPa〕，如果沒(méi)翻開(kāi)，可以適當(dāng)提高壓力，逐級(jí)遞增3MPa，穩(wěn)壓3min，把壓差滑套翻開(kāi)；4、用針閥控制放噴排液；5、如果不能自噴排液，關(guān)閉井口待命。四、施工工序〔十二〕壓裂施工準(zhǔn)備1、上設(shè)備，備水；2、上壓裂施工材料；3、配壓裂液；4、上壓裂車組，連接地面管線：需要加裝投球及送球流程；5、提前準(zhǔn)備后放噴流程。放噴管線油嘴前安裝捕球器，捕球器前不得裝針形閥。不停泵地面投球裝置連接方法四、施工工序〔十三〕壓裂施工準(zhǔn)備連接地面管，試壓合格，低排量循環(huán)正常，進(jìn)行壓裂。第一層壓裂按照壓裂施工