長(zhǎng)慶油田水平井施工總結(jié)

長(zhǎng)慶油田水平井施工總結(jié)目錄

1、分段壓裂—PSI系統(tǒng)PSI系統(tǒng)是貝克休斯公司90年代初期研究完成的水平井完井系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)射孔壓裂一次完成，在施工時(shí)，一次下入多級(jí)封隔器，依次分段射孔分段壓裂，到達(dá)多段壓裂的目的，同時(shí)，在壓后假設(shè)其中某一段出水，可使用封隔器對(duì)出水段進(jìn)行封堵，在出現(xiàn)砂堵時(shí)封隔器膠筒可與壓裂管柱脫離，防止卡死管柱的事故發(fā)生。3、StageFRACTM增產(chǎn)系統(tǒng)StageFRACTM增產(chǎn)系統(tǒng)是由PPES〔PackersPlusEnergyServices〕公司專門為裸眼完井和套管完井的砂巖和碳酸巖油藏水平井設(shè)計(jì)完成的。這套系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地在指定位置坐封，并分隔各個(gè)層段，以滿足壓裂增產(chǎn)作業(yè)要求。其工作原理與Frac-Point?封隔器系統(tǒng)類似。該系統(tǒng)耐溫到達(dá)200℃〔390℉〕、耐壓差到達(dá)70MPa〔10000psi〕。通過(guò)控制各層/段的孔眼數(shù)量和直徑，并盡可能提高注入排量，利用最先壓開層/段孔眼產(chǎn)生的摩阻，提高井底壓力，使其他層/段相繼被壓開，從而到達(dá)一次分壓幾個(gè)層/段的目的。原理：采用井下工具〔封隔器、橋塞〕來(lái)實(shí)現(xiàn)井筒隔離。

6、環(huán)空壓裂工藝實(shí)現(xiàn)了水平井段的有效分隔，提高了壓裂的針對(duì)性和有效性。

◆適合分射分壓◆適合大排量施工◆適合厚層壓裂7、三段分壓工藝雙封隔器實(shí)現(xiàn)一趟管柱壓裂三層段一趟管柱起下，提高作業(yè)效率設(shè)計(jì)四層投球器，投四次球棒無(wú)需翻開井口特點(diǎn)：不用封隔器及橋塞等隔離工具，施工風(fēng)險(xiǎn)小可進(jìn)行多段壓裂，縮短施工周期，有利于降低儲(chǔ)層傷害。二、合同執(zhí)行情況

服務(wù)內(nèi)容及要求

技術(shù)服務(wù)質(zhì)量要求

執(zhí)行情況進(jìn)行兩口水平井分段壓裂技術(shù)服務(wù)工作，提供2口井的工具、技術(shù)服務(wù)方案、施工設(shè)計(jì)方案、水平井封隔器及井下工具配套組合，組織現(xiàn)場(chǎng)施工，達(dá)到雙方簽訂的《靖平6、羅平11水平井機(jī)械分段壓裂技術(shù)服務(wù)》增產(chǎn)目的。技術(shù)服務(wù)質(zhì)量要求：施工過(guò)程中不能卡管柱，施工成功率100%；壓裂設(shè)計(jì)符合率80%以上。按要求提供兩口井所需工具，參與方案設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工，完成合同要求靖平6和羅平11兩口井，共計(jì)12層的壓裂任務(wù)施工過(guò)程中無(wú)卡管柱現(xiàn)象，施工成功率100%；壓裂設(shè)計(jì)符合率98.5%三、水平井機(jī)械分段壓裂工藝簡(jiǎn)介工作原理：利用封隔器及配套工具可對(duì)目的層位強(qiáng)制分段，通過(guò)導(dǎo)壓噴砂器的節(jié)流壓差坐封壓裂封隔器，壓裂目的層，完成后上提壓裂管柱重新坐封另一目的層，實(shí)現(xiàn)一趟管柱完成多層段的壓裂。1、錨定和扶正工藝設(shè)計(jì)

水力錨有效錨定管柱，防止管柱在施工過(guò)程中發(fā)生蠕動(dòng)，破環(huán)封隔器膠筒，提高管柱密封性在平安接頭和封隔器下方連接有導(dǎo)流扶正器，提高管柱穩(wěn)定性導(dǎo)流扶正器小直徑水平井壓裂封隔器膠筒指標(biāo)由70℃、40MPa提高到90℃、50MPa，剩余變形由20%降低至5.0％，封隔器整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化，外徑僅為φ110mm，工具串最大長(zhǎng)度不到2.5m，起下管柱順暢，同時(shí)為反沖洗留有足夠的空間2、防砂卡工藝設(shè)計(jì)導(dǎo)流扶正器采用剛性扶正結(jié)構(gòu)，并開有導(dǎo)流槽，外徑φ116mm，大于封隔器外徑，可保護(hù)封隔器的起下，同時(shí)防止支撐劑堆積，提高封隔器密封及回收性能噴砂器位置優(yōu)化設(shè)計(jì)導(dǎo)壓噴砂器和下封隔器直接相連，以減少封隔器上端沉砂，一旦砂卡，通過(guò)邊沖砂邊上提管柱，到達(dá)平安起下管柱的目的3、解卡工藝設(shè)計(jì)在解卡工具設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)了投球液壓丟手平安接頭，為后續(xù)的解卡、打撈留有通道，如果管柱無(wú)法解卡，可在井口投球，地面打壓脫開平安接頭，將平安接頭以上管柱起出。4、大砂量設(shè)計(jì)

整體管柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使管柱內(nèi)徑保持一致，防止因變徑產(chǎn)生的流態(tài)變化，導(dǎo)致的管柱磨損

噴砂器結(jié)構(gòu)優(yōu)化，形成耐磨導(dǎo)壓噴砂器針對(duì)性強(qiáng)：雙封單卡目的層，可控制各層段處理規(guī)模噴砂器磨損比照南230-平257井磨損嚴(yán)重朝85-葡平33井無(wú)明顯磨損加陶粒45m3加覆膜砂115m3加砂量大：應(yīng)用耐磨導(dǎo)壓噴砂器，應(yīng)用了低摩阻支撐劑，單趟管柱最大115m3〔常規(guī)管柱過(guò)砂量小于45m3〕特點(diǎn)：可反循環(huán)沖砂防卡、解卡；遇卡后可實(shí)現(xiàn)丟手；75口井工藝成功率到達(dá)97%平安性高：小直徑封隔器，有可靠地防卡、解卡機(jī)構(gòu)效率高：一趟管柱可完成3-5層壓裂，節(jié)省施工時(shí)間，降低作業(yè)工人勞動(dòng)強(qiáng)度平安接頭壓裂設(shè)計(jì)原那么1、射孔段不宜過(guò)長(zhǎng)，一般3-5m2、一般0°不射孔3、布縫要有一定間隔，隔層厚度大于30m，盡量均布4、施工排量3m3/min左右5、施工壓力不大于50MPa6、設(shè)備要求要滿足連續(xù)加砂要求，加砂后不能停泵7、假設(shè)套管出液要立即反洗8、砂堵時(shí)要立即反洗〔一〕靖平6靖平6井位圖靖平6井位于第三采油廠塞392井區(qū)〔陜西省吳旗縣五谷城鄉(xiāng)白草溝村營(yíng)家溝組〕。層位：長(zhǎng)6井網(wǎng)：米字形完井：51/2″J55套管固井完井井筒與最大主應(yīng)力夾角：61.7°井深(m)：2707.0水平段長(zhǎng)(m)：518.4鉆遇油層(m)：307.7四、現(xiàn)場(chǎng)施工情況分析

射孔段

設(shè)計(jì)壓裂六段，依次為：2592-2596m，2500-2504m，2390-2393m，2289-2292m，2178-2181m，2079-2083m。壓裂管柱結(jié)構(gòu)φ116mm導(dǎo)向絲堵+27/8"外加厚油管短節(jié)1根+K344-110封隔器+φ114mm導(dǎo)壓噴砂器+27/8"外加厚油管及短節(jié)+壓力計(jì)托筒(帶壓力計(jì))+K344-110封隔器+27/8"外加厚油管短節(jié)+φ114mm水力錨+27/8"外加厚油管1根+φ116mm導(dǎo)流扶正器+φ95mm平安接頭+27/8"外加厚油管至井口壓裂液配方基液:0.40%CJ2-6+0.5%CF-5C+0.5%COP-1+0.10%CJSJ-2交聯(lián)劑:0.4%硼砂+0.4%APS

階段射孔段厚度砂量（m3）砂比（%）油管排量（m3/min）設(shè)計(jì)實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)際第一段2592.56-2596.564.03532.63533.72.01.8-2.0第二段2500.52-2504.524.030283530.71.81.8-2.0第三段2390.35-2393.353.0202036.437.51.81.8第四段2289.16-2292.163.025253535.82.02.0第五段2178.11-2181.113.0202036.436.61.81.8-2.0第六段2079.19-2083.194.030303535.12.02.0現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)比照表

由于天氣、地層起裂困難等因素影響，該井施工周期較長(zhǎng)，共計(jì)18天)靖平6井施工情況共施工3趟管柱，完成6個(gè)層段施工：第1趟管柱施工：套管一直溢流，起出；第一段下封：2602.43m上封：2585.85m上提至第二段下封：2511.37m上封：2494.79m上提至第六段下封：2090.0m上封：2073.42m第一段(上提1m)下封：2601.43m上封：2584.85m第2趟管柱施工：完成第一、二段施工，在第三段施工時(shí)，因累計(jì)憋放22次，導(dǎo)致封隔器損壞，起出第3趟壓裂施工：完成第3、4、5、6層段的施工套管溢流原因分析現(xiàn)場(chǎng)第1趟管柱施工時(shí)，套管一直溢流0.7m3/min,溢流井底壓力計(jì)顯示節(jié)流壓差不到1MPa0.7m3/min溢流2.0m3/min溢流消失在第2趟管柱施工，壓裂第一層時(shí)，初期套管溢流，當(dāng)排量提高后，溢流消失節(jié)流壓差缺乏1MPa節(jié)流壓差超過(guò)2MPa排量小，節(jié)流壓差小，導(dǎo)致封隔器坐封不嚴(yán)，致使套管溢流；排量提高后，產(chǎn)生較大的節(jié)流壓差，封隔器膠筒坐封充分，溢流消失〔二〕羅平11井羅平11井位圖羅平11井位于第五采油廠羅1井區(qū)〔陜西省定邊縣馬家山鄉(xiāng)〕。層位：長(zhǎng)811井網(wǎng)：交錯(cuò)排狀完井：51/2″J55套管固井完井井筒與最大主應(yīng)力夾角：44.5°井深(m)：3107.2水平段長(zhǎng)(m)：347.8鉆遇油層(m)：254.7

設(shè)計(jì)壓裂六段，依次為：，，，，，。管柱結(jié)構(gòu)：φ116mm導(dǎo)向絲堵+27/8"外加厚油管短節(jié)1根+K344-110封隔器+φ114mm導(dǎo)壓噴砂器+27/8"外加厚油管及短節(jié)+壓力計(jì)托筒(帶壓力計(jì))+K344-110封隔器+27/8"外加厚油管短節(jié)+φ114mm水力錨+27/8"外加厚油管1根+φ116mm導(dǎo)流扶正器+φ95mm平安接頭+27/8"外加厚油管至井口

壓裂液配方基液:0.40%CJ2-6+0.5%CF-5D+0.5%COP-1+0.10%CJSJ-2+0.06%CJ-3交聯(lián)劑:50%JL-2+3.5%APS階段射孔段厚度砂量（m3）砂比（%）油管排量（m3/min）破壓（MPa）工壓（MPa）停泵壓力（MPa）設(shè)計(jì)實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)際第一段3015.0-3019.04.020203030.72.02.05223.513.3第二段2951.0-2955.04.025253534.62.02.0-2.238.725.712.1第三段2916.0-2920.04.028283434.52.02.0-2.639.52913.2第四段2882.0-2885.03.028283434.12.02.2-2.64031.614.5第五段2837.0-2841.04.025253535.22.02.2-2.644.829.112.1第六段2802.0-2806.04.015152828.52.02.642.530.412.6現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)比照表由于天氣及第六段打撈鉆具影響，該井施工周期較長(zhǎng)，共計(jì)23天(2021.7.14-8.5)第1趟管柱施工：完成第1、2、3段施工施工3趟管柱，完成6個(gè)層段壓裂羅平11井施工情況第二趟管柱施工：完成第4、5段壓裂。壓裂第6段時(shí)，壓力突然下降，同時(shí)套管溢流，起出管柱，發(fā)現(xiàn)自平安接頭處管柱脫落第3趟管柱施工：完成第6段施工管柱脫落原因分析撈矛平安接頭下半部起出平安接頭上半局部現(xiàn)場(chǎng)情況：起出后，發(fā)現(xiàn)平安接頭銷釘剪斷，自平安接頭下部以下管柱落入井筒，后下入雙滑塊撈矛進(jìn)行打撈，于8月2日下午順利撈出。原因分析從第四層壓裂的井底壓力看，內(nèi)外壓力差為4MPa，屬正常范圍。第五層施工時(shí)，井底壓力計(jì)顯示產(chǎn)生內(nèi)外壓差9MPa，時(shí)間持續(xù)約30min，但因平安接頭銷釘設(shè)計(jì)剪斷壓差為12MPa，此時(shí)銷釘疲勞破壞，這是造成平安接頭脫落的原因。第六層施工時(shí)，井底壓力內(nèi)外相差2MPa，在正常范圍內(nèi)，但由于在第五層施工時(shí)，銷釘已經(jīng)疲勞，因此，再作用2min時(shí)，銷釘被剪斷。五、壓裂效果井號(hào)投產(chǎn)

日期

油層厚度m試排產(chǎn)量投產(chǎn)第1月投產(chǎn)第2月投產(chǎn)第3月產(chǎn)油

t/d產(chǎn)水

m3/d日產(chǎn)液日產(chǎn)油含水液面日產(chǎn)液日產(chǎn)油含水液面日產(chǎn)液日產(chǎn)油含水液面塞403-252008.10.718.617.408.124.7631.0/5.383.6819.517264.263.1513.01799平均/

靖平6井2009.9.1730.3016.749.0836.967813.768.4727.61388////靖平6井生產(chǎn)情況羅平11井生產(chǎn)情況階段射孔段砂量（m3）砂比（%）油管排量（m3/min）破壓（MPa）工壓（MPa）停泵壓力（MPa）試排結(jié)果第一段3015.0-3019.02030.72.05223.513.3日產(chǎn)純油51.3m3/d第二段2951.0-2955.02534.62.0-2.238.725.712.1第三段2916.0-2920.02834.52.0-2.639.52913.2第四段2882.0-2885.02834.12.2-2.64031.614.5第五段2837.0-2841.02535.22.2-2.644.829.112.1第六段2802.0-2806.01528.52.6