水平井連續(xù)油管分段壓裂技術(shù)研究

楊懿

摘 要：目前，連續(xù)油管技術(shù)在油田生產(chǎn)和生產(chǎn)后期的應(yīng)用，在有效提高油田生產(chǎn)和生產(chǎn)效率方面發(fā)揮了重要作用。本文主要針對(duì)特定實(shí)施過(guò)程中連續(xù)油管逐步破碎技術(shù)的工藝參數(shù)優(yōu)化，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題，旨在有效地結(jié)合連續(xù)油管和雙密封單管。在此基礎(chǔ)上，讓現(xiàn)場(chǎng)施工效率進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：連續(xù)油管;水平井;管柱;分段壓裂

引言

針對(duì)水平低分辨率油藏的稀薄儲(chǔ)層，多間隙和物理性質(zhì)的巨大差異，針對(duì)水平定義的每個(gè)層開(kāi)發(fā)了一種壓裂方法。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多層水平井目標(biāo)破碎工藝的改造，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。在我國(guó)一些主要油田用于實(shí)際生產(chǎn)中低滲透油田的壓裂作業(yè)，作為主要經(jīng)營(yíng)技術(shù)。但是，在初期，必須提起管柱以完成多階段的壓裂，并且在施工過(guò)程中必須反復(fù)拆卸和組裝井口裝置，造成了實(shí)際工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較高。

1結(jié)構(gòu)原理分析

連續(xù)油管壓裂施工的管柱結(jié)構(gòu)中，包括了連續(xù)油管、丟手接頭、旋轉(zhuǎn)接頭、扶正器和導(dǎo)壓噴砂器等幾個(gè)部分。

在實(shí)際的壓裂施工中，完全使用雙重包裝器，實(shí)現(xiàn)在目標(biāo)層的單卡。設(shè)置封隔器時(shí)，主要依賴(lài)先導(dǎo)壓力噴砂機(jī)的節(jié)流效果。在流動(dòng)的作用下，完成壓裂施工的整個(gè)裂縫構(gòu)造之后，進(jìn)行反向循環(huán)的井洗和砂洗，然后將管道提起并重復(fù)進(jìn)行反洗，以達(dá)到洗井的目的，和整個(gè)井段的分段壓裂。

2配套技術(shù)分析

2.1連續(xù)油管的支撐工具

在改進(jìn)了普通油管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，目前的雙密封單卡壓裂工藝的管柱連接和堵塞釋放機(jī)構(gòu)已經(jīng)形成。但是，這種結(jié)構(gòu)不適用于連續(xù)油管?？紤]到這一點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)兩種結(jié)構(gòu)的融合，特別設(shè)計(jì)了油壬式旋轉(zhuǎn)接頭和剪切式插入式安全接頭，以使原始的雙接頭可以平穩(wěn)連續(xù)地連接。該油管實(shí)現(xiàn)了兩種結(jié)構(gòu)的支撐使用，有效控制了實(shí)際破損的風(fēng)險(xiǎn)。

（1）在運(yùn)行井下破碎工具時(shí)，油壬式旋轉(zhuǎn)接頭的設(shè)計(jì)旨在有效地防止工具在水平段或偏斜段旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)一步減小連續(xù)油管的實(shí)際剪切力。因此，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)油管與井下破碎工具的有效連接，同時(shí)消除了井下壓裂的工具柱在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)連續(xù)油管的影響。

（2）在某些壓裂施工過(guò)程中，通常將卷筒纏繞在局部連續(xù)油管上，在這種情況下，不建議使用傳統(tǒng)的投球液壓丟手。剪切丟手接頭就是根據(jù)這種情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以使連續(xù)油管釋放時(shí)更加安全可靠，完全可以滿(mǎn)足油田壓裂施工的實(shí)際需要。

2.2防源噴裝置

為了滿(mǎn)足實(shí)際壓裂施工的防井噴要求，在進(jìn)行實(shí)際壓裂施工過(guò)程中，井下壓裂工具柱相對(duì)較長(zhǎng)，外徑較大。主要由防噴管、防噴器、連續(xù)油管防噴器、四通等四個(gè)部分組成。防噴器的各個(gè)部分以法蘭形式連接，最高耐壓能力可達(dá)到35MPa。對(duì)180mm以?xún)?nèi)的所有井下工具串實(shí)現(xiàn)出色的井噴保護(hù)。

2.3連續(xù)油摩擦定律

由于連續(xù)油管本身的相對(duì)較小的內(nèi)徑，一些連續(xù)油管在實(shí)際壓裂構(gòu)造期間經(jīng)常彎曲，從而在實(shí)際壓裂操作期間導(dǎo)致相對(duì)較大的摩擦阻力。相對(duì)較高的壓力對(duì)整體壓裂結(jié)構(gòu)效果和連續(xù)油管本身的壽命有很大的影響。為了充分掌握連續(xù)油管在破裂施工過(guò)程中的實(shí)際摩擦規(guī)律，并有效地控制連續(xù)油管在施工過(guò)程中的工作壓力，連續(xù)油管對(duì)清水，濕滑水，常規(guī)破碎液和低摩擦的摩擦阻力等多種介質(zhì)條件下進(jìn)行了測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)表明，在相同排量條件下，低摩擦破碎液環(huán)境下發(fā)生的實(shí)際摩擦僅占常規(guī)破碎液的80.8%和凈水的30%左右。另外，在試驗(yàn)中，壓力條件限制在50 MPa以?xún)?nèi)，在低摩擦壓裂液狀態(tài)下的壓裂施工過(guò)程中，實(shí)際排量可以達(dá)到3.8m3/min，從而可以充分達(dá)到壓力。有關(guān)裂縫施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此，通過(guò)在水平井中的連續(xù)油管的實(shí)際逐步破裂中使用低摩擦破碎液并保持與常規(guī)管壓力配置相同的配置參數(shù)，可以有效地降低施工難度。

2.4連續(xù)油管壓裂管柱的設(shè)計(jì)

由于連續(xù)油管的特殊彎曲性能，在伸直或彎曲時(shí)，摩擦力可能存在某些差異。在逐步拆分水平井中連續(xù)油管的實(shí)際過(guò)程中，可以完全保證長(zhǎng)度的保留。配合井深，可以有效降低施工過(guò)程中連續(xù)油管的摩擦阻力。螺旋油管被廣泛用于大慶油田，但是目前的油田僅引入了兩種長(zhǎng)度規(guī)格為1600m和3500m的螺旋油管，這影響了實(shí)際應(yīng)用。有效地?cái)U(kuò)大了水平井連續(xù)油管破碎技術(shù)的應(yīng)用范圍，充分滿(mǎn)足了不同深度水平井的實(shí)際施工要求。在嚴(yán)格計(jì)算連續(xù)油管的彎曲強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之后，最終提出了一種將普通油管和連續(xù)油管相結(jié)合的方法，該方法可以有效地補(bǔ)充連續(xù)油管的實(shí)際長(zhǎng)度，從而可以使用實(shí)際連續(xù)油管。在施工過(guò)程中，適應(yīng)范圍更廣。

2.5可鉆復(fù)合橋塞階梯式破碎技術(shù)

多孔復(fù)合橋塞用于特定等級(jí)的變化，橋塞和射孔槍流經(jīng)線圈管或電纜，爆炸性穿孔后將電纜或線圈管取出并通過(guò)套管泵注入。該技術(shù)主要適用于逐步完成套管完井作業(yè)，并且由于第一部分沒(méi)有泵送通道，因此經(jīng)常使用履帶或橋塞以及帶有射孔槍的連續(xù)油管。轉(zhuǎn)換完成后，可以對(duì)橋塞進(jìn)行鉆孔和磨削，以進(jìn)行多層回流和聯(lián)合開(kāi)采。但是該技術(shù)的工期長(zhǎng)，地層破壞大。

2.6投球打滑套式分段壓裂技術(shù)

投球打滑套壓裂技術(shù)首先將待壓裂改造層段一次性分段射孔，在起出射孔槍之后，再下入帶有滑套分壓工藝管柱的工具串，到達(dá)設(shè)計(jì)位置之后，完成壓裂第一段，繼續(xù)投放與滑套尺寸相匹配的鋼球，之后再用油管液體加壓，打斷銷(xiāo)釘后打開(kāi)滑套，把封隔器坐封，施工上層，一步步完成施工。通過(guò)該技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)壓裂施工，達(dá)到縮短施工周期，提高施工效率的目的。但是，由于井下工具串比較復(fù)雜，不容易發(fā)生砂卡解卡的情況。

3小結(jié)

在水平井連續(xù)油管分段破碎技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，將連續(xù)油管與雙密封單卡破碎技術(shù)進(jìn)行了有效結(jié)合，不僅進(jìn)一步提高了折斷作業(yè)的效率，而且降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，還實(shí)現(xiàn)了有效控制。在破壞施工過(guò)程中，風(fēng)險(xiǎn)得到了很好的控制。然而，在實(shí)際使用中通過(guò)合理地選擇低摩擦破壞性流體，可以最小化線圈管的摩擦阻力。并且在這種情況下，在施工過(guò)程中可以進(jìn)一步增加位移和工作壓力，從而有效地降低裂縫的施工壓力。

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