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    水平井分段压裂技术总结:水平井分段压裂

    时间：2019-10-02 10:49:01 来源：024文库网 本文已影响人 024文库网手机站

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    　　最近发表了一篇名为《水平井分段压裂技术总结》的范文，觉得有用就收藏了，这里给大家转摘到。

    篇一：水平井分段压裂技术及其应用

    水平井分段压裂技术及其应用

    摘 要：水平井分段压裂工艺技术为改善水平井水平段渗流条件、提高单井产量提供了技术支持。本文从我国水平井分段压裂技术的发展现状入手，以应用最为广泛的裸眼水平井封隔器分级压裂技术为重点，以该技术在长庆油田苏里格气田苏75区块的现场应用为例，对水平井压裂技术及其现场应用情况进行了分析与总结。

    关键词：水平井 分段压裂 封隔器 苏里格气田

    水平井因其具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高等优势，在薄储层、低渗透、稠油油气藏及小储量的边际油气藏等的开发上表现出了突出的优势，成为提高油气井产量和提升油田勘探综合效益的重要手段之一，近年来在我国得到了快速的发展。然而在低渗透油藏开采中因其渗透率较低、渗透阻力大、连通性较差，导致水平井单井产量也难以提升，难以满足经济开发的要求，水平井增产改造的问题便摆在了工程技术人员的面前。而水平井分段压裂工艺技术的推广应用为改善水平井水平段渗流条件、提高单井产量提供了技术支持。

    一、我国水平井分段压裂技术现状

    我国的水平井分段压裂技术及配套工具的研究起步较晚，国内三大石油公司对于水平井分段压裂技术开展广泛的研究开始与“十一五”期间，近几年得到了大力的推广应用。目前国内应用规模较大的水平井分段压裂技术主要包括以下三种：

    1.裸眼封隔器分段压裂技术。2008年我国在四川广安002-H1-2井第一次实施了裸眼封隔器分段压裂试验，范文TOP100当时是由Schlumberger提供的技术。目前该技术在我国的现场应用仍然以国外技术为主，主要采用由Baker Hughes、Weatherford、Packers plus等公司提供的装置系统，我国应用总规模约300～500口，占去了水平井分段压力工艺实施的1/3左右，分段数最多达到20段。我国在该技术方面上处于研发和现场试验阶段，现场试验分段数能达到10段，所采用的压裂材质、加工工艺等方面和国外相比还有一定差距。

    2.水平井水力喷射分段压裂技术。1998年，首先由Surjaatmadja 提出了水力喷射压裂工艺方法，并将其应用于水平井压裂。我国于2005年在长庆油田引进Halliburton配套技术，首次成功的完成了靖平1井的分段压裂。目前该技术在我国大部分油田都得到了广泛的现场试验和应用，总实施口数达到200口以上，分段数在10段以内。

    3.套管完井封隔器分段压裂技术。该技术在我国应用和研发的规模较大，最全面的范文参考写作网站且技术以区域成熟，尤其是在中石油吉林油田国内研发和应用规模较大。此外应用较为广泛的还有：吉林油田的油套两段压裂技术、大庆油田实施的双封单卡拖动

    篇二：国内外水平井分段压裂技术研究

    国内外水平井分段压裂技术进展

    简介

    水平井分段压裂改造技术是目前国际上的先进技术，代表着采油、采气工艺技术的发展方向．所谓分段压裂技术，就是在井筒内沿看水平井眼的方向，根据油藏物性和储层特征，在储层物性较好的几个或更多水平段上，采用一定的技术措施严格控制射孔孔眼的数蚤、孔径和射孔相位，通过一次压裂施工同时压开几个或更多水平段油层的技术．这是一套有效改造低渗透油气藏的水平井技术．

    水平井分段压裂工艺技术已在中国石油塔里木、辽河、冀东、大庆、新疆、吉林胜利和长庆等多个油田进行了应用。以及各院校均在水平井压裂方面做了很多的工作，并且也仅得了一定的效果。2010年，中国石油天然气集团公司在北京宣布：“水平井裸眼分段压裂酸化工具及其配套技术”自主研发并生产成功。2011年5月，中石化胜利油田首次在樊154一平l井实施裸眼长水平井12级分段压裂获成功。大力发展水平井技术是高效开发复杂油气藏特别是低渗透、稠油和裂缝性气藏的重要举措。我国页岩气资源前景广阔，包括海相页岩分布区和陆相页岩分布。水平井分段压裂改造等技术是爪点突破！！。未来页宕气的开发将主要是靠小井眼钻井和先期裸眼完井降低工程成木、思想汇报专题靠水平井分段压裂技术提高单井产量、靠长水平段水平井延长油气井生产周期的开发模式，最终实现页岩气的效益开发。

    二、国内水平井分段压裂技术

    (l）化学隔离技术

    化学隔离技术通过油竹压裂，用液体胶塞和砂子隔离己压裂井段。施工安全性高，但是储层会造成伤害，而且施工工序繁杂，作业周期长，使得综合成木高。

    (2）机械封隔分段压裂技术

    机械封隔分段压裂技术包括：机械桥塞＋封隔器分段压裂；环空封隔器分段压裂：双封隔器单卡分压。

    (3）限流压裂技术

    压裂时通过低密度射孔、大排最供液，形成足够的炮眼磨阻，实现一次压裂对最多5个破裂压力相近的油层进行改造。适用于油层多、隔层小、渗透率低、可以定点低密度射孔的油水井完井压裂。

    (4）水力喷砂压裂技术

    水力喷射压裂是一种综合集水力喷砂射孔、水力压裂和水力隔离等多种工艺一体化的新型水力压裂技术。水力喷砂压裂技术不用封隔器一与桥塞等隔离工具实现自动封隔。通过拖动竹柱，将喷嘴放到下一个需要改造的层段，可依次压开所需改造井段。水力喷射压裂技术可以在裸眼、筛管完井的水平井，1，进行加砂压裂，也可以在套管井上进行，施工安全性高，可以用·趟管柱在水平井中快速、准确地压开多条裂缝，水力喷射工具可以与常规油管相连接入并。施工更快捷，国内外己有数百口井用此技术进行过酸压或加砂压裂处理。

    国内学者在以下几个方面做了研究：

    1、范文写作分析了水平井段分段地应力分布特征的基拙上，提出了优化分不允压裂限流射孔的方法；研发的小井眼专用水平井压裂工其，实现了水平井段机械封隔分段压裂；同时利用全三维压裂设计软件对压裂施工程序进行了优化，筛选出适合水平井压裂改造的工作液体系。

    2、对水平井埋藏深、笼统全相位射开井段长、原油私度高、水平井筒与油藏最大地应力方向不完全平行的特点。通过储层地质精细划分、压裂水平井裂缝参数优选、投球分段压裂和施工压力预测等技术，形成了适合水平井长射孔段的低成本综合优化设计方法和分段压裂技术，获得了良好的增产效果．

    3、水平井分段压裂产能影响因素研究．建立了油藏与裂缝的物理模型和数学模型，并对其进行了差分求解、编程．分析了裂缝长度、数量、间距和不均匀分布等因素对产能的影响．

    4、为了能更有效地利用水平井裸眼完井压裂技术开发苏里格低渗透气田设计了开启阀式裸眼封隔器。

    5、水平井机械隔离分段压裂技术进行了研究，并在吐哈油田牛平17一14井水平段进行了试验，采用封隔器＋机械桥塞隔离井筒方式，时三段水平段逐段进行了压裂改迭，现场施工均一次成功，并见到良好应用效果。

    6、针对已大段射孔、无法下井下工其的水平井，提出了水平井投球分段压裂技术．

    7、提出一种新型水平井不动管柱封隔器分段压裂工艺技术．利用ABAOUS有限元分析软件对工艺管柱进行力学分析．

    三、国外水平井分段压裂技术

    国外在常规水平井压裂技术方面与因内差不多，只是困外工艺的技术指标要明显高于国内。哈里伯顿连续油怜水力喷砂环空加砂压裂技术指标：温度150℃；深度3000米：油管直径6o.3mm;施工层数43层。在国内中石油西南油田技术指标：油管直径So.smm；深度1105m：施工层数3层，石化在该技术方面处在试验阶段．

    连续管压裂技术（14-17）是国外90年代以来发展最快的技术。连续油管（或环空）压裂是一种新的安全、经济、高效的油田服务技术。压裂层位址人深度约1万英尺。该技术特别适合只有多个薄油、气层井进行逐层压裂作业。该技术优点｛1）起下压裂管住快，从而大大缩短作业的时间；(2）可以．单井作业，成木低；(3）能在欠平衡条件下作业，从而减轻或避免油气层的伤害；(4）能使每个小层都得到压裂改造，整口井的增产效果好。

    连续油管分层压裂技术有连续油管注入分层压裂技术和连续油管环空注入分层压裂技术。从90年代后期开始在油、气田上得到应用，连续油管压裂作业已经在加拿大应用多年；现在美国的几个地区，主要是科罗拉多、德克萨斯、亚拉巴马和弗吉尼亚，也已进行连续油管压裂作业；在英国的英格兰和爱尔兰也已经实施了连续油管压裂作业．连续油管压裂作业是在陆上的油、气井中实施的．现场实施证实了连续油管带封隔器环空分段压裂技术的先进性和有效性．该技术通过连续油管带喷射工具和定位器进行定点喷砂射孔实现了薄层精细压裂；通过喷射工具下的封隔器进行坐封后套管主压裂实现了较大排

    量注入；通过上提下放坐封解封的封隔器实现了多级压裂。

    四、总结

    总体来说我国该工艺技术不完善、不配套，现场试验应用也出现了许多多技术问题，现场应用经验较少。特别在水平井分段压裂工艺和井下工具等方面，与我国实际生产需求还存在较大的差距。在丛础研究，水力裂缝优化设计、分段压裂工艺技术、分段压裂工具、压裂材料、水力裂缝动态监测等方而与国外先进水平差趾很大。在引进国外技术的同时，要结合我国实际情况进行高新高能材料和精工制造方面的科技攻关，努力形成具有自主知识产权的配套技术，争取在短时间内提升我国水平井分段压裂技术水平。

    篇三：水平井分段压裂技术研究进展-

    ?直井水平井分段压裂技术研究进展

    张磊

    （胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营，257017）

    摘要：为了更好地提高油田采收率或对低渗透、非常规油气藏的水平井进行增产改造，就必须采用一些增产技术。水平井分段压裂技术是一项先进的完井技术，是低压、低渗透油气藏开发的重要增产措施之一。也是页岩气快速发展的关键技术。水平井分段压裂技术主要包括：化学隔离分段压裂、机械封隔分段压裂、限流分段压裂、水力喷射分段压裂和连续油管压裂技术等。本文就水平井分段压裂改造工艺技术进行了论述，展望了水平井分段压裂改造技术的发展趋势，以期为国内水平井分段压裂改造技术攻关方向提供参考。关键词：水平井 分段压裂 低渗透油气藏

    自1947年美国第一次水力压裂以来，经过60多年发展，压裂技术从理论研究到现场实践都取得了(转 载 于:wWw.fwwang.cn :水平井分段压裂技术总结)惊人的发展，压裂井数逐年上升。

    水平井压裂改造的井段一般为数百米到几千米，从压裂施工的安全性能和最终经济效益考虑，需要优选压裂改造目的层段，采用分段改造措施。而分段改造实施工艺技术难度大。水平井一般分3~5段或者更多段进行压裂，每一段该怎样隔离开，在不影响下一井段施工的前提下，要求施工安全且在较短的时间内完成，存在相当大的难度，是水平井压裂要解决的核心问题。也是一个综合性的问题：包括压裂液的性能，支撑剂的选择，压裂设备，是单井还是多井联作。压裂液：从原先的原油和清水发展到目前低、中、高温系列齐全的优质低伤害且有延迟交联作用的胍胶有机硼“双变”压裂液体系和清洁压裂液体系；支撑剂：从原先的天然石英砂发展到目前的中、高强度的人造陶粒，并且加砂方式从原先的人工加砂发展到混砂车连续加砂；压裂设备：从原先的小功率水泥车发展到现在的1000型和2000型压裂车；单井压裂施工：从原先的小规模、低砂液比压裂作业发展到现在的超大型、高砂液比压裂作业；压裂应用的领域：从原先的特定的低渗透油气藏发展到现在的特低渗和中高渗油气藏并举；针对的对象从原先的开发井（包括生产井和注水井）压裂拓宽到现在探井压裂。压裂技术也从单项技术到技术系列集成、整体优化设计。水平井加分段压裂技术奠定了北美非常规油气开发的技术基础，特别是页岩气，长水平段加分段压裂使美国的页岩气年产量超千亿立方米。

    水平井分段压裂工艺技术已在塔里木、辽河、冀东、大庆、新疆、吉林、胜利和长庆等多个油田进行了应用。各院校也均在水平井压裂方面做了很多的工作，并且也取得了一定的效果。?基金项目：国家科技重大专项“低渗油气田完井关键技术”（编号：2008ZX05022-006）部分研究成果。

    作者简介: 张磊(1974－)，男，博士，2009年毕业于中国石油大学石油化工专业，现从事石油工程、完井工艺及工具的研究工作。

    1 直井分段压裂技术

    1.1卡封压裂技术

    卡封压裂技术包括卡封保护套管笼统压裂技术（最常用）和暂堵上层，卡封压裂下层技术（纯化油田4-5组）采用封隔器： Y531B-115和k344-115。Y531B-115采用投球、打压座封，施工中套管打平衡压力（10-15MPa）进行压裂施工。成功率95%以上。

    图1 单压下层管柱 图2 分层压裂管柱

    1.2机械分层压裂技术

    机械分层压裂技术的工作原理：下入分层压裂管柱，座封封隔器，先压裂下层；压裂后，进行投球封隔下层，后压裂上层施工，完成分层压裂。管柱组合见图2：光油管+Y221封隔器+滑套喷砂器+Y111封隔器+安全阀+压裂油管。2008年在樊151-5井应用并取得成功。

    1.3限流压裂技术

    限流压裂工艺主要手段：通过控制射孔数目、孔径和位置，实现多层段不采取机械分隔同时改造。优点：提高了多层压开程度、节约压裂成本，能够一次压开100m井段内的10个以上小层。适用类型：纯梁、滨南、河口等油区薄互层油藏。

    2水平井分段压裂技术

    近年来，随着钻井技术的进步和钻井成本的不断降低，水平井应用的油藏类型越来越广泛，成为低渗油藏转换开发方式，提高采收率的有效手段。然而，水平井水平段分段压裂改造是世界级难题，也是制约水平井在低渗储层应用的技术瓶颈，其关键技术在于：研究水平井油藏工程以解决水平井布井难题；研究就地应力场以解决水力裂缝起裂及形态问题；研究水平段分段压裂优化设计以解决多段裂缝设置问题；研究分段压裂工艺和工具以解决水平井分段压裂的实施问题；研究裂缝监测以解决多段裂缝评估问题。水平井分段压裂物理模型见图3。

    图3 水平井分段压裂物理模型

    水平井分段压裂的工艺技术方法主要分为以下几种四类：

    2.1水平井套管限流压裂

    水平井套管限流压裂的工艺原理：水平井限流法压裂是利用射孔位置、孔数数目的优化以及施工参数的变化实施分段压裂。分段依据各段射孔数不同产生的节流压差进行限流分段。

    [1]

    图4 套管限流压裂 图5 管柱分层+限流压裂

    优点是施工工艺简单，缺点无法确定裂缝是否压开，裂缝数无法确定；施工受限，易砂堵。根据胜利油田低渗透水平井的具体特点研究配套限流压裂、封隔器管柱分段+限流压裂。

    图6 限流压裂工艺

    限流压裂工艺的射孔方式、孔眼数目分配对于起裂点、破裂压力、裂缝扩展、改造程度有着重要的影响。是水平井分段限流压裂重要环节。

    2.2连续油管喷射加砂分段压裂

    连续管压裂技术[2-8]是国外90年代以来发展最快的技术。连续油管（或环空）压裂是一种新的安全、经济、高效的油田服务技术。压裂层位最大深度约1万英尺。该技术特别适合于具有多个薄油、气层的井进行逐层压裂作业。该技术优点 (1)起下压裂管柱快，从而大大缩短作业的时间；（2）可以单井作业，成本低；（3）能在欠平衡条件下作业，从而减轻或避免油气层的伤害；（4）能使每个小层都得到压裂改造，整口井的增产效果好。

    连续油管分层压裂技术有连续油管注入分层压裂技术和连续油管环空注入分层压裂技术。从90年代后期开始在油、气田上得到应用，连续油管压裂作业已经在加拿大应用多年；现在美国的几个地区，主要是科罗拉多、德克萨斯、亚拉巴马和弗吉尼亚，也已进行连续油管压裂作业；在英国的英格兰和爱尔兰也已经实施了连续油管压裂作业。连续油管压裂作业是在陆上的油、气井中实施的。现场实施证实了连续油管带封隔器环空分段压裂技术的先进性和有效性。该技术通过连续油管带喷射工具和定位器进行定点喷砂射孔实现了薄层精细压裂；通过喷射工具下的封隔器进行坐封后套管主压裂实现了较大排量注入；通过上提下放坐封解封的封隔器实现了多级压裂。

    pt (MPa) - Calc_BHP (MPa)图 7 连续油管分层压裂分析曲线

    小型压裂分析表明该井渗透性较好，有效渗透率44.5×10-3μm2，压裂液的滤失系数7.47m/min1/2,从G函数诊断曲线上可以看到该储层不存在天然裂缝的滤失，主要是基质滤失，滤失速度快的原因在于地层渗透性好、地层压力低。根据这些特征压裂排量尽可能提高，同时增加暂堵剂降低滤失，保证了压裂施工顺利实施。

    连续油管分层压裂施工工艺：从连续油管进行喷砂射孔，从套管进行加砂压裂。分段原理:完成一段压裂后进行填砂分段。优点是施工连续，施工周期短；不需要封隔器，成功率高；不怕砂堵，可快速冲砂。

    缺点是对套管损伤大；施工费用较高。

    图8 连续油管喷射加砂分段压裂现场图

    主要用于陆上多层油气藏和小井眼的改造，通过2 7/8in或1 7/8in连续油管注入，到2002年底在国外有超过5000口井采油该技术。2008年以来在纯梁梁8-平1、樊147-平2、樊147-平1三口井应用。

    王腾飞等在连续油管传输压裂与环空压裂两种方式对比分析的基础上，对连续油管水力喷射环空压裂技术的原理、施工工序、摩阻计算、优越性与局限性等进行了全方位的分析。结果认为这种环空压裂方式通过喷砂射孔与环空加砂配合可以拓宽连续油管应用深度，提高国内现有小尺寸连续油管设备利用率,提高喷嘴寿命,增大施工排量,从而具有更高的现场适用性及可操作性。

    2.3暂堵砂塞（液体胶塞）分段压裂

    暂堵砂塞（液体胶塞）分段压裂国内外在20世纪90年代初采用该技术，主要用于套管完井的水平井常规射孔及压裂，射开一段压裂一段，建立砂塞后，再射开一段压裂一段。前两段采用套管压裂，最后一段采用油管压裂。施工结束后冲砂塞合层排液求产。砂塞是施工的关键，目前常用的有暂堵砂塞和液体胶塞砂塞两种见图9-10。暂堵砂塞（液体胶塞）分段压裂无井下工具、施工设备简单，作业风险低；可简便的实施洗井冲砂作业；费用较低(1)对高压、返吐能力强的地层，砂塞隔离效果差；(2)套管压裂对套管损伤大；(3)放喷时间长，施工周期长。[9]

    　　以上就是《水平井分段压裂技术总结》的范文全部内容，涉及到分段、技术、水平、进行、应用、施工、连续、油管等方面，希望对网友有用。

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