水力压裂回接管柱失效原因分析及改进建议

水力压裂回接管柱压裂时受多种载荷作用,受力复杂,易发生屈服破坏。对东胜气田A井压裂施工时回接管柱变形原因进行了受力分析,通过ANSYS有限元软件进行分析,明确了该井回接管柱发生变形的原因为所受应力超过其屈服强度极限所致。分析认为,增加回接管柱自身强度以及压裂施工时施加环空平衡压的方式可有效降低回接管柱破坏风险,并提出了回接管柱结构的改进建议。     

压裂酸化管柱载荷分析与优化设计软件

由于钻井技术的进步和目前油气勘探开发的实际要求，深井、超深井所占比重不断增加，为了满足这种形势的要求，在普通井压裂酸化管柱强度设计软件的基础上，较全面地研究了深井、超深井以及分层压裂酸化管柱载荷的特点，综合考虑传统压裂酸化管柱设计方法、三轴应力设计方法等，完成了压裂酸化管柱优化设计系统的开发研究。它具有普通井、深井和超深井以及分层压裂酸化管柱配套设计等诸多功能，并且其输入输出操作简单，便于现场推广应用。     

冀东油田深斜井分层压裂管柱研究与应用

针对冀东油田目前压裂技术中存在多层笼统压裂,不能压开所有层,以及效果差、有效期短等技术问题,提出了不动管柱分级坐封、分级验封的分层压裂管柱的工艺理念,并开展了工艺技术、管柱结构及施工工艺研究。设计了不动管柱分级坐封、分级验封、分级解封、遇卡分级丢手分段打捞的液压压缩封隔器分层压裂管柱和不动管柱分级坐封遇卡分段丢手分段打捞的水力扩张式封隔器分层压裂管柱,形成了分级投球分层打开压裂滑套的分层压裂喷砂开关控制技术和分级解封、遇卡分级丢手分段打捞的安全解卡起出技术,实现了一趟管柱分级压裂多层,提高了分层压裂的效果,降低了压裂成本。113口井的现场应用结果表明,深斜井分层压裂管柱的原理可行、结构合理、工艺简单,满足了冀东油田高温高压深斜井分层压裂作业的需要。     

水平井预置管柱完井与连续油管带底封分段压裂一体化技术

在大牛地气田致密气藏开发中,常规水平井预置管柱分段压裂为其主体技术,但该技术存在分级滑套逐级缩径、不能全部返出的分级球滞留井底的问题,不利于压后排水采气、地层测试及后期措施改造等作业。预置管柱与连续油管带底封压裂相结合的完井压裂工艺可以达到全通径的工程技术要求,通过压裂材料优选和压裂施工参数优化,在A井进行了现场试验,压后获得无阻流量6.07×104m3/d。同邻井应用效果对比来看,采用预置管柱完井与连续油管带底封分段压裂工艺施工效果明显好于固井完井压裂效果,与采用常规预置管柱裸眼封隔器压裂工艺效果持平,可进一步推广应用。     

连续油管水力压裂工艺的实施提高了施工的安全性和灵活性,减少了工作时间

在三大洲的油气井增产作业中,一项比较新的增产技术——水力射流压裂在水平井完井中取得了很大的成功.起初,这一多级压裂增产技术使用连接管柱以达到水力压裂所需的注入速度.最近,大外径连续油管被引进水力压裂施工中,这提高了施工操作的灵活性,减少了工作时间,并且大大提高了健康、安全、环境管理体系的实施效果,它还可以减少一些操作的施工成本.2003年以前,这一施工过程中的大多数输送式连续油管的应用主要限于协助水力射流向地层注入酸液,但只有较低的酸化压裂处理效果.通过应用大外径的连续油管,压裂处理的深度已达到大约8 000 ft,酸化速度达到10 bbl/min.与表面连续油管相连、由连接管柱组成的综合工作管柱的应用可在更深的油藏中实现多级压裂,压裂处理深度可提高1～2倍.在许多应用中,这将会使只有几千英尺深的油井既有连续油管施工的灵活性、快捷性和安全性,又使连接管柱免受地面高的工作压力.本文回顾了几个连续油管在油田水力射流压裂过程中的应用实例.其中一个例子比较了同一油藏中应用连续油管与应用连接管柱进行压裂的不同效果. 向地层注入酸液,但只有较低的酸化压裂处理效果.通过应用大外径的连续油管,压裂处理的深度已达到大约8 00 ft,酸化速度达到10 bbl/min.与表面连续油管相连、由连接管柱组成的综合工作管柱的应用可在更深的油藏中实现多级压裂,压裂处理深度可提高1～2倍.在许多应用中,这将会使只有几千英尺深的油井既有连续油管施工的灵活性、快捷性和安全性,又使连接管柱免受地面高的工作压力.本文回顾了几个连续油管在油田水力射流压裂过程中的应用实例.其中一个例子比较了同一油藏中应用连续油管与应用连接管柱进行压裂的不同效果. 向地层注入酸液,但只有较低的酸化压裂处理效果.通过应用大外径的连续油管,压裂处理的深度已达到大约8 00 ft,酸化速度达到10 bbl/min.与表面连续油管相连、由连接管柱组成的综合工作管柱的应用可在更深的油藏中实现多级压裂,压裂处理深度可提高1～2倍.在许多应用中,这将会使只有几千英尺深的油井既有连续油管施工的灵活性、快捷性和安全性,又使连接管柱免受地面高的工作压力.本文回顾了几个连续油管在油田水力射流压裂过程中的应用实例.其中一个例子比较了同一油藏中应用连续油管与应用连接管柱进行压裂的不同效果.     

不动管柱多层压裂及排液一体化技术探讨

不动管柱多层压裂排液一体化技术主要采用一趟管柱对油层实施压裂,在不动管柱情况下,排液求产,此外还可通过提升管柱及井下工具结构设计的合理性,实施井下压力与压后井温的监测,从而实现压裂、排液、求产、井压井温测试的融合,既减轻了压裂液浸泡储集层时间过长而对储集层的损害,改善了作业环境,降低了作业成本。     

水平井多井段压裂技术在大港油田的应用

介绍了大港油田水平井中10-73H井喷砂射孔不动管柱分段压裂的实施情况,讨论了设计原则、压裂材料性能要求、压裂参数设计情况和压裂施工情况,该井顺利压裂后取得了良好的增产效果,表明该压裂技术适用于大港油田低渗高压储层的压裂改造。     

国内水力喷射压裂工艺技术应用研究进展

水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术,适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造,尤其适合薄互层、纵向多层、固井质量差易串槽井、套变井的改造。介绍了国内各油田和科研单位的水力喷射技术研制和应用情况。重点阐述了油管水力喷射技术和连续油管水力喷射技术。油管水力喷射技术有拖动管柱和不动管柱2种方式,连续油管水力喷射技术有管内加砂压裂和环空加砂压裂2种方式。针对水力喷射压裂技术,结合层间封隔器和滑套喷砂器,提出了1种层间封隔器封隔的多级水力喷射压裂不动管柱技术,适用于薄互层的多层压裂,压裂成功率高、易形成主裂缝,增产效果更好。     

裸眼水平井分段压裂完井用批级压裂滑套的研制

为提高裸眼水平井分段压裂技术的压裂级数,实现一趟管柱压裂更多段,研制了一种批级压裂滑套。介绍了滑套的工作原理、主要结构的具体设计和计算。     

水平井管内分段压裂技术的研究与应用

水平井分段压裂技术是水平井增产改造的重要技术。该技术可在第1层压裂结束后,投球加压,使滑套下移,将下面一层关闭,露出第2层喷砂循环孔,开始第2层压裂,实现不动管柱多层压裂。在介绍水平井分段压裂技术关键工具的基础上,以水平5-1井为例,对该技术的应用情况进行了介绍。应用结果表明,封隔器分段压裂技术分段准确、施工方便,对开发低渗透油藏具有良好效果。建议进一步开展压裂工具的优化设计和不动管柱封隔器分段压裂技术研究。