大规模多级压裂用全通径导喷封隔器

大庆油田进入开发后期,外围低渗透扶杨油层已成为大庆油田的主力油层。针对难采储量,应用大规模多级缝网压裂工艺可以提高单井产量。目前大庆油田普遍采用阶梯式滑套结构的压裂管柱,滑套孔径逐级减小,能量在管柱滑套变径处产生节流损失,限制了排量的提升。为解决多级变径节流损失问题,提出了全通径大规模多级压裂管柱并研制了全通径导喷封隔器。通过计算节流损失,确定了合理内通径尺寸,可以实现大排量施工;应用ABAQUS 有限元软件对胶筒与套管之间接触应力模拟分析,确保密封能力;通过室内油浸试验,验证了该封隔器的耐温、承压指标以及耐疲劳次数。该封隔器现场应用4 口井,层施工成功率100%,标志着全通径压裂工艺技术可以应用现场,提高施工规模及施工效率,实现大排量缝网压裂施工。     

CYY344系列高压酸化压裂封隔器

为满足四川油气田高温高压高含硫高腐蚀深井、超深井压裂酸化的需要,在川773和753型等旧型封隔器的基础上,研制成功了CYY344系列高压酸化压裂封隔器。这种封隔器采用液压坐封,泄压自动解封;胶筒密封间隙大,适用套管范围广,因采用专门研制的高性能胶料制成,可满足反复多次坐封和解封的需要;选用尺寸大于胶筒的钢体,下井过程中能有效地保护胶筒;配有专用水力锚和节流启动器作为锚定和辅助坐封机构。封隔器投入使用以来,已有200井次用于单层压裂酸化、卡层酸化和找串漏层段修井作业,施工成功率为98%～100%。为确保施工的成功,封隔器下井前必须刮管和通井。     

压裂用封隔器

本文介绍了长三—1型选压封隔器与分压封隔器的结构特点,并对其下井试验,作了说明。     

K344型可控封隔器及压裂滑套研制

在分层压裂施工过程中,尤其是温度较高(≥150℃)的油气井,K344型封隔器容易发生失效。设计了K344型可控封隔器及压裂滑套。投1个球可实现对应的K344型可控封隔器和压裂滑套同时开启,其余封隔器不工作,减少了封隔器坐封、解封次数和工作时间,保护了胶筒,提高了封隔器的密封性能。     

压裂测试联作管柱封隔器选择及受力分析

封隔器作为一级井屏障单元,是压裂测试联作管柱上的关键工具,压裂作业较大的施工压力对封隔器的强度安全要求较高。为保证生产安全及井筒完整性,本文结合工艺特点和作业参数优选了封隔器类型,并对压裂工况下封隔器受力情况进行模拟分析,提出了相应的应对措施。     

水平井K344封隔器不动管柱分段压裂技术及应用

针对前期水平井多段分段压裂,采用Y系列封隔器压后不能解封,油套不连通,开滑套球滞留井筒可能导致排液和采气通道不畅通、不能动管柱等难题。采用K344封隔器具有不动管柱压裂段数多,冲砂容易,不丢失压裂层段,压后自动解封,流动通道畅通及后期易于提出管柱等优点。经现场试验4口水平井,均顺利完成加砂压裂,最多分段数为10段,3口井压后封隔器解封,油套联通,较前期Y系列封隔器分段缩短测试周期30％以上,平均单井测试产量3．11×104 m3/d ,增产效果显著,在川西致密气藏水平井分段压裂改造具有更好的适应性。     

川西气田水平井K344封隔器分段压裂技术应用

川西气田前期水平井分段压裂采用Y341封隔器+喷砂滑套压裂完井管柱,压裂完成后不能自动解封。文章根据K344封隔器原理分析,推荐在水平井利用K344封隔器实施分段压裂的先导试验。通过试验表明,K344封隔器坐封方便、分段隔离针对性好、压裂后自动解封,压裂后能实现油套完全连通,水平井K344封隔器分段压裂工艺能兼顾川西水平气井分段压裂要求和采气生产需要。     

多级压裂自助解封封隔器及其管柱研究与应用

为实现对河南油田安棚深层系和泌阳凹陷等区块中多层系及大跨度储层的低成本多级压裂增产措施,研制了一种多级压裂自助解封封隔器及其工艺管柱。该管柱主要由多级压裂自助解封封隔器和滑套喷砂节流器等工具组成。其中多级压裂自助解封封隔器设计了自助解封机构,压裂后可快速解封,消除了多级分层压裂易砂卡管柱的问题,同时具有良好的耐高温高压性能。滑套喷砂节流器设计了耐磨级差滑套,可实现投球打滑套分层压裂。5口井的现场试验证明,设计的工艺管柱耐温耐压性能良好,解封安全可靠,能满足河南油田多层油井1趟管柱分层改造的需要,具有良好的推广应用前景。     

Y341-114封隔器及组合管柱在注水井卡漏工艺中的应用

针对油田磁管腐蚀严重的特点,研制改进了Ｙ３４１－１１４高压封隔器及其组合管柱,并在濮城油田进行了现场施工应用。经３０口井的施工表明,该封隔器具有密封性能好、有效期长等特点,是提高油田开发水平的有效途径。     

深井压裂工艺管柱的研究

针对传统封隔器在深井、超深井高温、高压条件下进行大型压裂施工时存在胶筒耐温、耐压较差,坐封、解封不可靠的问题,研制了深井压裂工艺管柱——封上压下、封上下压中间等2种工艺管柱。截至目前,深井压裂工艺管柱已进行80余井次的现场试验,最大下入井深3627m,一次坐封成功率达到98%,施工成功率100%,地面最大施工泵压95MPa。现场应用表明,这2种工艺管柱结构合理,使用方便,安全可靠,是压裂施工良好的井下配套工具。     

酸化压裂工艺管柱优化研究

管柱是酸化液压工艺的唯一承载构件,直接影响着酸化压裂工艺的成效。本文通过简要阐述酸化液压工艺管柱优化的概念和意义,分析管柱现状以及失效的原因,并提出针对性优化方案。     

Y211型拖动压裂封隔器研制与应用

常规K344型封隔器用于大排量拖动压裂时存在寿命短、管柱易被卡等问题。设计了一种Y211型拖动压裂封隔器,采用卡瓦锚定、压力平衡式解封、正反循环冲砂等技术。现场试验表明:研制的封隔器一次下井平均可压裂6.2段,较K344型封隔器大幅提高。     

K344-113型封隔器分层压裂工艺在大牛地气田的试验应用

大牛地气田低渗致密气藏,纵向上发育多套气层,且层间跨距较大,储层致密,单层产能不能满足配产要求,为此需要多套气层一起动用,实现合采投产。阐述了大牛地气田地质特征及压裂改造难点,提出K344—113型封隔器分层压裂工艺,并对该工艺的原理、特点及其配套工具进行了详细的说明,其中成功打开滑套是该工艺的技术难点。目前已经运用该工艺在现场试验了31井次,平均单层加砂量47．8m3,平均单井加砂量119．6m3,压后平均单井无阻流量7．4×10^4m3／d,其中单井最大无阻流量20．04×10^4m3／d,平均单井施工周期12天（两层）;与逐层上返工艺相比,不仅缩短了作业周期,同时也大大降低了作业费用,适合在大牛地气田继续推广应用。     

水力喷射压裂工艺管柱性能改进

针对水力喷射技术在大庆油田应用时存在压裂工具性能指标低,压裂过程中需要加砂易造成砂卡,导致管柱起不出的问题,采用Solidworks软件优化胶筒结构,并改进胶料配方,使胶筒抗拉强度提高23%,残余变形率低于3%;采用Ansys软件模拟并优化卡瓦受力状态,使卡瓦承受交变载荷的能力提升50%,提高压裂工具的可靠性;设计封隔器排砂结构,并集成化设计管柱,管柱外径缩小16%,整体长度缩短25%,砂卡风险降低到0;采用Fluent模拟将喷枪孔径优化为4.5 mm,孔数优化为4个,相位角优化为180°,提高射孔能力;设计简支梁式接箍定位器,定位准确率100%,提升工艺管柱的安全性。改进后的工艺管柱现场应用84口井,压裂972段,施工成功率100%,其规模化应用为稳产提供了有力的技术支撑,并具有广阔的推广前景。     

吐哈油田分层压裂工艺管柱技术研究

在调研了国内外油田的压裂管柱工艺技术后,在吐哈油田现有的管柱工艺技术的基础上研究出三级封隔器分压三层工艺管柱技术和双封隔器分层压裂多层工艺管柱技术及其7种配套工具,对吐哈油田分层工艺管柱技术的发展和完善起到很好的推动作用。     

酸化压裂工艺管柱优化的探讨

随着现代生活水平的提高,人们对油井的开发技术越来越多元化,因此也衍生了许多工况管柱优化的技术工艺。为了获得高强度、入井管率等一些优异性能的管柱,通常对其进行某种工艺设计,来实现管柱的优化;如压裂工艺、酸化工艺、酸化压裂工艺等,本文主要对酸化压裂工艺对管柱优化的探讨。     

Y341-70型小井眼压裂用封隔器的研制与应用

为了进一步提高小井眼井的开发效果,对于钻遇在低渗透储层和产量未达到经济开采指标的小井眼油井,需要进行压裂改造.吐哈油田公司开展了φ89mm套管小井眼压裂工艺技术研究,完成了Y341-70型封隔器的研制和改进,配套了井下工艺管柱,优化了压裂施工工艺,并完成了6井次现场试验,均顺利完成施工,增液、增油效果良好.     

不动管柱压裂工艺封隔器及配套工具优化

为更好完成不动管柱实现多层压裂,满足加砂量大、压力高、多层位的现场施工要求,优化设计了不动管柱8层压裂管柱结构,优化了Y541、Y341封隔器,优选了Y344封隔器,设计了压裂保护短接、逐级解封等工具。采用Y541+Y341封隔器压裂管柱,增大压裂规模、增加压裂段数,减缓工具磨损,降低压后吐砂导致砂堵砂卡几率,同时解决解封困难的问题。X22-70井采用不动管柱5层压裂,单段最大加砂量136 m~3,累计加砂536 m~3。上提管柱顺利解封,最大上提吨位300 kN。该技术可为储层精细划分及有效改造提供技术支持。     

Y221—80型小井眼压裂封隔器的研制

随着辽河油田139.7mm侧钻井逐年增多,为对该类井进行小井眼压裂作业以增产复产,研制了配套的小井眼压裂封隔器。该压裂封隔器为压缩式单向卡瓦支撑旋转坐封、上提解封的封隔器,主要由上接头、密封胶筒、卡瓦总成、扶正体总成、中心管、丁形钩、下接头等组成。其中,下接头上的短圆柱销与丁形钩的轨迹槽配合完成旋转坐封、上提解封功能。与常规Y221型封隔器相比,该封隔器具有强度高、结构简便、坐封可靠、解封容易等特点。室内及现场试验证明,该压裂封隔器适用于小井眼压裂作业。     

高温高压压裂工艺管柱的研制及在河南油田的应用

针对传统封隔器在深井、超深井高温、高压条件下进行大型压裂施工时存在胶筒耐温、耐压较差，坐封、解封不可靠的问题，河南油田研制了高温高压压裂工艺管柱注管柱。该管柱结构简单，适用范围广，耐温150℃，耐压差70MPa。截至目前，高温高压压裂工艺管枉在河南油田已进行300余井次的现场试验和应用，最大下入井深为3542m，一次工艺成功率达到93．9％。