压裂分层求产复合作业工艺技术

对于“双封选压”压裂方式,长庆油田长期采用双K344．115型压差式封隔器进行作业,压裂结束后,起出钻具,再下分求钻具进行求产。现提出压裂分层求产复合作业工艺技术,即采用Y221机械封隔器代替K344—115型压差式封隔器作为下封隔器,使压裂、分层求产一趟管钻完成。现场试验获得成功。     

K344-108型小直径封隔器的改进与应用

为满足水平井多段分层压裂的有效封隔及特殊井作业的需要,降低卡钻风险,研制了K344-108型小直径封隔器。通过对该封隔器的胶筒结构、安装方式及胶筒座肩部等进行改进,封隔器中心管承压能力可以达到70MPa,套管上、下密封压差达到65MPa。2009年,将K344-108型小直径封隔器与水力喷射压裂组合管柱在长庆油田现场应用12口井,实现了1趟管柱拖动多段压裂,各层段间施工压力差异明显,封隔可靠,施工后起出封隔器形状基本完好,满足了现场施工要求。     

易起式高压多层压裂管柱的研究与应用

针对扩张式胶筒在受高压后出现钢片回收不完全,起管柱时钢片易卡死在套管中,造成管柱无法起出的问题,研究了易起式高压多层压裂管柱。该管柱主要由节流喷砂器、多级KY344-114型封隔器、多级喷砂器、水力锚和安全接头组成,采用新型的KY344-114型封隔器既具有停泵即解封,又具有耐高压的能力。现场应用结果表明,该管柱工艺原理可行,工具结构可靠,一次性起出率达93%,适合高压井的多层压裂。     

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。     

平衡式双封单卡压裂管柱研究及应用

常规双封单卡压裂管柱技术已成为吐哈油田水平井老井重复压裂改造的主体技术,但仍然存在着压裂后层间压差大,易导致底封K344封隔器胶筒不回收以及管柱起管困难的问题,严重影响施工效果。为此,开展了平衡式双封单卡压裂管柱的研究。它采用带平衡通道Y211封隔器代替底封K344封隔器,在封隔器解封前能够实现上、下层的有效沟通,平衡地层压力,最终达到降低解封载荷的目的。现场应用结果表明:该管柱施工过程简单,解封载荷大幅降低,有效地解决了老井压裂改造后的起管难题,能满足水平井体积压裂改造大排量和大砂量的需求。平衡式双封单卡压裂管柱在水平井、老井重复压裂改造上具有广阔的推广应用前景。     

直井全通径分层压裂关键技术及试验研究

苏里格气田采用的“K344型封隔器+喷砂滑套”分层压裂技术,由于整个管柱压后不能实现全通径,影响了后续排液采气、冲砂、测试、监测产液剖面,且无法进行二次改造作业。采用可溶金属材料,设计了直井全通径分层压裂工艺管柱。介绍了直井全通径分层压裂工艺管柱及关键工具。研制了新型喷砂滑套、滑套密封器和节流底阀。室内试验和现场试验结果表明,直井全通径分层压裂工艺管柱中关键工具的溶解时间可控,初始溶解时间大于72 h,压裂后工具内的可溶部分溶解时间小于7 d,不可溶部分脱离可溶部分的束缚下行掉落到井底,整个管柱全通径可达ø57 mm,能够满足一趟管柱分7层压裂施工及后续作业的要求。为直井分层压裂实现管柱全通径提供了新的技术手段。     

直井多层无阻分压合采压裂管柱结构及应用

直井压裂施工中,随着压裂层位逐渐增多,缝内转向、段内多缝等新型压裂工艺的应用,压裂工具必须承受更高压差、承压时间更长、反复坐封次数更多、密封效果更好。为了提高压裂工具的性能,以试验为基础,优选橡胶材料,优化工具结构,研制出新型多层无阻分压合采压裂管柱。该管柱由BZ-K344型封隔器、喷砂滑套、防砂水力锚及安全接头等组成,通过油管连接。封隔器坐封可靠、承压能力强,压裂完成即自动解封,便于起出管柱。投入不同尺寸轻质球可打开相应滑套,压裂完成后轻质球在排液过程中返出地面,实现井筒无阻生产。该管柱1次下入可实现10层压裂,目前已成功应用31口井,均取得良好效果。     

一趟管柱分压3层管柱

该实用新型涉及油田分压3层压裂的管柱，是一种一趟管柱分压3层管柱。目前国内油田一趟管柱分压3层管柱有多种结构，一种结构是用水力扩张式封隔器或水力压差式封隔器或液压式封隔器与节流器、喷砂器和水力锚连接后一趟管柱下入井中，通过投球打压逐级打开喷砂器滑套分压3层，     

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。     

多功能分层压裂开关在分层压裂管柱中的应用

为解决多油层分层压裂作业管柱一旦砂埋封隔器难以解封的难题,研制了多功能分层压裂开关。该开关集喷砂节流器、补偿器和冲砂器三大功能于一体,具有结构简单,功能齐全的特点。重点解决了异常情况下砂埋封隔器的处理问题,实现了下1次管柱、用1趟压裂车组实施2层分层压裂的目的。该管柱包括两级可洗井封隔器和1个分层压裂开关等井下工具,较好地解决了压裂过程中砂堵和砂埋封隔器的问题,在吐哈油田3口井的现场应用中取得了理想的效果。     

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。     

XQ90气井分支井完井技术

XQ90井是我国在川西地区所钻成的第一口气井分支井组，该井在完井工艺上采用了先进的完井管柱和加砂压裂管柱，达到了主、分支井分层压裂，分层开采的目的；其自行研制的双管采气井口可以分别控制主、分支井井口油压，为后期的采气作业提供了可靠的保障。该井的完井工艺达到国际TAML分类5级水平。     

套管封隔器分段压裂管柱遇卡原因分析及解决方案

为了降低套管封隔器分段压裂的施工风险,解决压裂结束后套管封隔器分段压裂管柱上提易遇卡的问题,以某区块一口水平井的套管封隔器分段压裂为例,从压裂管柱上提时的载荷、上下活动距离和返排液性质等特征因素入手,详细分析了该井前3段压裂后压裂管柱上提遇卡的原因,并制定了解卡措施,压裂管柱顺利解卡.为防止后续6段压裂再出现压裂管柱上...     

新型组合管柱在煤层气井分层测试及分层压裂中的应用

针对煤层气井的分层注入/压降测试及分层压裂施工的特点,研制并应用了ZY桥塞 ZY221封隔器新型组合分层管柱,成功取代了下入双封跨隔分层施工管柱。实现了起下一趟管柱即可完成煤层气井一井多层的分层注入/压降测试或分层压裂施工,提高了一次施工成功率,缩短了施工周期,具有明显的经济效益。     

存储式电子压力计在水平井压裂中的应用

为了提高低渗油田水平井压裂效果,采用双封单卡分段压裂工艺。在压裂施工前,选用压力计托筒装配2台存储式电子压力计,随压裂管柱下入到目的层,分别与上、下封隔器相连接。可完整记录压裂施工全过程的井底温度、压力变化情况。通过对水平井压裂时及压后返排液的井底压力进行监测,判断封隔器是否坐封,待压目的层是否窜层,以及准确计算压裂液在管柱中的真实摩阻,为压后效果评价、认识与评价地层应力及压裂液性能的稳定性提供依据,同时为优化压裂工艺起到一定的作用。     

水平井裸眼分段压裂完井管柱下入屈曲磨损预测模型及规律

针对水平井裸眼分段压裂完井管柱下入屈曲磨损的问题,使用微元法确定管柱轴力及摩擦阻力,采用能量法计算管柱临界屈曲载荷,根据White和Dason的"磨损效率"模型,建立了全井段管柱定量摩擦磨损量预测模型。基于此,探究了压裂级数、分段间距、油管规格对管柱屈曲及磨损的影响规律。研究结果表明:1压裂级数的提高使管柱中和点上移,每提升10级压裂,中和点约上移13.5 m,而分段间距长度和油管规格提高使中和点下移;2管柱屈曲风险随压裂级数增大而增大,随油管规格和分段间距长度增加而减小,每提升1 m分段间距长度,管柱最大屈曲风险位置的安全系数约提高0.1;3压裂级数与分段间距对管柱全井段磨损量影响较小,而油管规格提高使得管柱全井段磨损深度减小,但磨损面更宽。     

高温高压气井多封隔器管柱完整性分析方法及应用实例

为了分析计算多封隔器管柱的力学行为并评价封隔器的完整性,以压裂施工载荷工况下的双封隔器管柱系统的完整性为研究对象,提出了管柱力学全长分析与封隔器芯轴三维有限元分析结合的综合分析方法,并给出了相关的分析计算流程。以塔里木盆地迪西1井的弹塑性力学分析为例,首先对整体管柱全长进行了三维有限元分析,求取在管柱各处的应力分布;然后采用三维实体单元分析封隔器芯轴的局部结构中的应力分布与塑性应变分布,判别双封隔器管柱作业的安全性。研究结果表明:①在重力、液体压力和温度应力的作用下,管柱各处的轴向应力状态为拉应力,处于弹性应力范围;②在管柱轴向应力和液体压力共同作用下的芯轴发生了明显的塑性变形;③为了缓解压裂施工导致的温度下降引起的轴向拉应力过大的现象,应在两个封隔器之间加装伸缩节。结论认为,该方法用于分析多封隔器管柱得到的变形及应力分布数值结果与实际情况能很好的匹配,证明了该方法的有效性和实用性。     

不压井工艺在海洋油田不同管柱的应用分析

不压井技术设备对其所起下的管柱结构的要求严格,首先对海洋油田目前常见的各种生产管柱与该项工艺的适用性和受力情况进行了分析,其次分别对带电缆的生产管柱、带射孔枪的管柱、气举生产管柱、射流泵生产管柱、压裂管柱、自喷管柱、带封隔器的完井管柱等在模拟海上油气田井下环境的情况下进行了起下作业。模拟实验表明:不压井工艺可以在海上进行试验应用,但从井控角度考虑,对管柱上不带有电缆等管线的生产管柱,要对其防喷器系统的密封性进行改进,以确保防喷器组的压降控制在2% 以内。     

红台气田五层分压管柱研究与实践

红台气田属低孔、特低渗气藏,具有非均质性强,纵向含气砂体叠置率高的特点,如采用前期成熟分压2层压裂管柱,完成5层压裂,需多次压井,施工周期长、储层伤害大,增产幅度有限问题,为此开展了一趟管柱分压5层先导性试验,即采用3级Y241+1级Y221封隔器组合,采用投球打开喷砂器凡事进行加砂施工,放喷结束后,逐级解封封隔器,分段解封管柱,下入生产管柱。该管柱在红台2-52井开展了先导性试验,顺利完成施工,增产效果良好。