連續(xù)油管帶底封分段壓裂技術(shù)應(yīng)用和探究

1、連續(xù)油管帶底封分段壓裂技術(shù)應(yīng)用和探究摘要：連續(xù)管帶底封分段壓裂技術(shù)集合了連續(xù)管技 術(shù)、水力噴射、分段壓裂等技術(shù)的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)水力噴射 射孔與壓裂聯(lián)作，無需另行射孔，在壓裂過程中，可以使用 工具隔離井筒分段對(duì)目的層進(jìn)行施工，其一趟鉆具可進(jìn)行多 段壓裂，減少起下鉆作業(yè)次數(shù)，縮短了作業(yè)周期，可以適應(yīng) 于不同的完井方式。因此，連續(xù)管帶底封分段壓裂技術(shù)成為 目前各大油田儲(chǔ)層改造的熱點(diǎn)技術(shù)之一。關(guān)鍵詞：連續(xù)油管低壓低滲 水力噴射 加砂壓裂一、前言陜北工區(qū)油井屬于低壓低滲、淺井油氣田，為了加快開 發(fā)進(jìn)度，取得油氣成果，2013年開始采用連續(xù)油管帶底封分 段拖動(dòng)壓裂，此種壓裂方式綜合了水力噴射射孔、水力壓裂

2、, 可以較為準(zhǔn)確地在指定位置制造裂縫，加砂壓裂；同時(shí)依靠 本身攜帶的封隔器工具，可以有效地分隔目的層，對(duì)不同層 段進(jìn)行不同的作業(yè)，有效的節(jié)省了作業(yè)時(shí)間、減少作業(yè)風(fēng)險(xiǎn); 對(duì)于開發(fā)陜北工區(qū)低滲透油藏等難動(dòng)用儲(chǔ)量具有重要的意 義和廣闊前景。二、水力噴射分段壓裂機(jī)理1.水力噴射射孔機(jī)理水力噴射射孔是將流體通過連續(xù)油管、噴射工具，將高 壓能量轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，通過動(dòng)能產(chǎn)生高速射流沖擊（或切割） 套管或巖石形成一定直徑和深度的射孔孔眼。為了達(dá)到好的 射孔效果，可在流體中加入40-60目石英砂、粉陶等磨料， 以達(dá)到預(yù)期效果。通常分析認(rèn)為水力噴砂射流的能力隨壓力 和排量的增加而增加，磨料的濃度和粒度存在一個(gè)最佳值，

3、 在固定的條件下，存在最大射孔深度和最優(yōu)射孔時(shí)間。水力 噴射射孔可以減輕近井筒地帶應(yīng)力集中，有利于提高近井筒 地帶滲透率，穿透近井筒污染帶，泄油面積增大，降低生產(chǎn) 壓降，增加向井筒的滲流速度，增加未污染地層流向井筒的 液量，從而提高油井產(chǎn)量。2水力射孔裂縫起裂控制機(jī)理合理選擇射孔方位，可確保裂縫沿垂直于最小水平主應(yīng) 力方向延伸，使裂縫足夠?qū)?，單一主裂縫向地層遠(yuǎn)處發(fā)展， 避免裂縫轉(zhuǎn)向，降低地層起裂壓力。水力噴射射孔容易實(shí)現(xiàn) 射孔方向與最大水平主應(yīng)力方向一致，噴射出的孔道較深。 定向射孔可以控制壓裂裂縫在近井地帶的轉(zhuǎn)向，在裂縫的擴(kuò) 展過程中可以起到導(dǎo)向孔的作用，避免多裂縫和裂縫彎曲， 用于油層增產(chǎn)

4、改造具有可行性，可以提髙射孔和壓裂效率。3水力噴射壓裂機(jī)理水力噴射時(shí)，連續(xù)油管中的高壓能量被轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，高 速流體的沖擊作用在水力射孔孔道頂端產(chǎn)生微裂縫，從而降 低了地層起裂壓力；射孔結(jié)束后，通過向環(huán)空中泵入流體增 加環(huán)空壓力，噴射流體增壓和環(huán)空壓力的疊加超過地層破裂 壓力瞬間將射孔孔眼頂端處地層壓破。環(huán)空流體在高速射流 的帶動(dòng)下進(jìn)入射孔通道和裂縫中，使裂縫得以充分?jǐn)U展，能 夠得到較大的裂縫。產(chǎn)生裂縫條件可表示為：p增壓+p環(huán)空2p破裂當(dāng)裂縫形成后，通過環(huán)空繼續(xù)泵注壓裂液，此時(shí)連續(xù)油 管中的液體也繼續(xù)噴射進(jìn)入孔道和裂縫中；環(huán)空的流體則通 過壓差作用繼續(xù)泵入地層，維持裂縫的延伸，以利于后期加 砂

5、；在此期間，連續(xù)油管中泵注的液體可以有效的防止砂子 上返，以保證施工的安全性。整個(gè)施工過程中，利用連續(xù)油 管底部封隔器實(shí)現(xiàn)封隔，以達(dá)到分段壓裂改造的效果。三、工具簡析1水力噴射工具簡介針對(duì)陜北工區(qū)地形特點(diǎn)，采用連續(xù)油管作業(yè)具有占地面 積小，搬遷速度快等有點(diǎn)，它能夠安全有效地簡化作業(yè)程序, 節(jié)約起下鉆時(shí)間，減少停產(chǎn)時(shí)間和作業(yè)人員停待等。連續(xù)油 管與水力噴射壓裂技術(shù)相結(jié)合，可以從一個(gè)壓裂井段位置移 到下一個(gè)壓裂位置時(shí)不需接、拆油管單根，封隔工具可以快 速有效的坐、解封；同時(shí)使用連續(xù)油管在壓裂過程中發(fā)生砂 堵是，可以快速有效的進(jìn)行反洗、正洗井，及時(shí)解除砂堵繼 續(xù)作業(yè)。1. 1連續(xù)油管選擇：考慮到摩阻

6、影響，選用2變壁厚連續(xù)油管；1.2噴嘴的選擇：選用四個(gè)噴嘴，經(jīng)過計(jì)算得噴嘴的直 徑為4. 68mmo射孔排量0. 65m3/min時(shí)，計(jì)算噴嘴出口流速 為157m/s,計(jì)算初始地面泵壓為48mpa；1. 3封隔器的選擇：最大外徑為117.9mm,最小內(nèi)徑 50.8mm,長度950mm,橡膠耐溫150°c,座封方式為上提下 放式，最大承受壓差為55mpa；1.4管串設(shè)計(jì)：2"連續(xù)油管x4500m + 2外連接器+ 丟手+115. 6mm扶正器+ 094mm噴砂器（帶4個(gè)噴嘴）+平 衡/沖洗閥+封隔器+套管接箍定位器（mccl） +導(dǎo)引頭；2射孔液及噴砂磨料選擇2. 1噴砂液：40-60目的石英砂的視密度是1. 55g/cm3, 在清水中的自由沉降速度為vl=0.33m/s。在射孔排量 0. 65m3/min時(shí)，流速v=7. 3m/so因v2»2v1,可有效阻止其 下沉。再從現(xiàn)場方便