分層壓裂技術(shù)

10前言1、油藏開發(fā)特征文南油田屬于深層、高壓、低滲的簡單斷塊油氣藏。油層埋藏深，一般埋深范圍在2210-3800m之間，平均油藏深度3100m；油層壓力高，裂開壓力在45-85MPa60Mpa較大；斷塊簡單，斷層分布較多。經(jīng)過多年的開發(fā)，大局部油井射孔井段較長，油層跨度較大。由于油層跨度大，射孔段油層較多，且油層之間物性差異較大，長期的多油層合采使得好油層大面積水淹，差油層注水開發(fā)困難，動用程度很低，因此有很大挖潛空間。2、開展分層壓裂的目的意義以往的長井段籠統(tǒng)壓裂目的層段較長，一次施工不能壓開盡可能多的油層，局部油層改造不徹底，已經(jīng)不適應(yīng)壓裂工作的需要。而分層壓裂壓裂層段跨度小且比較集中，壓裂目的層比較明確，一次施工能夠壓開較多的油層，能有效改造差油層，因此推廣分層壓裂工藝技術(shù)對于提高二、三類油層的動用程度，提高壓裂的整體效果，具有重要的意義。一、分層壓裂工藝技術(shù)特點分層壓裂就是針對油層跨度較大的油井，依據(jù)油層潛力及工藝可行性分析，選出潛力較大的油層，承受限流、投球暫堵、卡單封、卡雙封等分層方式，有針對性的開展壓裂施工。與長井段籠統(tǒng)壓裂相比，分層壓裂具有以下特點：1、壓裂層段跨度相對較小分層壓裂依據(jù)壓裂油層的不同狀況，承受不同的分層方式，可以有效削減50m以內(nèi)，這樣可以比較徹底的改造油層。2、降低壓裂施工風(fēng)險，提高壓裂成功率由于分層壓裂有效削減了壓裂目的層的跨度，這樣在施工中就可以削減壓裂液的濾失，有利于在井底憋起高壓，形成有效的裂縫，削減壓裂砂堵的可能，有效的降低了壓裂施工風(fēng)險。3、能有效挖掘物性較差油層的潛力由于分層壓裂承受工藝或機械的方式有效分層，這樣大大提高了壓裂目的層的針對性，能夠有效改造物性較差油層的潛力，在一次壓裂中可以壓開盡可能多的油層，是對油層物性層間差異較大油井的有效壓裂方式。4、卡封分層壓裂具有保護(hù)上部套管的作用卡封分層壓裂承受封隔器分隔油套環(huán)型空間，可以避開壓裂施工中的高壓對套管的破壞，有效保護(hù)上部套管。二、分層壓裂選井選層的原則選井選層就是綜合利用油藏工程和壓裂工藝技術(shù)，依據(jù)各單井的動態(tài)和靜態(tài)資料，油井的生產(chǎn)歷史及井況，以改善油流滲流通道，提高裂縫導(dǎo)流力量，獲得最大的增油量和最大的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)選出最適合壓裂的油層。分層壓裂工藝的選井選層除滿足一般壓裂選井選層的要求外，還要依據(jù)壓裂油井的具體狀況，優(yōu)選最適宜的分層方式，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益為目的，同時盡可能簡化施工工序，降低施工風(fēng)險和施工本錢，遵循以下原則。1、儲層物性原則選井選層要綜合考慮每個小層的地層滲透率、孔隙度、原始及目前地層壓力、壓裂層厚度、含水飽和度、油水對應(yīng)關(guān)系、隔層厚度及巖性特征等因素。依據(jù)文南油田油藏特點及近幾年壓裂井效果統(tǒng)計分析，一般要求壓裂油層總厚5-25m5-50m之間，地層系數(shù)大于0.5×10-3um2·m；上下隔層良好，一般要求隔層厚度大于10m，假設(shè)隔層巖性全部為純泥巖，則隔8m，避開壓串上下隔層。2、經(jīng)濟(jì)效益原則在選井選層過程中，要以獲得較好的經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值來進(jìn)展選井選層，在選井選層的的過程中，不能只是考慮最大的壓后產(chǎn)量或最大的增油量，而是要綜合考慮壓裂投入的各項費用，以獲得最大的綜合經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)函數(shù)來選井選層。3、掃油效率原則該原則要求選井選層過程中，不能只考慮單井的增油量和效益，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合壓裂井所在的井組分析，以整個井組到達(dá)較高的掃油效率和較高的最終采收率來進(jìn)展選井選層。三、分層壓裂優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化設(shè)計涉及的內(nèi)容較多，如壓裂方式選擇，壓裂液、支撐劑和添加劑的優(yōu)選，泵注程序及施工排量確實定，在此處就分層方式和裂縫幾何尺寸的優(yōu)化做簡潔介紹。1、分層方式的優(yōu)化分層壓裂的方式比較多，針對每一口具體的油井，選擇一種最適宜的分層壓裂方式是格外重要的，每一種分層方式都有自己優(yōu)缺點和適用范圍，分層的原則是即要滿足地質(zhì)要求，盡可能到達(dá)一次施工壓開較多的目的層，保證壓裂效果，又要求壓裂方式相對簡潔，盡可能降低施工本錢和施工風(fēng)險。、對于壓裂目的層相比照較集中，油層跨度較小，目的層上部存在已射開油層的壓裂井，在井況及隔層厚度和巖性滿足的條件下，一般選擇機械卡封壓裂方式。、對于投井壓裂，由于射孔方式還沒有確定，假設(shè)壓裂目的層物性之間存在較大差異，跨度較大且比較分散，可以考慮承受限流壓裂方式。、壓裂目的層段上部不存在已射開的油層，目的層之間存在較大的物性差異且已經(jīng)射孔；或者由于井況緣由不能實行卡封分層的油井，一般選擇投球分層壓裂方式。、對于壓裂目的層上部存在已射油層，目的層內(nèi)部可以分層明顯的兩套層段，在井況及隔層條件滿足的狀況下可以實行卡雙封分層壓裂方式。2、裂縫幾何尺寸的優(yōu)化、裂縫縫高的優(yōu)化由于文南油田油藏埋藏深，壓裂形成的裂縫以垂直裂縫為主，垂直裂縫的縫高發(fā)育一旦突破了上下隔層向上或向下進(jìn)展，簡潔造成溝通上部或下部油水層，可能造成壓后高含水。另外從施工安全角度考慮，對于卡封分層壓裂來說，假設(shè)縫高向上延長失去掌握，則簡潔壓串上隔層導(dǎo)致砂埋封隔器，造成油井大修事故。因此掌握縫高對分層壓裂優(yōu)化設(shè)計來說具有重要的意義。分層壓裂優(yōu)化設(shè)計中，最重要的是掌握裂縫的高度，要求裂縫的高度既能溝通較多的壓裂小層，又保證不壓串上下隔層，在掌握好裂縫縫高的前提下，設(shè)計出最經(jīng)濟(jì)、優(yōu)化的裂縫長度及裂縫寬度，從而到達(dá)最大的經(jīng)濟(jì)效益。裂縫的高度與油層、隔層物性有關(guān)，同時其它的施工參數(shù)對縫高也有較大的影響，在壓裂實際設(shè)計中一般通過優(yōu)化其它參數(shù)來到達(dá)掌握縫高的目的。、優(yōu)化施工排量掌握縫高施工排量與裂縫高度的關(guān)系是排量越大，裂縫越高。依據(jù)油層物性及上下隔層狀況優(yōu)化出適宜的施工排量，一般狀況下，為了避開裂縫過高，施工排量、優(yōu)化壓裂液粘度掌握縫高在其它參數(shù)一樣的狀況下，壓裂液粘度越大，裂縫也越高。依據(jù)油井的目的層及隔層的厚度、物性、應(yīng)力等狀況，應(yīng)用三維壓裂設(shè)計軟件進(jìn)展模擬計算，調(diào)整壓裂液粘度，優(yōu)選最正確壓裂液粘度值。、優(yōu)化施工規(guī)模掌握縫高在其它參數(shù)一樣的狀況下，施工規(guī)模越大，施工時間越長，裂縫高度也越大。應(yīng)用三維壓裂設(shè)計軟件進(jìn)展模擬計算，優(yōu)選最正確施工規(guī)模，確保裂縫高度不會突破隔層向外進(jìn)展。、人工隔層掌握裂縫高度人工隔層掌握裂縫高度技術(shù)包括漂移式轉(zhuǎn)向劑掌握裂縫向上延長，用重質(zhì)沉降式轉(zhuǎn)向劑掌握裂縫向下延長和同時使用兩種轉(zhuǎn)向劑掌握裂縫向上及向下延長。、裂縫縫長的優(yōu)化設(shè)計裂縫長度與累積增油量、壓裂有效期有直接的關(guān)系?？p長的設(shè)計要求首先分析壓裂井所在的構(gòu)造位置、井距、油水井對應(yīng)關(guān)系等因素；同時參考鄰近已壓裂油水井的裂縫監(jiān)測數(shù)據(jù)，初步確定擬壓裂油井的裂縫或許走向；參考對應(yīng)水井注水壓力及累積注水量，綜合考慮上述因素，優(yōu)化出最正確裂縫長度。確保形成有效的支撐縫長，提高壓裂綜合經(jīng)濟(jì)效益，同時防止裂縫溝通注入水引起壓裂后暴性水淹。、壓裂改造井縫長的設(shè)計壓裂改造井不存在對應(yīng)水井，以改善油流的滲流條件為目的，設(shè)計縫長主要以到達(dá)最大的經(jīng)濟(jì)效益為目的，并非越長越好。同時參考裂縫方位，防止裂縫溝通斷層造成施工困難，依據(jù)文南油田壓裂的閱歷，一般縫長掌握在井距的1/2-2/32.2.1、壓裂引效油井的縫長設(shè)計壓裂引效油井由于存在對應(yīng)注水井，在設(shè)計縫長時，要考慮油水井的相對位置、對應(yīng)水井注水壓力及累積注水量、局部裂縫方位或許走向等因素，綜合分析優(yōu)化出最正確的裂縫長度，到達(dá)即能引效又不壓后暴性水淹的目的。壓裂引效油井的縫長設(shè)計比較重要，假設(shè)設(shè)計太長，裂縫溝通注水井導(dǎo)致壓后暴性水淹，設(shè)計太短不能到達(dá)壓裂引效的目的。文南油田的閱歷是充分收集盡可能多有關(guān)資料，把工作做細(xì)，綜合分析對應(yīng)注水井的累積注水量、鄰近壓裂井裂縫監(jiān)測資料、油水井相對位置及井距大小等因素，優(yōu)化出最正確的裂縫1/3-1/2、裂縫寬度的設(shè)計裂縫寬度設(shè)計與壓裂液粘度、施工排量、施工砂比、油層物性等因素有關(guān)，在設(shè)計中一般通過設(shè)計壓裂液粘度及施工排量來到達(dá)掌握縫寬的目的。一般的觀點認(rèn)為在其他因素不變的狀況下，壓裂液粘度越大縫寬較大，施工排量越大縫寬較大，施工時間越長縫寬越大，施工砂比越大縫寬越大。四、分層壓裂工藝技術(shù)2023年我們重點推廣了分層壓裂技術(shù)，依據(jù)具體分層方式的不同，分層壓裂可以分為限流分層、投球暫堵分層、卡單封分層、卡雙封分層、大斜度井卡封分層等方式，下面分別加以論述。1、限流分層壓裂工藝技術(shù)、工藝適用范圍限流法分層壓裂是一種完井壓裂技術(shù)，主要用于未射孔的井或?qū)?，其特點是射孔方案必需滿足壓裂施工要求，主要針對壓裂層跨度較大、目的層段各個小層之間物性及厚度存在明顯差距的井或?qū)印?、工藝要點①依據(jù)具體井的壓裂要求設(shè)計射孔方案，即依據(jù)每個處理層的厚度、物性、裂開壓力和所需要液量確定射孔位置、孔數(shù)及孔眼直徑。②必需保證每個孔眼暢通，一般實行前置酸液預(yù)處理目的層，疏通射孔孔眼。③為了保證一次壓裂施工盡可能壓開較多的油層，以及每層有足夠的排量，應(yīng)在套管及施工管柱、地面設(shè)備允許的條件下盡可能提高施工排量。④在允許的最大排量下，孔眼摩阻必需大于各層間裂開壓力的差值。即保證形成的井底壓力應(yīng)高于全部層的裂開壓力。⑤壓裂目的層的各個小層間不能串通，以到達(dá)分層壓裂的目的。、孔眼摩阻計算公式限流壓裂設(shè)計中，孔眼摩阻是一個重要的參數(shù)，它對射孔方案確實定具有重要的意義。p2.25109

Q2

〔1〕n2Dp

42其中Δp—孔眼摩阻，Mpa；Q—注入排量，m3/min;ρ—液體密度，Kg/m3;n—有效孔數(shù)。α—0.8-0.85。pp p p ps B h f其中：Δp—孔眼摩阻，Mpa；ps—井口壓力，Mpa；pB—井底處理壓力，Mpa;ph—液柱壓力，Mpa；Δpf—油管或套管摩阻，Mpa.

〔2〕資料估算公式。、射孔方案確實定對于文南油田來說，由于大局部油層比較深，水力壓裂所形成的裂縫都是垂直裂縫，因此重點介紹垂直裂縫條件下的射孔方案確實定。①壓裂層段劃分。首先依據(jù)中原油田的壓裂設(shè)備功率條件，限流壓裂井的施工管柱及目的層的跨度、層數(shù)、分布狀況進(jìn)展壓裂層段劃分。根本原則是盡可能削減壓裂層段的總跨度，原則上要小于80m，另一方面在確定的設(shè)備功率下，盡可能壓開較多的小層。②確定合理的射孔孔數(shù)和注入排量。具體步驟為〔〕依據(jù)擬壓裂層的層數(shù)和厚度，預(yù)設(shè)一個注入排量〔〕依據(jù)該區(qū)塊油層裂開壓力梯度計算所需的〕依據(jù)注入方式及注入管柱計算管路摩阻〔〕依據(jù)地面注入設(shè)備、井口、油套管強度確定一個井口壓力5〕依據(jù)礦場資料估算公式確定孔眼摩阻，計算出的孔眼摩阻應(yīng)大于射開油層的裂開壓力差值，否則重確〔〕用公式計算射孔孔數(shù)，并將孔眼合理安排到各層〔〕假設(shè)計算出的孔數(shù)不合理，則轉(zhuǎn)變排量重計算，直至合理。③依據(jù)各個小層的厚度、物性、上下隔層等因素，將總施工排量安排到各小層。④確定掌握裂縫擴(kuò)展條件下各層應(yīng)射孔數(shù)。⑤一般射孔位置應(yīng)位于油層內(nèi)儲層物性較好部位。⑥考慮到垂直裂縫在縱向上的延長作用，當(dāng)油層較薄且兩個小層之間的隔層小于3m時，可以作為一個小層安排射孔數(shù)，射孔的位置均向隔層部位靠近。⑦當(dāng)目的層四周有非目的層或水層時，為了防止壓裂施工中串通非目的層，應(yīng)增大射孔點與遮擋層的距離。72-387井投壓裂。根本地質(zhì)狀況：補孔S31-3，井段：3359.4-3436.5m9.0m/8n，分析該井的根底資料，小層比較分散,77.1m，跨度較大，1.0m25.4m，巖性為泥砂巖，下隔18.7m，巖性為純泥巖，論證后打算承受限流分層壓裂方式。依據(jù)該井的套管組合及井口狀況，地面壓裂設(shè)備功率狀況，初步確定該井89-1槍型射孔，承受φ89mm油管注入，施工過程中可以監(jiān)測井底壓力，同時可以削減頂替量，降低施工風(fēng)險，井口承受700型井口。確定射孔方案及施工排量的過程如下：4.0m3/min。②依據(jù)文南油田裂開壓力梯度上限值計算井底處理壓力。BP=0.02Mpa/m×3430m=68.6MpaBρ、K、n值查相應(yīng)曲線模版，得出沿程摩阻為：0.665Mpa/100m.ΔP=0.665×34.3=22.8Mpaf70Mpa。⑤孔眼摩阻的計算：pp ps B

p ph f=70-68.6+0.105×103×9.8×3430×10-6-22.8=14.6Mpa⑥計算裂開壓力最大差值〔0.02-0.018〕×3430=6.86Mpa14.6Mpa＞6.86Mpa，即孔眼摩阻大于裂開壓力最大差值，所以此井口最大壓力可行。⑦計算射孔總孔數(shù)：2.251010Q22.251010Q2422.2510104.02105014.60.0140.82225綜合考慮，每個小層的具體孔數(shù)安排如下表所示：序號3233343536373840厚度(m)1.11.00.91.21.10.70.62.4孔數(shù)443332248167.2Mpa43.8Mpa，一般排量4.03m3/min51.2-69.7Mpa，施工順當(dāng)，壓后日產(chǎn)油8.5t，日產(chǎn)氣524t9.11×104m3。2、投球暫堵分層壓裂技術(shù)、工藝適用范圍一次壓裂施工中，由于井況、隔層、井斜等因素導(dǎo)致無法實施機械卡封分層，目的層各個小層之間存在明顯的物性差異，受層間非均質(zhì)的影響，存在明顯的高滲與低滲透的差異，為了保證壓開高滲層的同時壓開低滲層，在壓裂液中參加一局部蠟球或塑料球臨時封堵高滲層，從而壓開低滲透層。、工藝技術(shù)原理技術(shù)原理：投球暫堵分層壓裂的主要原理是利用凹凸?jié)B透層之間吸水力量明顯不同，在壓裂液中參加塑料球封堵高滲透層，壓開低滲透層，到達(dá)一次施工中同時壓開高滲和低滲的目的，油井投產(chǎn)后，塑料球隨壓裂液返排而帶出，對地層和裂縫不會造成污染。技術(shù)要點：目的層之間存在明顯的滲透性差異是選擇投球分層壓裂的前提條件，設(shè)計的關(guān)鍵是投球數(shù)量確實定。假設(shè)滲透性差異不大，投球就沒有針對性，同時球的數(shù)量也難以確定；假設(shè)投球量太少不能到達(dá)有效封堵高滲透層的目的，假設(shè)投球太多則簡潔導(dǎo)致球到位后壓力快速上升導(dǎo)致砂堵，不能有效改造低滲透層。投球數(shù)量確實定：投球分層壓裂設(shè)計時，應(yīng)全面考慮壓裂目的層的射孔總厚度、有效厚度、滲透率、層間夾層厚度、層段內(nèi)小層數(shù)、射孔槍型及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及初步確定施工管柱構(gòu)造等因素。在充分分析上述因素的根底上，依據(jù)每個小層物性及相對位置等因素，確定哪些小層先壓開，一般狀況下物性好、油層厚的油層先壓開，初步確定投球的個數(shù)，一般取每孔一球，最終在總量上10-20%。、投球分層壓裂的投球方式依據(jù)投球在壓裂施工中所處的時機及投球次數(shù)的不同，一般可以分為投一壓一、投一壓二、投二壓二、投二壓三等幾種類型，其中投一壓一、投一壓二投一壓一：一次壓裂施工中除了目的層以外，還有一套層系，其油層滲透性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目的層的滲透性，在承受機械卡封難度較大或無法卡封狀況下，一般承受在壓裂施工開頭時投入肯定數(shù)量的球，暫堵高滲透的非目的層，從而對低滲的目的層實施壓裂施工。投一壓二：壓裂目的層中存在明顯的高滲透和低滲透油層，其物性存在明顯的差距，施工中首先對高滲透層實施壓裂，然后投入塑料球，對高滲透層實施封堵，再對低滲透層實施壓裂施工。投一壓二是投球分層壓裂施工中最常見的一種方式。文南油田最常用的投球方式主要有上述兩種，在早期還存在投二壓二，投二壓三等投球方式，由于存在投球數(shù)目難以確定及投球的針對性比較差而用的比較少。、投球分層壓裂的優(yōu)缺點優(yōu)點：對于壓裂目的層存在明顯差異且無法實施機械分層的條件下，可以實現(xiàn)投球分層，盡量壓開滲透性較差的目的層。缺點：投球數(shù)量難以確定，受人為因素和個人閱歷影響較大。3、機械卡單封分層壓裂工藝技術(shù)、工藝適用范圍壓裂目的層上部存在已經(jīng)射開的油層，在井況及隔層條件滿足卡封條件下，利用封隔器密封油套環(huán)型空間，壓裂時壓裂液從油管注入地層，到達(dá)分層壓裂的目的。假設(shè)目的層上部和下部都存在已射開油層，配套使用橋塞、丟手封隔器等配套工具，可以實現(xiàn)封上壓下、封兩頭壓中間的分層目的。井況要求：要求井況滿足卡封的需要，不存在套變、縮徑等問題，確保封隔器能夠順當(dāng)起下及順當(dāng)座封、解封。為了保證封隔器工作正常，要求卡封井段固井良好，避開施工中造成管外串。隔層要求：為了保證壓裂施工的安全，避開壓裂施工中地層壓串，要求具有良好的隔層，依據(jù)文南油田壓裂施工閱歷，一般要求隔層厚度在10m以上，8m以上的純泥巖段，這樣才能保證隔層不被壓串目的層跨度：為了保證一次壓裂盡可能壓開較多的目的層，原則上要求壓50m。、工藝技術(shù)原理機械卡單封壓裂管柱圖管柱構(gòu)造如右圖所示，主要由φ89mmRTTSY221短節(jié)、φ89mm外加厚油管等組成。管柱下到設(shè)計位置后，上提管柱適宜高度機械卡單封壓裂管柱圖10-15圈，下放管柱撐開下8-12噸壓縮封隔器膠筒，到達(dá)密封油套環(huán)型空間的目的，壓裂施工時，壓裂液通過油管注入目的層，實現(xiàn)機械分層保護(hù)上部油層及套管的目的。壓裂放壓后直接上提管柱完成封隔器解封過程?？ǚ夤ぞ撸阂罁?jù)文南油田深層、高溫、高壓的地質(zhì)條件，卡單封常用Y221封隔器，其性能參數(shù)如下表：Y221型封隔器性能參數(shù)表

保護(hù)層目的層

φ89mm油管校深短節(jié)Y221封隔器φ89mm喇叭口工具型號Y221-114Y221-110適用套管外徑〔mm〕139.7139.7適用套管壁厚〔mm〕7.729.179.1710.54工具最大外徑〔mm〕115.0111.0工具長度 〔mm〕11801170.0最小內(nèi)通徑〔mm〕47.545最大工作壓差〔MPa〕80最高耐溫最高耐溫〔〕推舉座封壓力〔KN〕150100±20該Y221封隔器操作便利，耐壓、耐溫能耐能滿足文南油田高溫、高壓壓裂井的要求，是文南油田卡封壓裂應(yīng)用最廣泛的一種封隔器。、工藝優(yōu)點φ89mm工要求〔可以到達(dá)5-63/min，頂替量比較小，降低了施工風(fēng)險；可以與反洗井閥配套使用，一旦施工中消滅特別，可以反洗井；最高耐壓可以到達(dá)80Mpa，能夠滿足文南油田高壓油井壓裂的需要。4、卡雙封分層壓裂技術(shù)、工藝適用范圍卡雙封壓裂是一種利用封隔器，實現(xiàn)壓裂層段內(nèi)進(jìn)一步分層的一種壓裂方式，適用于目的層段上部有需要分層保護(hù)的油層，或需要卡封保護(hù)上部套管的油井，壓裂目的層段內(nèi)油層跨度相對較大，各個小層之間可以進(jìn)一步劃分為明顯的兩套層段。隔層要求：要求兩套層段間、目的層與非目的層段間有較好的隔層，一10m8m。井況要求：要求套管不存在變形、縮徑、錯斷等問題，保證封隔器起下順當(dāng)，密封性能良好，要求卡點位置固井合格，防止壓裂施工過程中造成管外串造成事故。目的層跨度要求：要求進(jìn)一步細(xì)分的兩個層段每個層段跨度小于50m，10-50m、工藝技術(shù)原理卡雙封分層壓裂是通過封隔器分層壓裂管柱來實現(xiàn)，運用封隔器和噴砂器將壓裂目的層分開，實現(xiàn)分層壓裂的目的。壓裂管柱如以下圖所示。雙封壓裂的工作原理：雙封分層壓裂管柱在下入后，壓裂前投入φ35mm10Mpa驗管柱密15Mpa左右完成封隔18-22Mp打掉一級滑套，割縫噴砂器通道翻開，壓裂第一層。第一層壓完后再投入φ38mm球桿，加壓打掉二級滑套，封閉第一層，壓裂其次層。壓后待壓力集中后大排量返洗井，直接上提管柱完成解封過程。、配套工具

卡雙封分層壓裂管柱圖其次層

水力錨Y341滑套噴砂器Y341封隔水力錨Y341座封球座水力錨安全接頭噴砂器：割縫噴砂器滑套噴砂器封隔器；型號Y341-112Y341-115、封隔器構(gòu)造及工作原理

第一層 割縫噴砂器底座人工井底構(gòu)造：主要由座封機構(gòu)、密封元件、平衡機構(gòu)、反洗機構(gòu)、防撞機構(gòu)等六局部組成。Y341封隔器性能參數(shù)表mm12501250最大外徑mm115112最小內(nèi)徑mm5050坐封壓力MPa1515工作壓差MPa8080反洗排量m33025工作溫度150150解封負(fù)荷1515內(nèi)容Y341-115內(nèi)容Y341-115封隔器Y341-112封隔器時鎖緊機構(gòu)鎖緊，防止膠筒回彈，使其在工作中始終處于密封狀態(tài)；反洗井時，套管環(huán)空泵入洗井液，經(jīng)過封隔器反洗井通道推開活塞后，到達(dá)封隔器下部環(huán)空，可以進(jìn)展大排量反洗井；解封時，直接上提管柱，通過膠筒與套管之間的摩擦力剪斷銷釘，鎖緊機構(gòu)脫開，膠筒依靠自身彈力回收解封；封隔器下部設(shè)計有防撞機構(gòu)，可以防止下管過程中中途座封。、工藝技術(shù)優(yōu)點該技術(shù)解決了傳統(tǒng)分層壓裂工藝存在的弊端，具有以下優(yōu)點：、可進(jìn)展選擇性壓裂，拓寬了壓裂方式；、對目的層改造的針對性強，效果好；1505080Mpa，套118.6-124.3mm50米以內(nèi)的井都可以實施；、管柱構(gòu)造簡潔，可一次施工壓裂多層，解封、座封簡潔；、管柱具有反洗井功能，封隔器上假設(shè)有沉砂可以沖洗，便于解封；、工具節(jié)流不明顯，在高砂比攜砂液進(jìn)地層的狀況下略有顯示，最高48%4.6m3/min；、工藝技術(shù)優(yōu)點該技術(shù)5、大斜度油井卡封分層壓裂工藝技術(shù)隨著油田開發(fā)的深入，近年來文南油田定向大斜度油井漸漸增多，大斜度油井卡封壓裂始終是壓裂工作中的一個難題，主要是由于井斜較大時一般封隔器座封、解封比較困難，封隔器密封性能受到影響。我局在井斜大于45度油井上卡封壓裂始終沒有獲得突破。、常規(guī)壓裂封隔器應(yīng)用于斜井時存在的問題RTTSY221、下放方式座封，由于受井斜的影響，旋轉(zhuǎn)扭矩很難傳遞到封隔器上，不能正常換軌道座封，座封困難或難以座封。座封后密封性能差。由于受井斜的影響，封隔器存在螺旋彎曲效應(yīng)，一局部坐封力分解到套管壁上，坐封載荷不能完全作用到封隔器上，導(dǎo)致膠筒不能完全張開，簡潔導(dǎo)致膠皮密封性差。、大斜度井工藝技術(shù)原理大斜度井卡封壓裂管柱水力錨Y341座封球座底座人工井底承受Y341封隔器、割縫噴砂器、座封下到位置后，投入φ35mm鋼球，等待大斜度井卡封壓裂管柱水力錨Y341座封球座底座人工井底、工藝優(yōu)點①由于Y341壓裂封隔器承受水力壓差座封方式，座封時不受井斜的影響，解決了機械壓縮式封隔器在井斜較大時座封困難，座封后有效密封壓差小的問題，能夠滿足文南油田高壓、深層、大斜度井卡封壓裂的工藝需要。②封隔器設(shè)計有反洗井通道，一旦壓裂施工中消滅砂堵事故，可以準(zhǔn)時大排量反洗井，避開了砂堵后卡管柱事故的發(fā)生，降低了施工風(fēng)險。③由于配套了水力錨，使封隔器的耐壓差性能大大提高，能夠滿足深層、高壓井壓裂的需要。五、分層壓裂配套工藝技術(shù)1、前置液加粉砂技術(shù)對于儲層物性比較好，滲透率大的地層，以及井斜比較大的油井，在壓裂的過程中，在前置液中適當(dāng)參加低砂比的粉砂，粉砂隨壓裂液進(jìn)入地層，有效堵塞微裂縫，可以大大削減壓裂液濾失量，降低施工風(fēng)險，另外粉砂還可以有效沖刷彎曲裂縫，降低彎曲摩阻，降低施工壓力。裂縫閉合后粉砂還可以有效支撐裂縫，提高裂縫導(dǎo)流力量。2、裂縫強制閉合快速放噴技術(shù)影響油井壓裂效果的一個主要因素是壓后液體返排率低，壓裂液滯留地層時間長，簡潔造成對地層的損害，影響壓裂效果。針對這種狀況，應(yīng)用裂縫強制閉合技術(shù)，實行優(yōu)化壓裂液配方、加大破膠劑用量，壓后3mm在保證不出砂的前提下，快速放噴，且承受兩套放噴流程，保證連續(xù)放噴，提高壓裂井壓裂液返排率，削減液體對地層的損害。針對文南油田實際狀況，我們在快速放噴中覺察，承受固體膠聯(lián)劑的壓裂井，一般壓裂液破膠時間較長，4-6泵壓力較低的油井，一般實行壓后馬上放噴，盡可能提高壓后液體返排率，削減地層損害。3、壓后裂縫監(jiān)測及測井溫技術(shù)2023開程度，我們有選擇的在局部壓裂井上進(jìn)展裂縫監(jiān)測及壓前、壓后井溫測試。裂縫監(jiān)測主要原理：壓裂時在壓裂井四周布置檢波器，收集并記錄地層裂開時產(chǎn)生的微地震，利用直達(dá)波定位原理，經(jīng)過計算機處理，可以解釋出裂縫的走向、長度、寬度等參數(shù)。其結(jié)果對于以后的壓裂優(yōu)化設(shè)計、井組設(shè)計、設(shè)計井等有重要的參考價值。文南油田大局部區(qū)塊的優(yōu)勢裂縫走向為東北-西南走向，但是在有些區(qū)塊和區(qū)塊局部也存在其它方向的裂縫走向，這主要是受斷層等局部應(yīng)力變化的影響。井溫測試原理：在壓裂前和壓裂后測井溫曲線，比較壓前壓后測試曲線，依據(jù)井溫特別狀況，可以推斷出哪些小層壓開，哪些小層沒有壓開。井溫測試結(jié)果可以有效監(jiān)測壓裂層的壓開程度，同時對以后的壓裂優(yōu)化設(shè)計具有指導(dǎo)意義。局部分層壓裂油井井溫測試結(jié)果壓開厚壓開厚度壓開層數(shù)壓開序號1井號184-23日期5.23壓裂方式限流壓裂厚度14.7層數(shù)10度12層數(shù)8程度81.63程度80.00272-794.7混注投一壓二11.259480.3680.00372-4231.1卡封合壓19.61018991.8490.00472-1971.29卡封合壓13.3713.37100.00100.005179-354.1大斜度卡封16.1816.18100.00100.00672-4914.16卡封合壓227227100.00100.00733-3075.27卡封合壓25.2923.7894.0588.89合計92.5591.27從上述局部壓裂油井測試結(jié)果來看，卡封分層壓裂井的整體壓開程度明顯高于限流壓裂和投球分層壓裂井的壓開程度。這說明卡封分層的分層效果好于限流和投球分層壓裂，具有較好的壓開程度。六、壓前壓后治理工作壓前壓后配套治理對于降低壓裂井的施工風(fēng)險，提高壓裂有效率至關(guān)重要，今年我們主要從以下幾個方面抓好壓前壓后的治理工作：1、前期選井工作：壓裂選井直接影響壓裂效果，以往壓裂選井主要由地質(zhì)人員完成，工程人員參與較少，由于文南油田的井況特別簡單，射孔井段太長，地質(zhì)上選出的井相當(dāng)一局部在工藝上無法實施或者實施風(fēng)險很大，今年我們工程技術(shù)人員早期參與，與地質(zhì)人員充分結(jié)合論證，對壓裂井的井況、構(gòu)造、剖面、固井質(zhì)量、生產(chǎn)歷史、剩余油潛力等資料進(jìn)展調(diào)查分析，從而對工藝可行性進(jìn)展評價，對壓裂效果進(jìn)展推測。在壓裂選井早期就準(zhǔn)時作出科學(xué)準(zhǔn)確的選擇，對于潛力小、施工風(fēng)險大的井賜予否認(rèn)