限流壓裂工藝在織金煤層氣開發中的應用

曾毅

（西南石油大學石油與天然氣工程學院，四川 成都 610500）

目前織金工區煤層氣主要開采層集中在6#、7#、17#、20#、23#、27#、30#等，層間距離小則幾米，大則上百米，層間的地應力差異變化大。僅進行單層壓裂改造不能獲得理想的增產效果，希望通過有效的多層壓裂改造，減少壓裂作業次數，實現單井多層采氣，最大限度地提高單井產能。

多層分層壓裂包含多種技術手段，常規方式有：填砂、限流、投球、橋塞和工具封隔等分層壓裂技術。近幾年快速發展了兩種技術：水力噴射和封隔器配合滑套分層壓裂技術[1]。根據織金地區煤層埋深、厚度、煤層數量和層間距的特點，綜合工藝難度、施工周期和費用等因素，開展了系統的多層壓裂工藝技術研究。

1 多煤層分壓工藝研究

1.1 填砂壓裂

填砂分層壓裂是通過對已壓開的下層填砂礫封堵，再壓上層的壓裂方式（圖1）。填砂的方式有兩種：①壓后探砂面，填砂到指定高度；②采用欠頂替的方式填砂。若采用欠頂替的方式，則可以通過頂替前的砂比，計算滿足砂面的頂替液量：

式中：V頂為頂替液量，m3；Voriginal為煤頂部需要的頂替液量，m3；H1為人工井底深度，m；H2為煤層頂部深度，m；V（t）是砂比，%（假設石英砂的密度是1.65 g/cm3）。

圖1 織4井填砂壓裂示意圖Fig.1 Sand pack fracturing sketch of well Zhi-4

1.2 分層管柱壓裂

該技術的工具組合是在最下部安裝坐封球座和壓差滑套，往上是封隔器和投球滑套等。根據需要壓裂的層數決定投球滑套、封隔器的數量及組合情況。在組合管柱下入井中并準確定位后，先投球坐封，壓裂最下部的層段，然后再投球打開第一級滑套并封堵下部層位，壓裂第二段（圖2）。……