水平井裸眼分段壓裂技術

孫吉成施鐵軍祝月振（.中原石油工程有限公司井下特種作業公司西北項目部酸壓二隊，河南 濮陽 457000；.中原石油工程有限公司井下特種作業公司酸壓二隊，河南 濮陽 457000；.中石化中原工程有限公司井下特種作業公司西北項目部酸壓隊，河南 濮陽 457000）

水平井裸眼分段壓裂技術

孫吉成1施鐵軍2祝月振3
（1.中原石油工程有限公司井下特種作業公司西北項目部酸壓二隊，河南 濮陽 457000；2.中原石油工程有限公司井下特種作業公司酸壓二隊，河南 濮陽 457000；3.中石化中原工程有限公司井下特種作業公司西北項目部酸壓隊，河南 濮陽 457000）

摘 要：具有技術簡單、作業效率高優點的水平井裸眼分段壓裂技術，在低孔、低滲以及低壓油氣藏的水平井增產改造中，得到了廣泛的應用。封隔器、滑套是水平井裸眼分段壓裂技術中重要的組成部分。水平井裸眼分段壓裂技術有效的提高了油田勘探開發的效益，是低壓、低滲透油氣藏開發主要增產措施之一。

關鍵詞：水平井；裸眼；分段壓裂

一﹑水平井裸眼分段壓裂技術分析

水平井分段壓裂改造技術不僅代表了油﹑采氣工藝技術的改革發展的方向，而且也是國際上較先進的技術。水平井分段壓裂改造技術在儲層物性好的水平段上，根據井筒內水平井眼的方向，同時，根據油藏物性和儲層特征，通過一定的技術手段，對射孔眼的數蚤﹑孔徑和射孔相位進行控制，實施一次壓裂施工手段，對水平段油層進行壓開的技術。這種技術很好的改造了低滲透油氣藏。水平井裸眼分段壓裂工藝技術，首先，實施了有效的通井，能夠使壓裂管柱順利到達井底；其次，使鉆桿與壓裂管柱進行連接，同時將鉆桿與壓裂管柱送入井底，進而丟手分開，生產油管柱得以回插；第三，按照順序進行投球，對每一層進行加壓壓裂。這種技術使水平井不動管柱生產得以實現。

（一）對井眼進行處理并通井。鉆井過程中，為使壓裂管的下入受到影響，必須用刮管器清理管柱上的結塊。必須保證循環的泥漿與設計時的泥漿具有相同的性能，并且要保證過篩的泥漿中沒有顆粒雜質。巖屑床必須通過螺旋扶正器進行清理，使水平裸眼段井眼的平緩度得到加深。同時，運用模擬管柱進行通至井底過程，進而使原泥漿進行循環，循環至泥漿的性能相同為止。

（二）實施管柱的下入。先將鉆桿接上壓裂管柱，再在井下進行分開，然后實施生產油管柱的回插，實施壓裂的施工與生產。這個過程，不僅對施工的成本進行了節約，而且在油管柱強度較弱的情況下，遇到阻力不容易處理的問題得到了解決。

（三）施工設備的拆除及生產。首先，在對鉆井設備進行拆除的同時，根據設計的位置對壓裂設備實施正確的擺放，并實施配液與配水。其次，對回插生產油管柱進行壓裂。為增加施工過程的可靠性，設計實施為不停泵的投球處理。第三，在壓裂工作結束后，進行停泵。關閉井口閥門，對施工管線進行拆除，實施液體的返排，然后開始進行生產。

二﹑水平井裸眼分段壓裂工藝過程的分析

水平井裸眼分段壓裂管柱結構有兩種方式，即壓力開啟滑套和投球滑套。根據儲層條件﹑水平段的有效長度以及同儲層主應力方位的關系等綜合因素，考慮實施哪種方式。施工過程中，實施洗井對循環閥實施外壓差設計，目的是進行壓裂作業后，不動管柱的油套能夠連通。為增加工具串的剛性，在油管連接間距長的工具中間實施扶正器的安裝。

（一）鉆桿上接上壓裂管柱后，進入井底。在進行加壓時，實施球投支座封球。運用雙向懸掛封隔器實施坐封懸掛。在高壓泵的作用下，鉆柱與壓裂管柱在工具處進行分離，進行泄壓后，把鉆柱與工具提出。

（二）利用生產管柱與外壓差，實施循環閥的開啟，實施水力錨與插入管的對接。實施插管回接并進行密封。滑套在加壓與加力的作用下，進行開啟。然后按照一定的順序實施投球，實施壓裂。

三﹑水平井裸眼分段壓裂設計分析

水平井裸眼分段壓裂設計同油田化學以及環境工程學之間有著很大的關系。同時，與油藏地質學與測錄井也有著密切的關系。實施設計必須考慮周全。

（一）裂縫間距設計分析。依據壓力場與流態的分析結果，防止出現受到后期壓力的干擾，必須保證正交裂縫的間距恰當。同時，對裂縫與水平段井軸之間的夾角設計合理，對壓裂裂縫之間的距離進行確定。

（二）確定封隔位置。封隔器有懸掛封隔器和裸眼封隔器兩種。封隔器的選擇必須根據坐封位置進行設計。物性不好的泥質砂巖段需要坐封器，電性不良﹑變化較小以及無顯著擴徑的井段需要坐封器，用時比較長的井段也需要坐封器。安裝坐封器時，井斜角必須小于35度；坐封器與套管鞋保持150m以上；井眼狗腿度必須每間隔30m且小于10度；同時，要避開套管接箍。裸眼封隔器必須放置在硬度較高的巖砂儲層中。均勻且長的井眼之間的距離必須大于2m。

（三）對分段級數和管柱規格進行確定。進行分段以及對井下的工具位置確定時，不僅要對工藝條件和裂縫的效率進行考慮，而且要對儲層的條件，水平段的長度，水平段與儲層主應力之間的方位關系機械牛考慮。為了使壓裂施工具有一定的經濟性，必須根據分段級數對生產油管柱的規格進行確定。

（四）對砂量的選擇。加砂量的大小決定了裂縫的開口形狀。第一，根據臨井同層位儲層的數據，對加砂的規模進行設計；第二，通過Fracpropt 軟件，對裂縫的半長﹑縫高﹑縫寬及平均裂縫導流能力的數據進行獲取；第三，不同段的加砂規模，應遵循水平井多段壓裂的基礎理論實施，同時，應與測錄井的解釋成果﹑測井曲線分析等進行結合。

四﹑水平井裸眼分段壓裂技術分析

水平井壓裂分段改造實施工藝具有較高的技術難度。施工不受影響的前提下，水平井壓裂要解決的主要問題是分段改造。施工過程中，不僅要對壓裂液的性能和壓裂設備進行考慮，而且對選擇的支撐劑必須考慮。同時，還要考慮是單井與還是多井聯作的問題。水平井裸眼分段封隔以及壓裂完井管串一趟入井，準確的控制了裸眼水平段的起繼位置，水平段儲層保護劑選擇性分段壓裂技術水平得到了實現，對環境進行了保護，并進一步節約了經濟成本。

結語

對分段壓裂工藝方式和井下的封堵工具進行選擇，是水平井分段壓裂改造工藝技術中的難點問題。這種及時具有非常高的科學技術含量，不僅能夠對環境起到保護作用，還具有較高的經濟效益。水平井裸眼分段壓裂技術，在施工中對工作人員的技術水平要求較高，對裸眼完井工具的質量要求也較高。

參考文獻

[1]李強.水平井裸眼分段壓裂管柱密封性能研究[D].西南石油大學，2014.

[2]尹建.水平井分段壓裂誘導應力場研究與應用[D].西南石油大學，2014.

中圖分類號：TE934

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