水平井連續油管分段壓裂技術研究

謝煒

摘要：連續油管技術在當前油田生產開采后期階段的應用起到了有效提升油田的生產開采效率的作用。本文主要針對連續油管分段壓裂技術在具體實施過程中的工藝參數優化進行了研究，并結合生產現場應用中存在的一些問題，針對連續油管與雙封單卡分段壓裂技術有效結合進行了深入的探討。在此基礎上進一步提升了作業現場的施工作業效率。

關鍵詞：水平井;連續油管;分段壓裂;管柱

引言

針對我國低滲透油藏所具備的儲集層薄、層段多、層間物性差異大等一些特點，研發出了一種水平井的分段壓裂施工技術。該技術能夠針對水平井的多個層段實現有針對性的壓裂工藝改造，在實際的應用中也取得了良好的效果，是我國一些主力油田在實際生產中針對低滲透油田進行壓裂施工作業時的一種主要技術之一。但是初期階段由于需要通過管柱的上提來完成多段壓裂，而且施工過程中必須要針對井口裝置進行反復的拆裝，導致實際工作效率較低，施工作業人員的勞動強度也是比較大的，而且還會導致出現井控風險。

1 結構原理分析

連續油管壓裂施工的管柱結構中主要包括了連續油管、旋轉接頭、丟手接頭、扶正器、導壓噴砂器等幾個部分[1]。

在實際進行壓裂施工的時候充分利用雙封隔器實現目的層的單卡，封隔器在進行坐封的時候主要依靠的是導壓噴砂器的節流作用，在噴砂器的節流作用下還能夠完成對目的層段的壓裂施工，在完成整個壓裂施工后通過實施反循環洗井、沖砂來達到洗井目的，然后通過上提管柱和反洗的反復實施就能完成對整個井段的多段壓裂施工。

2 配套技術分析

2.1 連續油管配套工具

在針對普通油管的結構設計方式進行改進后，形成了當前的雙封單卡壓裂工藝管柱連接以及解卡機構。但是這種結構并不能很好的適用于連續油管。鑒于此，為了實現兩種結構的融合，專門設計了一種油壬式的旋轉接頭和剪切式的丟手安全接頭，這樣就能夠在原有的雙封單卡管柱結構上順利的連接連續油管，實現兩種結構的配套使用，使得實際壓裂施工的風險得到了有效的控制。

（1）在下入井下壓裂工具的時候，為了有效避免出現工具在水平段或者造斜段發生旋轉的現象，并進一步降低連續油管實際受到的剪切力，設計出了一種油壬式旋轉接頭，這樣就能夠實現連續油管與井下壓裂工具的有效連接，與此同時還能消除井下壓裂工具串在轉動過程中對連續油管產生影響。

（2）在具體進行壓裂施工的過程中，經常會出現局部連續油管纏繞在滾筒上的現象，而針對這種情況，如果使用常規的投球液壓丟手或者旋轉丟手并不能進行很好的解決，針對這種情況設計出了一種剪切丟手接頭，這樣就能夠使連續油管解卡的時候安全性以及可靠性更高，能夠充分滿足油田壓裂施工的實際需求。

2.2 井口防噴裝置

為了達到實際壓裂施工中的防噴需求，針對在實際的壓裂施工過程中，井下壓裂工具串長度比較長，而且其外徑也相對比較大的特點，設計出了一種與之相配套的防噴裝置。其主要是由四通、防噴器、防噴管、連續油管防噴器等幾個部分組成，防噴裝置各個部件之間采取的是法蘭連接形式，其最高的承壓能力能夠達到35MPa，而且能夠針對180mm以內的所有井下工具串實現良好的防噴作用[2]。

2.3 連續油管摩阻規律

由于連續油管本身的內徑相對比較小，因此在實際進行壓裂施工的時候經常會出現部分連續油管發生彎曲的現象，導致其沿程摩阻也相對比較大，進而使得實際壓裂施工過程中工作壓力相對較高，對整個壓裂施工效果以及連續油管本身的使用壽命都會造成巨大影響。為了能夠對連續油管在壓裂施工過程中實際的摩阻規律進行充分的掌握，并實現對施工過程中作業壓力的有效控制，針對某井在清水、滑溜水、常規壓裂液、低摩阻壓裂液等幾種介質條件下，對連續油管的摩阻進行了測試。

通過測試可以發現，在保證排量相同的條件下，低摩阻壓裂液環境實際產生的摩阻是僅僅為常規壓裂液的80.8%左右，是清水的30%左右，其具有非常明顯的降摩阻作用[3]。另外，在測試試驗中，通過將壓力條件限制在50MPa，低摩阻壓裂液條件下，壓裂施工過程中實際的排量能夠達到3.8m3/min，由此就充分證明其完全能夠達到壓裂施工相關標準的要求。因此在實際進行水平井連續油管分段壓裂施工的過程中通過使用低摩阻壓裂液，并將其施工參數保持與常規油管壓力施工相同，就能夠有效的降低施工難度。

2.4 連續油管壓裂管柱設計

由于連續油管具有一定的彎曲性能，從而導致其在伸直或者彎曲狀態下沿程摩阻也會存在一定的差異，在實際進行水平井連續油管分段壓裂施工的過程中，充分保證連續油管長度與井深保持相符能夠有效的降低施工作業過程中連續油管的沿程摩阻。我國大慶油田在水平井壓裂施工對連續油管的應用比較廣泛，但是，當前該油田僅僅引進了1600m、3500m等兩種長度規格的連續油管，這也導致其在實際的應用過程中會受到一定的限制，為了能夠有效擴大水平井連續油管壓裂技術應用的適應范圍，并能夠充分滿足不同深度的水平井實際施工作業需求。在針對連續油管彎曲強度以及抗拉強度進行嚴格計算后，最終提出了將普通油管與連續油管進行結合使用的方法，該方法能夠有效的補充連續油管的實際長度，從而使得連續油管在實際施工過程中的適應范圍更廣。

3 結束語

在水平井連續油管分段壓裂技術的應用過程中通過將連續油管與雙封單卡壓裂技術進行有效結合，不僅進一步提升了壓裂施工作業效率，降低了作業人員的勞動強度，而且也實現了對壓裂施工過程中井控風險的有效控制。而通過合理的選擇低摩阻壓裂液能夠最大程度降低連續油管在實際使用過程中的沿程摩阻，在此情形下也能進一步提升施工過程中的排量以及作業壓力，有效降低了壓裂施工的作業風險。

參考文獻：

[1]梁興，朱炬輝，石孝志，張俊成，劉臣，何封，李然.縫內填砂暫堵分段體積壓裂技術在頁巖氣水平井中的應用[J].天然氣工業，2017，37（01）：82-89.

[2]姚昌宇，王遷偉，高志軍，李嘉瑞，朱新春.連續油管帶底封分段壓裂技術在涇河油田的應用[J].石油鉆采工藝，2014，36（01）：94-96.

[3]李梅，劉志斌，呂雙，丁柯宇，陳凌云，姚衛東.連續油管噴砂射孔環空分段壓裂技術在蘇里格氣田的應用[J].石油鉆采工藝，2013，35（04）：82-84.