2018年8月20日星期一
Implementation and Promotion of Hydraulic Seperate Layer Fracturing Stimulation Technology
水平井分段压裂增产技术
汇报提纲
• 一、水力喷射分段压裂技术 • 二、国内外其它分段压裂技术
一、水力喷射分段压裂技术
特别适合于低渗透油气藏直井分层、 水平井分段作业。
一、水力喷射分段压裂技术
2.水力喷射分段压裂工具
第一级滑套内径50mm 第二级滑套内径45mm 第三级滑套内径40mm
第四级喷枪－无滑套 使用后滑套－基本无磨损
滑套方案设计——5 ½ ″套管五级喷枪
一、水力喷射分段压裂技术
2.水力喷射分段压裂工具（工具串组成）
表面活性剂浓度
KCl用量
KOH用量
一、水力喷射分段压裂技术
6.水力喷射分段压裂工艺及应用
10油田、百余井次规模应用
井型：直井、水平井、定向井，油井、气井
完井：套管射孔、割缝筛管、裸眼 管柱：油管、连续管，拖动管柱与滑套不动管柱
自主：参数软件、井下工具、工艺设计 施 工 工 艺 与 参 数
1. 工具入井定位 2. 油管内加压，射孔 3. 维持喷嘴压降、环空加压， 孔内起裂、裂缝延伸 4. 第二段裂缝射孔、压裂 5. 重复4，完成多段压裂
一、水力喷射分段压裂技术案例分析
割缝管完井水平井喷射分段压裂－NDP2井
NDP2井是吐哈三塘湖盆地一口割缝管 水平井，割缝管长度596m。施工前产液 不足 2.0 m3/d。难以实施常规压裂。 水力喷射分段加砂压裂，分别在21032105m、1989.6-1991.6m两层段加入陶 粒18.1m3和17.8m3，日产油13-19m3，是 压裂施工前的6.5倍以上。
1.水力喷射分段压裂机理
1998年，Surjaatmadja提出水力
压裂液 喷射起裂及 水力封隔 喷射压裂 工具
喷射压裂方法，并应用于水平井 压裂。
水力喷射分段压裂 (HJF) 是集射 孔、压裂、隔离一体化的增产措 施，专用喷射工具产生高速流体 穿透套管、岩石，形成孔眼，孔 眼底部流体压力增高，超破裂压 力起裂，造出单一裂缝。
一、水力喷射分段压裂技术
5.低伤害压裂液配方优化 水力喷射压裂要求：高速剪切后仍有携砂能力； 配伍性好；易破胶；摩阻较低。


表面活性剂浓度优化 稳定剂(EDTA)用量的优化—最佳用量0.3% 氯化钾用量优化—最佳用量6% 氢氧化钾用量优化—最佳用量0.6%
7%氯化钾VES浓度影响
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 温度（℃） 80 90
100 0.50% 0.70% 0.60% 80
粘度（mPa.s）
140 120 100 80 60 40 20 0 30 40 50 60 70 温度 80 90
粘度（mPa.s）
4% 3% 2%
粘度/mPas
5% 6% 7%
60
40
20
100
110
100 110 120
0 0 10 20 30 40 50 60 70 温度（℃） 80 90 100 110 120 130
实现水力喷射分段压裂工艺的关键之一
喷枪2
喷枪1Biblioteka 一、水力喷射分段压裂技术2.水力喷射分段压裂工具
拖动式喷射器
滑套式喷射器
适用于4″～95/8″套管， ～5500m井深 材料和处理：喷嘴工作寿命6h以上 地面泵压力：40～90MPa，排量：1.0～3.5m3/min 施工层段数：1～5层（5 ½″套管），单层填砂量：15～50m3
喷砂射孔 参数效率
一、水力喷射分段压裂技术
1.水力喷射分段压裂机理
• 射孔过程：Pv+Ph<FIP，不压裂 环空加压：Pv+Ph+Pa≥FIP，起裂
• 射流在孔底产生推进压力约2～3MPa，
调整Pa，与推进压力叠加>FEP， 裂缝持续延伸，适应不同地层压裂
• 射流孔口抽吸作用，强化封隔效果。
关键：控制喷射压力和环空压力
一、水力喷射分段压裂技术
3.技术参数
套管孔径15-25mm 喷砂压力30MPa,排量2.5-3.6m3/min
技术 参数
环空压力20MPa, 排量0.6-1.2m3/min 地面泵压40-90MPa
单层加砂量15-50方
一、水力喷射分段压裂技术
4.技术优势
射孔-压裂联作，简化了射孔后压裂管柱的工序 降低地层破裂压力，有助于裂缝的形成和延伸 逐层进行喷孔压裂，不需对已压开的井段进行封堵 不需要井下封隔器，降低井下作业风险 不受完井方式的限制，适用于裸眼井、套管井、筛管井增产措施
X5-4-PB092井1960m,水平段746m,施工前产液11t/d，油2t/d，含水84.3%。 2009年7月滑套水力喷射加砂压裂三层，加砂120m3, 油8～14t/d，是压裂施 工前的4～7倍,含水降为45%。 微地震监测,三段裂缝走向明显,均垂直裂缝,长50-101m,高14-29m.
一、水力喷射分段压裂技术
7.应用规模与经济效益
西南 辽河 南海油田
2 1 2 2 9
大庆 中原 江汉 江苏 中石化华北
7
吐哈 克拉玛依
18
新疆油田
中原油田
16 20 24
大牛地气田
全国10几个主要油田规模应用， 占全国油田总数的60%以上
一、水力喷射分段压裂技术案例分析
套管完井水平井喷射分段压裂－X5-4-PB092井
一、水力喷射分段压裂技术
8.应用规模与经济效益
油田 四川
6 1105～2173 1538～1911 2846～4200 1990～2373 2200～3000 2550～3070 2303～2376 10～50 20～40 10～25 15～18 30～40 18～24 12 540% 580% 620% 550% 540% 630% 420%
井次 (次 )
12
井段 (m)
2415～2895
单层砂量 (m3)
30～50
平均增产 (%)
710%
完井方式
套管+衬管 (压裂完井) 套管+尾管 (压裂完井) 套管 套管+筛管 筛管 筛管 套管＋裸眼 套管
经济效益 （亿元） 1.20 0.18 1.13 1.20 0.96 0.38 0.40 0.30