应用井底压力资料对水
4
平井套管摩阻进行了拟合，建
3.5 3
2.5
立了预测公式。同时对不同工 2 1.5
具下的油管阻力也进行了校正。
1 0.5
0
0
·
套管摩阻计算
y = 0.4501x - 0.0082 R2 = 0.999
·· ·
2
4
6
8
10
水平井限流法压裂诊断结果
为能够定量解释限流压裂裂缝差异，开展了连续油 管测井温解释裂缝形态研究
台105-平2测试
Pump pressure Mpa 68.03
54.26
40.50
26.74
12.97
-0.79 9.94
13.57
Rate m^3/min
17.20 时间 (min)
20.84
24.47
7.29
5.82
4.35
2.88
1.41
28.10
-0.06
台105－平2井测试压裂曲线
双 88-平 44测 试
磨损前 磨损后
新管柱
研制Y344-115封隔器，中心管优选耐磨材质，改进了工具连 接部位结构，采用橡胶垫充填间隙，满足了施工要求。
3、发展了水平井限流压裂诊断和评估技术
完善摩阻分析法，提高压 水平井压裂节点压力分析示意图 开炮眼数判断的可靠性
水平井限流压裂过程 中的摩阻与直井相比增加 了套管沿程损失，在以往 的诊断中被忽略，使得计 算的炮眼摩阻大于实际， 导致计算的压开孔数不准。
横向裂缝
PI2 PI31
PI32
PI4
纵向裂缝
PI2 PI31
PI32
PI4
针对水平段长特点，完善了限流布孔方法 根据布缝条数和施工排量上限，确定限流射孔段
数，按照“跟部少，趾端多，中间匀”的原则确定 各段孔数。
采用DP36RDX-1型射孔枪射孔， 单孔直径8.8mm
当预计近井摩阻较大时，可采用180°上下布孔，减少弯曲摩阻
肇11－斜59井 压裂层段数据表
4、水平井携砂胶塞先导性试验
肇 11－ 斜 59(PⅠ 4)
Subtitle
Prop conc kg/m^3
872.8
Pump pressure Mpa
50.83
696.4 40.55
519.9 30.28
343.5 20.00
167.1 9.72
-9.3 -0.55 0.09
胶筒油浸试验(70℃柴油中浸泡1小时 )
现场试验情况及效果
截至目前，应用机械分段压裂工艺成功压裂10 口井45个层段，并均获成功。
✓一趟管柱最多压裂3段，最大射孔井段10m，每 段最多孔数100孔 ✓最大卡距33m ✓单井及单趟管柱最大加砂量90m3、45m3 ✓最高施工压力53.9MPa
试验成功
在长水平段上同时压 开3~5条裂缝,而裂缝形态 受区域应力、射孔、施工 参数、地质非均质性等影 响，裂缝形态复杂
裂缝三维模拟图
3、水平井分段限流技术研究
“分”——难压段，穿层 “合”——大段限流， 降 一口井中成有本“，分降”风有险“合”
通过以上研究，要实现裂缝形态及延伸规律的定 量解释，提高水平井压裂布孔和压裂优化设计水平， 形成具有大庆特色的低渗透油田水平井分段限流技术
工作量前所未有！
总体情况：
大庆油田通过多种类型油藏大胆尝试，拓宽 了水平井应用领域，在外围薄层、多层葡萄花油 层，特低渗透扶杨油层，长垣厚层水淹层，火山 岩气层，裂缝潜山等多种类型油气藏，尝试应用 了复式水平井、阶梯式水平井、分支水平井、导 眼侧钻水平井等多种类型水平井。
总体情况：
由于大庆油田的地质开发特点，与其它油田相 比，水平井具有井眼尺寸小（为Φ140mm套管，而其 它油田主要为Φ178mm套管）、井眼曲率大（一般为
现场施工表明：该工艺可实现3个目的层段压裂施 工，管柱具有反循环冲砂功能，反洗后上提管柱负荷 正常，施工简单，安全。
南230-平357井压裂层段数据表
该井压后初期日产液19.5m3，日产油18.6t
4、水平井携砂胶塞先导性试验
施工原理：待上一层裂缝闭合后，利用携砂 胶团封堵已压开裂缝炮眼，然后对下一目的 层进行压裂施工
4、水平井携砂胶塞先导性试验
压裂施工分析：从压裂施工曲线上可以 看出，两个层的破裂压力、裂缝延伸压 力、瞬时停泵压力、滤失量等各项施工 参数明显不同，说明压开的是两个不同 的层位，因此可以确定本次携砂胶塞分 层压裂是成功的，完成了两个不同层位 的压裂施工。为了进一步加以证实，可 以在该井投产后进行产液剖面测试。
肇 11－ 斜 59(PⅠ 2～ 3⑵ )
Subtitle
Prop conc kg/m^3
779.9
Pump pressure Mpa
49.95
Rate m^3/min 3.07
622.1 39.84
2.45
464.3 29.74
1.83
306.6 19.64
1.21
148.8 9.53
0.59
-8.9
不同地层三向应力差异的人工裂缝形态示意图
②优选的压裂段位于含油砂岩内，且电性显示明显， 含油饱满、总烃含量高；（横向裂缝尤为重要）
肇57-平35井地质条件不如肇57-平33井，初期日产 油和累积产油分别是后者的1.37、2.16倍。
③人工裂缝尽量沟通邻近的油层，以“一缝穿 多层”为目标进行布缝。
2006年12月8日，在南230-平357井利用双卡小 直径压裂管柱顺利实现一趟管柱上提两次压裂三层施 工，共加陶粒42m3，填补了国内空白。
①27/8外加厚油管 ②φ95mm安全接头 ③扶正器④ K344-115封 隔器 ⑤φ114mm导压喷砂器 ⑥ K344-105封隔器⑦导向丝堵
南230-平257井分段压裂管柱图 (第三层)压裂施工及摩阻曲线
对于分段压裂的认识
分段压裂是提高水平井裂缝控制的有效手段，应 形成以分段限流压裂为主体的配套技术：
（1）加快双卡压裂管柱试验进度 （2）完善可取桥塞分段压裂技术
研究不压井起桥塞工艺，探索简化施工工序，降 低施工成本的方法，开展连续油管+桥塞分段限流压 裂试验。
连续油管机+Φ38mm井温仪 Φ45mmБайду номын сангаас喷嘴，压后4小时内重复测2-3次
定量模拟 解释结果
最大缝宽12mm 最大缝宽7mm 最大缝宽4mm 支撑缝长177m 支撑缝长270m 支撑缝长260m
肇州油田同区块限流压裂与水平井射孔、直井压裂、直井射孔效果统计表
初期： 限流压裂/水平井射孔=1.79
限流压裂/直井压裂=4.12
孔缝摩阻： 29.5 MPa
在相同的施工 排量下，不同 射孔方式孔缝 摩阻相差8.0 MPa。这说明上 下180度的射孔 方式消耗更小 的施工摩阻， 更有利于压裂 施工。
开展了压裂规模优化研究
以达到合理缝长，实现“一缝穿多层”为目标，优化施 工规模和施工参数，得出“大砂量、大排量、高砂比”施工 的认识。2006-2007年施工13口井，平均砂比32%，最大 排量达9m3/min，最大砂量90m3。
1、分段不加砂压裂试验
州78-平67井应用两级K344-115封隔器单卡上提管 柱和3"油管实施了5段清水压裂。
1、分段不加砂压裂试验
施工过程中各段破裂 显示明显，说明双卡 起到了封隔作用
K344-115封隔器
压裂趾端后工具上提载荷有所 增加，且下部封隔器胶筒有破损， 说明用常规尺寸工具进行水平井 压裂施工，确实存在较大风险。
水平井压裂工艺技术
第一部分 大庆油田水平井总体情况
第二部分 大庆油田水平井井下作业配套 技术
第三部分 目前存在的问题及下步攻关重 点
大庆油田水平井总体情况
52口 38口
44口 ✓单井日产液17.4t
✓日产油15.2t ✓累计产油20.8万吨 ✓南1-2-平25井日产百吨
1991-2005年 2006年 目前投产井数
第一次：多裂缝
第二次：桥塞压裂
朝平1井压裂施工数据统计
3、水平井多段双卡加砂压裂首次试验成功 为满足加砂、降低施工风险、降低成本要求，研
究应用了水平井多段双卡小直径压裂工艺管柱。
❖封隔器外径上大、下小（下小于105mm） ❖控制射孔段长度，保证卡距小于10m ❖卡距设置返循环通道 ❖喷砂口距胶筒距离小(仅200mm)，预防沉砂
20.00
Suction Rate m3/min
Pressure 1 MPa
73.00
16.00
58.40
12.00
43.80
8.00
29.20
4.00
14.60
0.00
0.00
3.20
6.40
9.60
时间 (min)
12.80
16.00
0.00
双88-平44井测试压裂曲线
孔缝摩阻： 37.5MPa
以 来水平井压裂井数之和，增产效果显著。同时，进 行了第一口水平井双封单卡压裂，仅用一天时间就 完成了三段压裂，填补了国内空白
(一) 水平井限流法压裂技术 1、进一步完善了水平井限流压裂优化设计方法 针对薄互层水平井特点，完善分段布缝原则
①根据裂缝和砂体在实钻轨迹上投影位置与周围水井关 系：横向裂缝，避开对应水井，均匀布缝避免裂缝间干扰；纵 向裂缝，裂缝贯穿井筒，避免重叠。
限流压裂/直井=6.02
目前：
限流压裂/水平井射孔= 2.11 限流压裂/直井压裂= 3.49 限流压裂/直井= 5.0
(二) 水平井机械分段压裂技术
水平井笼统限流法压裂见到了较好效果，但存在 裂缝难于控制，现有条件下只能压开4-5段的问题