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水力喷射压裂工艺技术介绍

试验层位1105m延续到749m,3层共加入陶粒30.32 m3,单层喷压时 间1~2h,作业跨度达到365m。施工后,第二天排液140m3,之后产气量 8,000m3/d,压裂效果显著。
典型井实例 国内应用概况
(2)四川某气田水平井,国内自己做,连续油管拖动压裂
典型井实例 国内应用概况
(2)四川某气田水平井,国内自己做,连续油管拖动压裂
改造效果不佳。开采时间长、 地层能量亏空、漏失严重。
平均日产纯油39m3,取得了 良好的改造效果。
典型井实例 国内应用概况
(2)四川某气田水平井,国内自己做,连续油管拖动压裂
BQ110井深2250m,因产量低关井停产。 2007年7月27日首次应用2”连续管拖动水力喷砂逐层压裂、一天成
功连续压裂3层。
到2005年中,应用超过130多口井。其中水力喷射环空压裂 18 分支水平井 4 CT作业 HJP-AF超过45口,平均增产40~60%。使用1.75CT参数:
井深 m BHA外径 mm 用砂量 Kg/缝 最大砂浓 度
3
裸眼 井
40
大斜度井
2
油管作 业
44
其他支撑 剂
2
失败
7
最薄层段 m
排量 M/h
同理,压裂第二层 利用原管柱排液生产
汇报提纲
技术背景
技术简介
典型井实例
典型井实例
国外应用概况
2002年7月62口井统计,裸眼水平井应用多,成功率较高。 平均增产30~60%,成本与单级压裂相当或稍高。
套管 井 衬管 井 17 6 垂直井 水平井 11 49 压裂 挤酸 52 10 酸 支撑砂 31 30 经济成 功 技术成 功 34 21
6口井22层段上采用水力喷射定向射孔与压裂联作技术进行分段压裂改 造,施工取得了圆满成功; (4)2007年,中石油西南油气田公司在四川某井成功实施连续油 管水力喷砂逐层压裂工艺技术,一天时间内连续加砂压裂3层,打破了 国外公司对该项技术的垄断; (5)2008年,中石化西南油气分公司采用不动管柱水力喷射分段 压裂在水平井中应用成功,克服了国外需提管柱的严重缺陷。
汇报提纲
技术背景
技术简介
典型井实例
技术简介
技术原理
(1)根据伯努利方程,将压力能转换为动能,油管流体加压后经喷嘴喷射
而出的高速射流(喷嘴喷射速度大于190 m/ s) 在地层中射流成缝;
1 2A 2
A
=
2
1 P B 2
B
+ P
+
技术简介
技术原理
(2)射流出口周围流体速度最高,其压力最低,环空泵注液体在压差作用 下进入射流区,与喷嘴喷射出的液体一起被吸入地层,使裂缝向前延伸; (3)通过环空注入液体使井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下,压裂下 一层段时,已压开层段不再延伸;因此,不用封隔器与桥塞等隔离工具,实 现自动封隔; (4)通过拖动管柱或打逐层打滑套方式(类似多层压裂),可依次压开所 需改造井段。
技术简介
技术关键
关键是喷嘴选择,在高压下需耐大量陶粒的冲刷。要求喷嘴材料必
须具有高硬度、高耐磨性,二者缺一不可。
喷枪全貌(入井前)
技术简介
适用范围
(1)对完井方式没有特别要求,裸眼井、衬管完井、套管完井 均较适合; (2)对井型没有特别要求,水平井、直井均适合,直井多层分 压也可进行。 (3)井身条件差,封隔器无法有效密封的井; (4)喷嘴节流作用明显,不适用于高压井压裂
技术简介
技术缺点
(1)施工完一段后,需上提施工管柱到第二层位置处。对于高压气井 需在井口安装防喷器;→→这一点国内已通过打滑套方式逐层压裂解 决,而国外仍然需上提管柱。 (2)环空需要泵注液体; (3)由于喷嘴节流作用,施工压力比同等条件下加砂压裂泵注压力高 20-25MPa左右,深井应用可能受限。
汇报提纲技术背景来自技术简介典型井实例
技术背景
(1)1998年,Surjaatmadja提出水力喷射压裂方法;
(2)水力喷射压裂技术作为90年代末发展起来的适用于低渗地层
的一项尖端压裂技术,一直被Halliburton公司垄断,到2005年中期, 水力喷射压裂技术在国外应用超过130多口井;
(3)长庆油田公司与Halliburton公司合作,2005年至今,先后在
3
kg/m
典型井实例 国内应用概况
(1)长庆应用6口油井,与哈里伯顿合作 靖平1井
靖安油田一口水平采油井,水 平段长361.7m,套管固井完
井,井眼方向垂直于最大主应 力方向。 2005.12.9进行水力喷射压裂 分段改造首次试验,2段压裂
庄平3井
庄平3井为一口水平采油井,
位于水平注水井庄平2与庄平5 之间,井距120m,渗透率 0.1×10-3 μm2。 水力喷射压裂分段改造。共压 裂四段,分两次施工。
技术简介
技术优势
降低地层破裂压力,有助于裂缝的形成和延伸; 射孔-压裂联作,减少了射孔后重新组下油管的麻烦。
技 术 优 势
靠高压射流自封,不需对已压开的其他井段进行封堵; 可以直接对目的井段逐层进行射孔压裂; 可在需要压裂的任意井段进行施工,同时对于裂缝条 数没有限制。 与机械分层压裂相比降低了井下复杂事故的发生率。
压裂完成后的工具
典型井实例 国内应用概况
(3)四川某气田水平井,油管拖动压裂 水平井:GA002-H9 垂深1700m,水平段500m; 用2 7/8”油管拖动喷射压裂2段,加砂50 m3
日产气由8,000m3/d增加至70,000m3/d。
典型井实例 国内应用概况
(4)四川某气田水平井,不动管柱(滑套实现选层)
水平井:XS 311H,三段2873、2795、2717m,衬管完井。 不动管柱:两级滑套+一级固定喷枪 三段支撑剂(陶粒)100m3;
油管排量2.6m3/min,套管排量1.2m3/min,最高砂比:700Kg/m3
压裂后无阻流量16×104m3/d。
20.00 2000 80.00
携砂液排量 (m?min) 支撑剂浓度 (kg/m? 地面压力 [油管] (MPa)
技术简介
施工步骤
国外施工步骤
带喷嘴的油管喷砂射孔
动管柱带压装置
压裂第一层
上提管柱至第二层,喷砂射孔
同理,压裂第二层 施工完毕提管柱,下生产管柱
带压装置价格昂贵 带压装置起下管柱耗时长 高压气井井控风险大
技术简介
施工步骤
国内改进后施工步骤
带喷嘴的油管喷砂射孔
压裂第一层
投球开滑套,同时封堵下层 ,然后喷砂射孔
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