分层压裂多孔滑套设计与室内试验
水力压裂技术资料
一. 水力压裂造缝及增产机理
裂缝方向总是垂直于最小主应力
A 当 z 最小时，形成水平裂缝；
B 当 z
x y ，形成垂直裂缝，裂缝面垂直于 y 方向；
C 当z
y x ，形成垂直裂缝，裂缝面垂直于 x 方向；
A
B
C
一. 水力压裂造缝及增产机理
理想形态水平裂缝示意图
低分子压裂液（可重复使用）
含砂液流变性
缔合压裂液
压裂液伤害机理
VDA（清洁自转向酸）
应力敏感性
改变相渗特性的压裂液
超低密度支撑剂
清洁泡沫压裂液
绪 论
（一）国外水力压裂技术现状（总体：成熟、系统配套）
三、现场应用研究
目前的领先技术
裂缝诊断
开发压裂技术
支撑剂回流控制技术
加砂量较小，主要是解除近井地带污染。
第二代压裂(1970’-1980’)：中型压裂（Medium Fracturing）
加砂量增加，压裂规模增大，提高低渗透油层导流能力。
第三代压裂(1980’-1990’)：端部脱砂压裂（Tip Screen Out-TSO）
应用到中、高渗储层，主要是大幅度提高储层导流能力。
嵌
试
验
二. 水力压裂入井材料
2.1 压裂液
1、压裂液(Fracturing Fluid)的定义
——是压裂施工的工作液，其主要功能是传递能量，使油层张开裂缝，并
沿裂缝输送支撑剂，从而在油层中条形成一高导流能力通道，以利油、气
由地层远处流向井底，达到增产目的。
2、压裂液的功能
（1）前置液(Pad Fluid)：造缝、降温
（3）复杂岩性储层改造技术；
水平井分级压裂技术介绍
2010年2月1日水平井压裂工艺水平井压裂工艺建议一、封隔器+投球滑套压裂系统：完井工具一次入井实现水平井裸眼段分层压裂工艺一、封隔器+投球滑套压裂系统Primary Objectives主要作业目的•Control Where the Frac is Placed压裂作业区域控制ØIsolation of segments of the lateral实现压裂作业井段横向分段隔离ØCreate fractures over the entire length of the lateral 实现全井段完全压裂作业•Increase NPV 增加投资回报率ØHigher initial rate of production 提高产量ØIncreased reservoir drainage 增加采收率ØLower operational expenses降低作业成本产能分析投资回报率分析一、封隔器+投球滑套压裂系统单井产量对比124Well #7Koone 2-35185Well #6Knowles 1-26387Well #5Koone 1-34545Well #4Cassell 1-26578Well #3Hildreth 1-36880Well #2Hillis 1-271017Well #1McGee 1-352753Frac PointWell Knowles 2-26-H Initial Productio n Rate (mcf)Well Well Name Initial Production Rate of Offset Vertical Wells一、封隔器+投球滑套压裂系统压力时间水力开启球球球表面漏失导致压力降低一、封隔器+投球滑套压裂系统一、封隔器+投球滑套压裂系统一、封隔器+投球滑套压裂系统使用优势•Oil Company savings–Rig time compared to conventional completion methods.缩短钻机/修井机使用时间–The days of Fracturing time compared to conventional methods减少压裂作业时间–No cementing of Liner cost as with conventional methods 无固井作业需求–No wire line or perforating needed as with conventional methods.不需要钢丝作业和射孔作业一、封隔器+投球滑套压裂系统Ball Seat Sub球座Setting Ball Capture Seat一、封隔器+投球滑套压裂系统Ball Seat Sub 球座Used across all of BOT’s product linesDeveloped as a temporaryplugging system more than 25 years agoEstimated usage approximately 12,000 sincedevelopment“P”Pressure Activated Sleeve压力开关滑套一、封隔器+投球滑套压裂系统“P”Pressure Activated Sleeve压力开关滑套Developed as a pressure actuatedcirculating sleeve more than 25years ago –Used across all of BOT’s product linesPort configuration was modified for Frac-Point applicationsEstimated usage since development approximately 7,500Ball’s球•Ball’s tested at 250 deg to 8,500 psi在121℃，58MPa下做球实验•Specific Gravity Options比重选项– 2.47 Phenolic2.47酚醛塑料– 1.9 Custom Rubber 20921.9橡胶– 1.25 Nytef–Available Sizes 可用尺寸•3.500 in 3.000 in 2.500 in 2.250 in 2.000 in 1.750 in 1.500 in一、封隔器+投球滑套压裂系统一、封隔器+投球滑套压裂系统Open Hole Packer 裸眼封隔器History :Developed as the Premier Removable Packer System 675 runs since 2001一、封隔器+投球滑套压裂系统Open Hole Packer Performance•Based on 10K Premier Packer ChassisØ6-1/8”Hole = 10,000 psi 3-7/8 Hole = 8,500 psiØ6-1/4”Hole = 8,500 psi 4.00 Hole = 8,500 psiØ6-1/2”Hole = 6,000 psi 4.25 Hole = 5,000 psiØTemperature Rating: 100 –350°FØInitiation Pressure adjust between 1,200 –1,800 psiØTorque Rating: up to 6,000 ft. lbs. depending on thread type ØNo body (mandrel)movement during settingØ255K Tensile RatingBall Activated Frac Sleeve投球开关滑套一、封隔器+投球滑套压裂系统Ball Activated Frac Sleeve 投球开关滑套Development in 1990 to selectively producedifferent intervalsModified for use in Frac-point applicationswith the addition of the ball seat insert9739 runs from 1992 to 2006Ball Activated Frac Sleeve投球开关滑套一、封隔器+投球滑套压裂系统Ball Activated Frac Sleeve投球开关滑套•Opening Pressures adjustable between 2,000 –4,000 psi ØAvailable Seat Sizes• 3.500 in• 3.000 in• 2.500 in• 2.250 in• 2.000 in• 1.750 in• 1.500 inLiner Top Packer System 尾管封隔器Ø 4 ½’’X 7’’SystemØRun On HR Liner Setting ToolØHydraulically releases at 2,300 psiØOD: 5.875 inØID: 3.958 in一、封隔器+投球滑套压裂系统一、封隔器+投球滑套压裂系统Liner Top Packer System尾管封隔器系统ØOne Trip Deployment –No Setting Tool NeededØPacker Set with 2,000 psi and Applied Tension and CompressionØ12,000 psi Differential RatingØ200,000 lb Tensile RatingØIntegral 5.250 in ID 6 ft. Tie Back ExtensionØTorque Capability of the HR 12,000 ft. lbs.Development HistoryØOriginally developed as an alternative for “two trip”North Sea permanent packer completions. Developed in 1980.Ø508 SB Packer runs since 2003Ø524 HR Running tool runs since 2003一、封隔器+投球滑套压裂系统Sizes Available 现有产品规格•4-1/2”Liner x 7.00”CSG x ( 6-1/4”to 6-1/2”) OH •2-7/8”Liner x 4-1/2”CSG x ( 3-7/8”to 4-1/4”) OH •3-1/2”Liner x 5-1/2”CSG x ( 4-1/2 to 4-3/4”) OH •5-1/2”Liner x 9-5/8”CSG x ( 8-1/2”to 8-3/4) OH二、机械滑套+封隔器/固井ZoneSelect水平井压裂技术该系统可在一次起下钻中完成多个操作（酸化或压裂），不需要过油管干预，经济省时。
大庆油田套损井分层压裂技术研究_王明
min; 第二层 S Ò52 层 破裂压力 32 MPa, 压裂时间
20 min。二层砂比均为 23% 。
( 下转 11 页)
第 16 卷 增刊
王玉斌等: 复合原油压裂技术改造乌 33 井区强水敏储层的研究
11
规试产, 日产油 5~ 15 t 。
表 2 乌 33 井区复合原油压裂 施工 参数及压后效果统计表
矿物伊蒙混层含量高, 属极强水敏。特级胍胶压裂 液和清洁压裂液对储层伤害分别达 97% 和 77% 。
2. 利用新疆油田的稀油和稠油调配, 加入降阻 剂, 研制复合原油压裂液, 其粘度 40 m Pa#s 左右, 摩 阻相当于普通原油的 30% ~ 40% , 最高砂比 30% , 最高加砂量 35 m3 。
D) ) ) 壁厚, m m; Rs ) ) ) 钢材屈服强度, M Pa; D ) ) ) 中心管外径, mm; Q ) ) ) 中心管极限载荷, N; S ) ) ) 中心管最小横截面积, mm2 。 通过计算和室内试验, 中心管抗内压强度和抗 拉强度可以满足压裂施工需要。 根据室内实验, 在其它参数不变的条件下, 帘线 单根 强 度 提高 100 N, 承 压 能 力 可 以 提 高 5 ~ 8 M Pa。优选 N66( 2) 新型胶筒帘线, 拉伸实验表明, 该帘线最高断裂强力均达到 310 N 以上, 比普通帘 线强力高出 32% 。 橡胶综合性能改进后, 其撕断强力、伸长率、附 着力等性能指标明显提高, 室内和现场试验压力在 50MP a 时, 未出现帘线层与胶层分离的现象。 在进行小直径压裂封隔器油浸检测试验时, 由 于没有 <100 mm 小直径封隔器的检测标准, 试验根 据套损井压裂的条件, 参照中华人民共和国化工行 业标准 HGPT 2699- 2702- 19955 油气田 扩张( KZ) 式 封隔器胶筒6中的测试方法进行, 各项指标均符合。 ( 2) 小直径压裂喷砂器研制 根据理论计算, 当压力达到 40 MP a 以上时, 小 直径压裂工具要承受 350 kN 以上的拉伸载荷。为 此, 通过改进材质和处理工艺, 保证工具各部件强度 的要求: ¹ 在保证各部件强度的前提下, 通过优化结 构设计, 喷砂器滑套最大内径达到 <32 mm, 过流面 积 800 mm2, 喷砂器中心管 4 个出液孔, 过流面积为 750 mm2, 满足了一次坐压二层的排量需要。 º 对 喷砂器凡尔、凡尔座、护套采用特殊处理工艺, 提高 其抗磨损强度, 以保证压裂施工时喷砂器的节流压 差, 同时保证压后管柱处于密封状态。 » 设计活动 凡尔限位机构。当作用于活动凡尔的压力达到一定 程度时, 凡尔开始限位, 保证弹簧不会压缩距离过大 而损坏。 中心管滑套抗内压强度 P = 2DRsPD = 2 @ 785 @ 4P40= 157( M Pa) ; 中心管抗拉载荷 Q = RsS = 785 @
非常规油气水平井多级分段压裂完井技术
视频
（四）水平井套管固井预置滑套分段压裂技术 关键工具－预制滑套
压裂滑套采用固井的方式进行分隔 压裂滑套采用专用的开关工具进行打开和关闭 压裂滑套内壁采用特殊涂层，有效防止固井泥浆粘留。
（四）水平井套管固井预置滑套分段压裂技术 关键工具－开关工具
开关工具通过内管大打压的方式胀开开关爪 达到一定拉力可以脱开 随连续油管下入更快捷
1.9
2.025 2.15 2.275 2.4 2.525 2.65 2.775 2.9 3.025 3.15 3.275 3.4 3.525 3.65 3.775
（一）水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术 压差式滑套
压差滑套是第一段的压裂通道，采用油管直接打压的方式打开
（一）水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术 井筒隔离阀、底部循环阀
全国天然气总产量的 1/4 以上。专家预测， 2015 年 全 国 致 密 气 产 量有望达到 500 亿立方
米。
（二）国内非常规油气发展情况 中石油非常规发展
共完成水平井分段压裂1133口井，4722段 平均单井产量是直井的 3.9 倍，增油 520 万吨， 增气145亿立方米，相当于开发一个中型油气田 自主技术应用比例达到87%以上 2011年完钻1000口水平井，500口井实现了2200 段有效压裂
平 衡 阀
丢 手 球 座
机 械 定 位 器
喷 枪 丢 手 引 导 头
（五）水平井连续油管拖动封隔器套管分段压裂技术
相关设备－压裂车组
2000型泵车8台-压裂车组
2000型泵车2台-喷砂射孔
700型泵车2套-下入循环 混砂车1部-喷砂射孔
（五）水平井连续油管拖动封隔器套管分段压裂技术 相关设备－连续油管
固井滑套分段压裂工艺简介
1.固井滑套分段压裂简介该工艺技术是贝壳休斯公司在固井技术的基础上结合了开关式固井滑套而形成的多层分段压裂完井技术。
该技术利用可开关式固井滑套选择性的放置在油层位置，固井完成后，利用钻杆，油管或连续油管代开关工具将滑套打开，然后用同一趟管柱进行压裂作业。
该压裂完井体系可根据油藏产层情况，选择多个CM滑套，实现多层压裂投产或选择性压裂开采。
该完井体系中CM系列滑套内外表面进行了特殊镀层处理，保证了工具开关性能。
该技术可应用到任何利用压裂措施投产的井。
另外，根据以后生产的需要还可以调整油藏层间矛盾。
提高油藏的利用率。
2.作业步骤1）根据油藏产层情况，确定各CM滑套位置；2）按照确定的深度将滑套和套管管柱一趟下入井内，然后进行常规固井；3）下入压裂和滑套开关服务工具，有选择性地打开滑套进行压裂作业。
4）压裂完一层之后，通过上提下放管柱将压裂层位滑套关闭，随后打开下一层滑套进行压裂。
5）所有层位压裂完成之后，通过上提下放管柱将所有需要生产的层位的滑套打开，起出管柱，进行生产。
6）在生产过程中，如果出现产水层或者由于别的原因，需要将某个层位关闭，可下入滑套开关工具将其关闭。
如果还需打开，还可以下入开关工具将其打开。
3.优点：1）随套管一趟下入，无需射孔。
压裂作业一趟连续完成，节省了时间。
2）无需射孔，无需额外的封隔器卡层，节省了成本。
3）压裂完成之后套管内保持通径，方便了以后的修井作业。
4）滑套可以多次开关：根据生产需要，滑套可以随时关闭和打开，大大增强了其实用性。
5）在每一层压裂后，可以关闭滑套，保护地层不受污染。
4. 可用规格尺寸尺 寸(in) 压力级别(psi) 温度级别(°F) 抗拉强度(lb) 抗扭力(ft-lb) 2 3/8 96,000 1,7822 7/8 140,000 3,5003 1/2 10,000 375 182,600 4,0004 7,500 291,900 5,700 4 1/2 8,200 325 270,000 6,000 5 7,300 315,000 5,5005 1/2 6,300 351,000 6,2007 7,000 300 628,000 8,7005. 图例CM 滑套示意图 CM 滑套进行特殊涂层处理之后，水泥固井图。
套管固井滑套分段压裂工艺常见问题分析
套管固井滑套分段压裂技术是指根据油气藏产层情况，将滑套与套管连接并一趟下入井内，实施常规固井，再通过下入开关工具或投入憋压球或飞镖，逐级将各层滑套打开，进行逐层改造的一种储层改造技术。
该技术可广泛应用于低渗油气藏、薄油藏、页岩气以及煤层气等非常规油气藏的增产改造，具有广阔的应用前景。
1 工艺特点套管固井滑套分段压裂技术与传统的裸眼分段压裂、水力喷射压裂、射孔压裂等技术相比有很大的区别，它具有施工压裂级数不受限制、管柱内全通径、无需钻除作业、利于后期液体返排及后续工具下入、施工可靠性高等优点[1]。
如果下入的是可开关滑套，则在生产过程中，如果出现产水层或者由于别的原因，需要将某个层位关闭，可下入滑套开关工具将其关闭。
如果还需打开，还可以下入开关工具将其打开。
2 作业流程以投球打开的固井滑套为例。
完井及压裂作业流程如下：（1）根据不同产层情况，确定各固井滑套等各压裂工具位置；（2）按照确定的深度将滑套和套管管柱一趟下入井内，然后进行常规固井；（3）第一层进行电缆射孔，然后进行压裂作业；（4）压裂完第一层之后，投入一定尺寸的球或飞镖坐入第一个固井滑套（第二层），打开滑套，封隔前一个已经完成施工的层位，进行第二层压裂[3]；（5）重复以上过程，实现多级压裂施工。
3 常见问题分析（1）施工过程中可能出现固井滑套无法打开或地层无法压开。
现象：投入球后，当球入座液体体积到位时，施工压力一直持续增高，则需要综合地质情况和前期固井质量情况考虑是固井滑套未打开还是地层未压开。
可能原因：由于固井质量影响或井下套管居中度无法确保，则水泥环厚度可能不均匀，具体起裂是在哪无法考证。
水泥环与井壁和套管壁的胶结面是最薄弱的地方，类似于页岩层理，或者隐性裂缝，裂缝有可能沿此胶结面延伸，导致裂缝极度扭曲，近井摩阻非常大。
另一种原因可能与地层本身的性质有关，地层破裂压力大，球座打开压差高；建议：①提高固井质量；②下入固井滑套工具串时需要同时考虑地层应力、固井质量和套管节箍位置；③不断使用小排量进行打开滑套试验；④考虑使用一些能够降低此情况的固井滑套，比如一些固井滑套外部有一定的特殊处理确保水泥不会进入滑套内部；⑤套管射孔进行正常压裂作业（使用连续油管等方式）。
压裂工艺技术
3．利用压裂液粘度和密度控制裂缝高度 压裂液粘度越大，裂缝越高，保持在50-100mPa·较合适。 s 要控制裂缝向上延伸，应采用密度较高的压裂液；要控制裂 缝向下延伸，则应采用密度较低的压裂液。 (二)人工隔 层控制裂缝 高度技术 1．用漂浮 式转向剂控 制裂缝向上 延伸技术 （1）工作原 理
(2) 对漂浮式转向剂性能要求
(4)技术要求
1)水力锚的啮合力必须大于施工时作用于封隔器上的上顶力， 以免顶弯油管； 2)施工时作用于封隔器上下的压差必须小于封隔器允许的最 大压差；
3)压裂层的射孔段与上面一层射孔段之间的距离，中深井应
不小于3m，深井应不小于5m。
2．双封隔器分层压裂
(1)管柱结构图
(2)用途 在射开多层的油气井中， 对其中任意一层进行压裂。 (3)特点
(5)孔眼持球力
考虑孔眼和堵球几何尺寸的影响，需对上式进行修正。即
当FH’＞Fu时，堵球才能坐封在孔眼处不脱落！
4．选择堵球直径与堵球数量的经验公式 (1)选择堵球直径经验公式
(2)选择堵球数量的经验公式
5．不同密度差、不同流量与封堵效率关系
（三）限流法分层压裂
1.限流法分层压裂工艺原理
3．表面活性剂
在气、液混合后，使气体成气泡状均匀分散在液体中形成泡沫。
4．滑套封隔器分层压裂 有两种管柱类型，而且开关滑套方式也有两种。 国内最常用的是只有喷砂器带滑套的管柱和采用投球憋压 方法打开滑套。 (1)管柱结构图 (2)用途 1)可以不动管柱、不压井、不放喷一次施工分压多层； 2)对多层进行远层压裂和投产。 (3)特点 1)对油气层伤害小，有利于保护油气层； 2)由于受管柱内径限制，一般最多只能用三级滑套，一次分 压四层； 3)如果一次压多层，必须起钻换管柱，才能对下部层位进行 排液投产。
压裂教材
五、压裂施工工艺
1、常规分层压裂工艺 （1）原理 当压完第一层后，通过投球器和井口球阀 分别投入不同直径的钢球，逐次将滑套憋到喷 砂器内堵死水眼，然后依次再进行压裂。当最 后一层替挤完后，立即活动管柱，并投入堵塞 器，从而实现不压井、不放喷起出油管。
五、压裂施工工艺
五、压裂施工工艺
（2）管柱结构
是从“七五”期间从BJ程序开始的。
91年研究编制了“DQJX”压裂设计程序； 92年为适应老区油水井压裂的需要, 研制开发了水平缝压裂设 计程序；
93年又引进了西南石油学院的“HDFG”设计程序；
近年来,引进了FracproPT、StimPlan软件。
四、优化压裂设计
监测软件主要有：FRACPT、西方压裂 设计程序、Noscow公司的Smarts程序。
二、油层水力压裂概念
外围深井压裂管柱：
工具参数：
Y344-114
名称 长度(mm)
封隔器 1161
导压 喷砂器
喷咀 300
660 112 25
最大外径(φmm) 最小通径(φmm)
114 54
95 25
使用条件：
工作 压力 MPa 工作 温度 ℃ 90 喷砂器 过砂量 m3 最高 砂比 % 适用 套管 内径 mm 124
缝。继续将带有支撑剂的压裂液注入裂缝，使裂缝向前延
伸，并在裂缝中填充支撑剂。在停泵后即可在地层中形成 足够长度、一定宽度及高度的填砂裂缝。由于这个裂缝扩 大了油气流动通道，改善了地层渗透性，可起到增产增注 作用。这一施工过程就叫油层水力压裂。
二、油层水力压裂概念 2、水力压裂分类
水力压裂
笼统压裂 机械分层压裂 桥塞压裂 封隔器压裂 分层压裂
二、油层水力压裂概念
石油行业完井无限级滑套分段压裂技术简介
国内目前尚处于引进应用阶段，2013年在苏里格地区进行了国内首口井现场应用，该井
井深4335m，分十段进行压裂。 国内井例： 苏里格苏76某井
井身结构 储层岩性 分段数 施工排量 施工液量/平均单段液量 井例（国内） 加砂量/平均单段加砂量 平均施工压力 总计施工时间 两段间转层间隔时间 封隔器使用数量
2）组装连续油管工具串（隔离封隔器，套管接箍定位器），在地面进行测试。
3）下入连续油管工具串， 速度不能超过20米/分。下入连续油管工具到套管底部，上提一根套 管为止，在套管接箍位置定位坐封，下压坐封封隔器，环空打压5MPa验封。 4）上提连续油管工具，在滑套上下四个位置进行定位，以便确认滑套位置。 5）把封隔器坐在滑套位置上，从环空打压到11MPa， 把压裂滑套打开，继续升压击穿水泥环， 开始压裂施工。压裂过程中以50升/分的泵速向连续油管内不断泵注液体，具体泵速根据压裂泵 压及连续油管抗外挤强度确定。
• 压力达到11MPa时，平衡阀打开
工艺步骤
第四步：逐级打开压裂滑套，逐级压裂
6）当每层压裂结束后，以150``
200升/分的泵速向连续油管内不 断泵注液体， 以小于15米/分速 度上提连续油管。 7）重复步骤4到6，直至全井所 有层位压裂结束。 8）起出连续油管，起钻期间应以 不低于150升/分的泵速边循环边 起钻，直至起钻至造斜段以上
1）下入全尺寸钻头+扶正器通井至井底，起钻前循环替入优质泥浆; 2）下入技术套管后，推荐另外下入一趟通井磨鞋，以监测是否存在套管上扣扭矩过大，套管
变形 内凹的情况;
3）无限级压裂滑套出厂前会在上部连接一根提升短节，并在下部连接一个定位短节，并试压 至35MPa; 4）无限级压裂滑套在出厂前装有固定数量的剪切销钉，一般情况下是四颗，11MPa的压差可
水平井套管固井滑套分段压裂完井存在问题及对策
水平井套管固井滑套分段压裂完井存在问题及对策董云龙;唐世忠;牛艳花;吕照鹏;王晓彬【摘要】The low permeability difficult-to-produce reserves and unconventional oil and gas reserve in Dagang oilfield is rich, and horizontal wells with staged fracturing completion technology is probably the mainly mean to economically and efficiently develop these reserves. In order to analyze the applicability of staged fracturing in horizontal well completion technology in Dagang oilfield, ap-plication trials of openhole packer staged fracturing completion, casing cementing sliding sleeve staged fracturing completion technol-ogy and hydraulic jet perforation completion with immovable string were conducted to form a new well completion technique, which take the casing cementing and sliding sleeve subsection fracturing as the main technology. The newly process has the advantages of integrated pipe column for well cementing, completion and staged fracturing, full size and fracturing operation continuous, which can shorten the working period and sliding sleeve can be closed for water blocking point in late water-producing layer. Meantime, there also presents some problems with this technique such as wellbore production plug caused by ball dropping, poor cementing quality because of rubber plug no pressure and adjacent wells connection. Aiming at the existing problems, analysis and evaluation were conducted,and solutions were proposed in this paper. Field application primarily realized normal production of oil wells, which provides founda-tion for the further scale application of the similar staged fracturing completion technology.% 大港油田低渗透难动用储量和非常规油气藏储量丰富，水平井分段压裂完井技术是经济、有效开发低渗透油藏、非常规油气藏的主要手段。
2010级储层改造答案(标准的)
1、支撑裂缝导流能力的影响因素有哪些？并简要分析。
答：影响支撑裂缝导流能力的主要因素：支撑裂缝所承受的作用力、支撑剂物理性能、支撑剂在裂缝中的铺置浓度（层数）、以及支撑剂对岩石的嵌入、承压时间和压裂液对支撑裂缝的伤害等。
（1）支撑剂承受的作用力、粒径大小和均匀程度能对裂缝导流能力影响：低闭合压力下：大粒径可提供更高导流能力。
但输入困难。
粒径相对集中、比较均匀的支撑剂能提供更高的导流能力。
在高闭合压力下，圆、球度好的能提供更高导流能力，但在低闭合压力下则情况相反。
破碎率低的导流能力高。
（2）支撑剂铺置浓度对裂缝导流能力影响：多层铺置后随浓度增加，导流能力也增强。
（3）支撑剂的压碎与嵌入对裂缝导流能力影响：裂缝闭合在支撑带上，颗粒将由缝壁嵌入或被压碎，导致导流能力下降。
主要与岩石硬度有关：杨氏模量大于28000MPa时，压碎是主要的。
（4）压裂液对裂缝导流能力伤害的影响：压后破胶返排，但仍有部分残渣存留在支撑带孔隙中，以及壁面滤饼等因素会导致导流能力下降。
不同压裂液对导流能力的保持系数不同。
（5）有效地应力作用时间对裂缝导流能力的影响：目前在探索中。
Penny做实验：在地应力作用下50h小时内导流能力下降较快，以后基本稳定，但随时间推移，导流能力仍在逐渐降低。
2、列出三种分层压裂工艺，并简述其特点。
答：对多油层的油井压裂，在多层情况下，要进行分层压裂，利用封隔器的机械分层方法、暂堵剂的风层方法、限流法或填砂法都可以进行分层压裂作业。
(1) 堵球法分层压裂方法：堵球法分层压裂是将若干堵球随液体泵入井中，堵球将高渗透层的孔眼堵住，待压力蹩起，即可将低渗层压开。
特点：可在一口井中多次使用，一次施工可压开多层。
施工结束后，井底压力降低，堵球在压差的作用下，可以反排出来。
优点：是省钱省时，经济效果好。
(2) 封隔器卡分法分层压裂使用封隔器一次多层压裂的施工方法已被广泛采用。
又分为：憋压分层压裂、上提封隔器分层压裂、滑套分层压裂。
无限级套管滑套多层压裂技术研究
无限级套管滑套多层压裂技术研究张光生;王筱;张红丽【摘要】Oil and gas resource is gradually the future industry development focus. With the deeper exploration work and new exploration technology, the increasing producing degree of the low-grade and difficult to mine oil and gas resource in our country.It creates a new chal-lenge for the reservoir reconstruction,which makes the casing sliding sleeve multi-layer frac-turing technology for higher production and higher efficiency in oil and gas field provide a new idea. Combined with the current fracture situation, the higher cost, the longer working cycle and the evidently production of fracture technology limits, the paper had a optimized design, which introduced infinite casing sliding sleeve multi-layer fracturing technology and explained the design thought and its matching tools principles, structures and adopt the Sulige area 76-5-2H well as the research object and test analysis,obtained the process have the advantages of well cementing and completion integrated string,full bore and infinite frac-ture. It greatly improves the construction efficiency, and is an advanced, safe and efficient multi-layer fracturing technology,which supply a new technology method for the multi-layer and section fracture technology tight oil-gas reservoirs in our country.%油气资源正逐步成为未来油气产业发展的重点.随着勘探工作的逐步深入和勘探技术的不断发展,我国对低品位、难开采油气资源的动用程度逐年提高,对储层改造提出了新的挑战,套管滑套多层压裂技术则为油气田增产增效提供了新思路.本文从我国油气田开发压裂现状出发,针对当前压裂技术成本高、作业周期长、增产效果不明显等局限性进一步优化设计,引进了无限级套管滑套多层压裂技术,阐述了该技术的设计思路及配套工具的原理、结构,并以苏里格地区苏76-5-2H井为研究对象进行室内及现场试验分析,得出该工艺具有固完井压裂一体化管柱、全通径、无限级压裂等优点,提高了施工作业效率,是一种先进、安全、高效的多层压裂工艺技术,为我国致密油气田多层多段压裂技术探索提供了新的技术手段.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】5页(P27-31)【关键词】无限级;套管滑套;多层压裂;苏里格地区【作者】张光生;王筱;张红丽【作者单位】陇东学院能源工程学院,甘肃庆阳745000;中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第八采油厂,陕西西安710021;中国石油川庆钻探长庆钻井总公司第二工程项目部,甘肃庆阳745100【正文语种】中文【中图分类】TE934.21 研究背景1.1 压裂改造难点作为中国陆上目前最大的综合性天然气田，苏里格气田是长庆油田实现年产5 000×104t产量的重要组成部分，其岩性以岩屑砂岩和岩屑质石英砂岩为主、石英砂岩次之，黏土矿物体积分数较高，储集空间以孔隙为主，具有孔喉半径小、排驱压力大、分选程度差的特征，平均孔隙度为6.23%，平均渗透率0.4 mD，属于典型的“低孔、低压、低渗”三低气田，目前压裂改造的难点如下[1-4]：（1）由于储层致密，黏土矿物含量较高，储层物性差，需要在压裂过程中形成较长的人工裂缝，并且能与井网系统相匹配，以抵抗外来流体对地层的伤害。
分层及选择性压裂技术
三、蜡球选择性压裂
在同一开发层系中，由于油层的非均质性而存 在高渗与低渗的差别时，为了压开低渗层段，可采 用油溶性蜡球选择性压裂。 • （一）工作原理和作用 • 蜡球选择性压裂是利用问渗层与低渗层吸水能力不 同，在压裂液中加入蜡球暂堵剂将高渗层封堵，从 而压开低渗层。油井投产后，蜡球被原油逐渐溶解， 而使堵塞解除。 • 采用蜡球选择性压裂可以使低渗层得到改造，改善 油井产油剖面，提高单井产量。若高渗层为高含水 层，还可封堵产水层段降低油井含水率。 •
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感谢各位领导批评指正
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• 1．管柱结构图
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2．用途 （1）可以不动管柱、不压井、不放喷一次施工分压多层； （2）对多层进行逐层压裂和求产。 3．特点 （1）对油气层伤害小，有利于保护油气层； （2）由于受管柱内径限制，一般最多只能用三级滑套，一次分注四 层； （3）如果一次压多层，必须起钻换管柱，才能对下部层位进行排液 求产。 4．技术要求 （1）滑套内径自上而下要逐级减小，压裂时自下而上逐层压裂； （2）为保证封隔器有较好的坐封位置，每个射孔段之间的距离一般 不能小于5m； （3）用于深井，为保证封隔器坐封位置准确，应对油管进行测井校 深； （4）因这套管柱结构复杂，容易造成砂卡，施工完后应立即起出管 柱； （5）滑套外径应小于所通过的管柱最小内径，并与滑套坐落短节密 封良好。
108.0 144.0
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• 二是应用高强化学堵剂永久性封堵原人工裂缝 (高含水层位) ，然后 应用氧化剂对射孔炮眼进行解堵后 ，再实施压裂、产生新的人工裂 缝。
如朝76-118井
该井压前产液13.5t，产油0.7t，含水98%。压后起抽初期产油5t， 增油4.3t，含水下降30%。目前产油4.2t，含水13%，已累计增油630t。
滑套压裂理论介绍及端口优选实验研究
滑套压裂理论介绍及端口优选实验研究王根柱;刘杨;张力中;臧孝宇【摘要】常规压裂技术面临压裂周期长、作业成本高、水砂浪费严重以及不能一次针对多地层压裂的问题,滑动套管分层压裂技术则大大弥补了这些缺点,现已被很多国内外油田采用,尤其是在低渗透油气藏开发应用上效果良好.参考国内外的相关研究文献,本篇论文从滑套压裂技术理论研究和实验等方面进行了调研,进行了滑套端口的设计和在无地应力(地面)条件下滑套端口参数对套管滑套压裂起裂压力影响的试验研究.分别从滑套端口的个数、长度、角度、形状、包裹材料以及水泥试件的高度、直径这些方面做了相关实验,分析了每个因素对起裂压裂的影响规律,根据实验结果,以降低起裂压力为目的,对滑套端口参数进行了优选.【期刊名称】《化工管理》【年(卷),期】2019(000)017【总页数】3页(P146-148)【关键词】理论介绍;套管滑套压裂;起裂压力;端口参数【作者】王根柱;刘杨;张力中;臧孝宇【作者单位】渤海钻探工程有限公司第一钻井工程分公司,天津 300280;渤海钻探工程有限公司职工教育培训中心,天津 300280;渤海钻探工程有限公司第一钻井工程分公司,天津 300280;渤海钻探工程有限公司第一钻井工程分公司,天津 300280【正文语种】中文为提高低渗透油气藏的开发及对老井修复，国内外现主要采取压裂酸化工艺技术，目前常用的压裂完井技术主要有裸眼井水力压裂、射孔压裂、滑套分段分层压裂以及较新的TAP完井多级分层压裂工艺技术。
滑套固井分段压裂技术是结合了开关式滑套固井而形成的多层分段压裂完井技术（TAP完井）[1] 。
滑套端口作为连接液体压力与水泥环的通道，其结构参数与布置方式对起裂压力有着重要影响。
通过多组压裂试验，研究出滑套端口形状、个数、面积大小（长度）、方位角度、外敷材料等因素对起裂压力的影响规律；进一步阐明不同端口参数及地应力对起裂压力的影响规律。
优化了端口参数，对实际压裂工具的设计生产与现场施工提供技术支持。