磨铣水平井裸眼封隔器完井压裂滑套的大修工艺技术讨论
10）水平井固井滑套分段压裂技术探讨
10）⽔平井固井滑套分段压裂技术探讨固井滑套——将滑套连接在套管上⼊井后⽔泥固井，在压裂的时候投球打开滑套进⾏压裂，问题：1、⽔泥环有没有影响？2、⼀旦滑套打不开如何处理？3、该⼯艺技术您认为有什么优点或不⾜？暂时想到这⼏个问题，欢迎各位参与讨论，（不限于以上⼏个⽅⾯⽔平井预置滑套分段压裂⼯艺是采⽤套管固井完井⽅式，在套管之间预置滑套，固井完毕后下⼊滑套开关⼯具，对预置滑套进⾏开关，通过套管压裂，该完井⼯艺具有不受分段限制、不受排量限制，可选择性⽣产及选择性重复压裂等优势1.⼀般分段压裂⽔泥环和套管接箍都需要考虑。
2、固井滑套压裂对⽔平井⽽⾔却是较为成熟的技术，但⽬前在油⽥的应⽤范围感觉却是在减少，其主要原因是现在⽔平井的井筒没有那么平滑，井况不好的井⼤有存在，这种情况下，使⽤固井滑套，卡住的危险⾮常⼤，⽬前这种复杂井况国内多采⽤下段塞，部分采⽤限流压裂。
⽔泥环对滑套打开肯定有影响，尤其是第⼀级的压差滑套。
尽管完井管柱时对滑套进⾏了保护处理，但仍然避免不了下⼊时的各种磨损，⽔泥浆会对滑套打开有影响。
本⼈亲⾝经历过⼀⼝井，第⼀级施⼯时，⼀给排量，马上超压。
最后采⽤⼩油管带射孔枪射孔后实施压裂。
采⽤油管射孔，会对下⼀级滑套球座产⽣磨损。
第⼆级施⼯时，滑套就没有明显的打开显⽰。
TAP⽬前有2中⼀种是投球⼀种是投阀，这两种都基于套管固井，具他们的资料介绍裸眼和固井打开压⼒⼀样，但是我觉得⽔泥环的厚度还是会对起裂有⼀定影响，由于⽔平井套管居中度⽆法确保，我认为总有⼀块⽔泥环薄的地⽅，但是具体起裂是在哪⽆法考证；2、威德福有过固井滑套他们的滑套外部有⼀定的特殊处理确保⽔泥不会进⼊滑套内部；同时⽬前国外的滑套有多种，⼤部分在外部外径⽐较⼤确保⽔泥环⽐较薄，如果压不开⽤连续油管带着⽔⼒喷射去做应急处理⼀般滑套外都套了⼀层保护套，类似于硬质塑料壳的东西，在下⼯具前要预设合适剪切销钉个数，防⽌在下井后出现突发情况打不开滑套。
水平井裸眼封隔器完井分段压裂技术研究
图 1 水平井地层封隔器下井管柱图
裸眼完井、筛管（割缝）衬管完井、套管固井/射孔完
井、套管固井/筛管复合完井、砾石充填筛管完井。在
上述 5 种完井方式的基础上，为增加管外的封隔程度、
实现分层作业和分段开采，国外已成功研制应用了管
外封隔器的完井方式（见图 1）。其通过在水平井裸眼
段内下入管外封隔器及配套工具的完井工艺管柱，地
范围
均值
3.2~22.9
10.81
8.8~11.3
10.7
1.1~11.5
6.65
井区储层渗透率 10-3μm2
范围
均值
0.014~8.42
1.23
0.4~4.0
1.3
0.23~1.38
0.32
2.3 储层砂体展布情况
苏 10-32-47 井区水平井部署区盒 8 段 6 小层为纯气藏，埋藏深度 3257.1～3263.2m，有效气层厚度在 3.3～
12.0m 之间（见图 3-1）。苏 10-38-60 井区水平井部署区盒 8 段 4、5 小层为纯气藏，埋藏深度 3191.3～3221.6m，
有效气层厚度在 1.8～16.6m 之间（见图 3-2）。苏 10-38-60 井区水平井部署区山 1 段 7、8 小层为纯气藏，埋藏
深度 3240.0～3289.0m，有效气层厚度在 5.5～16.5m 之间（见图 3-3）。
根据该段地层岩心、录井、测井资料中的岩性组合特征、沉积旋回、电性特征，将目的层段划分盒 8 上、 盒 8 下、山 1 三个层段，细分为 9 个小层，以小层作为苏里格气藏地质研究的岩石地层单元（见表 1）。
Xi`an
表 1 苏里格气田地层划分表
系
统
水平井裸眼完井分段压裂技术研究
压裂通道依靠滑套开启 ， 设计有加压开 图 １ 中 ， 启（ 压力 开 启 滑 套） 和投球加压开启（ 投 球 滑 套） ２ 种 。 针对部分井眼压裂后压裂液不能顺利地返排出 来， 设计了外压差开启循环阀 ， 用于实现压裂后不动 管柱的油套连通 ， 起 到 洗 井 的 目 的。工 具 之 间 依 靠 分段间距 较 长 井 段 油 管 的 中 间 还 需 安 装 油管连接 ， 扶正器 ， 增加工具串的刚性 。 ， 首先 ， 由钻杆接上压裂管柱送 入 井 底 （ 如 图 ２） 投球至坐封球座并加压 ， 此时 ， 双向悬挂封隔器坐封 悬挂 ； 提高泵压可实 现 钻 柱 与 压 裂 管 柱 在 丢 手 工 具 处分离 ， 丢手后泄压提出钻柱与丢手工具 。 其中 ， 坐 封球座设计有锁球机构 ， 投球进去球不会跑开 。
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｏ ｆ Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｔ ａ ｅ Ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｏ ｆ Ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ Ｂ ａ ｒ ｅ Ｈ ｏ ｌ ｅ Ｗ ｅ ｌ ｌ ｓ ｙ ｇ ｇ
， Ｚ ＨＵ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｘ ｉ Ｌ Ｉ Ｙ ｏ ｎ ｅ － － ｇ ｇ ｇ
图 ２ 钻杆连接分段压裂管柱入井底结构
将生产油管柱接上外压差开启循环阀 、 水 接着 ， 力锚以及插入管 ， 插入丢开后的插管回接密封装置 ， 中（ 如图 １） 并加轴向力５ 井 口 安 装 采 气 树。 ０ｋ Ｎ、 加压 ， 压力开 启 滑 套 开 启 ， 即建立起第１层压裂通 道， 压裂第 １ 层 ； 投树脂球 ， 投球滑套 １ 开启 ， 即建立 压 裂 第 ２ 层； 依 次 投 球， 压裂剩 起第 ２ 层压裂通道 ， 余层数 。
等： 水平井裸眼完井分段压裂技术研究 ０卷 第１ １ 期 朱正喜 ， 第４
关于水平井封隔器滑套分段压裂技术的国内外调研
关于水平井封隔器滑套分段压裂技术的国内外调研随着世界经济的发展，石油这一不可再生资源在社会发展中的作用日益显著，石油的开采方式也在不断的突破与创新。
水平井分段压裂技术自2002年开始，经过数年的快速发展，形成了可以与不同完井条件相适应的水平井分段压裂技术。
作为非常规油气开发的主要技术，水平井分段压裂技术有许多优点，可以大幅提高采收率，同时也取得了长足的进步与发展，世界上专门研究该技术的公司也屡见不鲜，可以说得到了国际与社会的广泛关注。
本文主要介绍封隔器滑套分段压裂技术。
通过对其国内外现状、技术介绍、优化方法等方面进行研究，以期为水平井分段压裂技术的发展与探索提供参考。
标签：水平井；分段压裂；封隔器滑套；国内外现状；优化1 前言近几年石油开采技术的发展在全球都备受关注，越来越多的探明储量都属于低渗透储层，开采难度大，经济效率低，水平井的发展大大提高了集水建筑物与地下水非饱和带中的气体、地下油气的接触面积，有效地提高了流体的抽取效率。
本文主要选取水平井封隔器滑套分段压裂技术作为范例，来介绍水平井分段压裂技术的国内外发展情况，关键技术和分析优化等方面，希望可以对水平井分段压裂技术的发展有所帮助。
2 水平井封隔器滑套分段压裂技术国内外现状我国在2011年2月，完成了悬挂封隔器，压缩式裸眼封隔器，锚定封隔器，回插管及机械可开关滑套等工具的研制，随后几年先后完成水平井裸眼封隔器滑套10段压裂管柱地面整体试验，HG油田红平3井完成2开井身结构裸眼封隔器12段压裂试验，CL气田D组致密砂岩气藏CSD20井完成3500m井身裸眼封隔器滑套10段压裂试验[1]。
哈里伯顿公司的遇油膨胀封隔器是通过投直径不同的球逐段打开滑套，并可以后期关闭不太理想的产层；支持连续泵注，节约作业周期。
贝克休斯公司的封隔器滑套技术是通过液压坐封封隔器不固井、不射孔来实现的。
其特点有：一趟管柱安装完，节省时间；可以更好地控制裂缝的延伸；通过小规模、有选择性地处理来降低压裂成本；最多可处理11 段[2]。
水平井裸眼分段压裂技术汇报材料
外径：∅142mm； 座封压力：15MPa； 两端扣型：高，耐冲击，耐高温，以及密度轻
的特点，120℃的高温下承压可到70MPa。
10
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水平井裸眼分段压裂技术 汇报材料
1
一、技术简介
水平井裸眼分段压裂完井技术是将完井管柱和压裂管柱合并为 一趟管柱一起下入，采用双向锚定悬挂封隔器悬挂扩张式裸眼封 隔器、投球式喷砂滑套、压差式开启滑套以及坐封球座等工具下 入井内，使用裸眼封隔器封隔水平段，实现压裂作业井段横向选 择性分段隔离，根据压裂段数进行分段压裂，可以实现全井段完 全压裂作业。通过对油气层进行选择性的改造，从而实现提高单 井产量的目的。压裂管串与完井管串为同一管串，一同下入，减 少了施工成本，不进行固井及射孔作业，极大的提高了完井作业 时间，并且不进行固井作业避免了水平井固井质量差的问题，因 此水平井裸眼分段压力技术在施工周期、施工费用及压裂改造效 果有着其它水平井压裂改造技术无法比拟的优势。
3
水平井裸眼分段压裂技术施工管柱
油管，扣型：EUE 油管，扣型：EUE
水力锚
悬挂封隔器
投球滑套4
投球滑套3
裸眼封隔器 投球滑套2
油管 投球滑套1
座封球座+浮鞋 压差滑套
套管鞋
4
引鞋
三、水平井裸眼分段压裂配套工具
1、悬挂封隔器
悬挂封隔器需要满足座封悬挂可靠，丢手顺利等要求，因此该悬挂封 隔器采用了双向卡瓦、液压座封、液压和机械两种丢手方式，确保工具可 靠性。
技术参数
总长：2400mm
抗拉载荷：80T
工作温度：130℃
最小内通径：φ89mm
最大外径：φ150mm
最大工作压力：60MPa
启动压力：14MPa
石油工程技术 井下作业 斜井、水平井大修工艺技术概述
斜井、水平井大修工艺技术概述20世纪30年代在美国开始发展水平井。
80年代以来，世界范围内水平井技术发展与应用进入一个崭新的发展阶段，技术水平显著提高，成本大幅度下降，使用范围可归纳为地层限制、地下要求和钻井技术需要等三个方面，在多种类型油气藏中取得明显的经济效益，其产量是常规井的2～10倍，成为开发油气藏的主要技术手段之一。
水平井基本类型有：大曲率半径（造斜率<6°/30m）、中曲率半径（造斜率6～20°/30m）和小曲率半径（造斜率4～10°/m）。
由于地层和地下条件的差异,水平井的类型繁衍增多,包括：大位移水平井、多底（多目标）井、丛式水平井、地面井口倾斜的浅水平井、定向井、套管开窗侧钻水平井、直井侧钻水平井、小井眼水平井。
完井方法有：裸眼完井、割缝尾管完井、射孔完井、割缝衬管封隔器完井、砾石充填绕丝筛管完井和打孔管完井。
不同的完井方法根据不同的水平井剖面及地层选用。
井身剖面类型很多,不过组成各种剖面的基本井身只有四种：垂直井段、造斜井段、稳斜井段、水平段。
由这四种井段组合而成的井身剖面多达16～17种,但最常用的只有两种：（1）三段制剖面（直—增—稳）通常在表套套管内即达到所需的最大井斜角,以后一直稳斜钻达目的层位。
（2）“S”型剖面（直—增—稳—降）造斜深度比较浅,稳斜钻进达到一定水平位移后降斜,使其到达油层时,井斜角符合地质要求,稳斜钻穿油层,最后采用垂直井段者亦属此类剖面。
随着水平井技术的推广应用,也相应产生了水平井修井技术。
修井设备一般采用常规修井机和连续油管作业机,井口倾斜水平井用斜直钻机修井。
无论什么样的斜井或水平井,其共同点是：井身都可看作是由井斜角不同的多边形组成,受重力作用,井眼出现问题以后比直井要严重的多,需要在多环节上进行技术把关,才能恢复斜井、水平井生产。
1斜井、水平井的修井与直井相比有如下特点1.1油层砂粒更易进入井筒,结果是形成长井段的“砂床”,严重时砂堵井眼。
水平井裸眼分段压裂技术汇报材料
水平井裸眼分段压裂技术中的压裂液性能
水平井裸眼分段压裂技术中的裂缝参数
技术优势与局限性
技术优势：提高油气产量，降低开发成本，提高采收率
技术应用范围：适用于不同类型油气藏的开发，如低渗透、致密气藏等
未来发展趋势：随着技术的不断进步，水平井裸眼分段压裂技术将得到更广泛的应用
局限性：对地层条件要求较高，施工难度较大，需要专业人员操作
04
技术实施流程
施工准备
场地准备：对施工场地进行勘察和评估，确保符合施工要求
设备准备：确保所需设备齐全，并检查其性能和安全性
人员准备：组建专业的施工团队，并进行技术培训和安全培训
方案制定：根据实际情况制定详细的施工方案，包括施工步骤、时间安排、人员分工等
06
技术效果评估
增产效果评估
压裂后产量提升幅度
压裂后产能稳定性评估
压裂对储层改造效果评估
增产效果与成本效益分析
经济效益评估
产能提升：评估技术实施后对产能的提升情况
经济效益综合分析：结合投资回报率、成本效益和产能提升等因素，综合评估技术的经济效益
投资回报率：评估技术实施后的投资回报情况
成本效益：分析技术实施过程中的成本与效益关系
分段压裂施工：按照设计要求，对水平段进行分段压裂，提高油气产量
完井作业：最后进行完井作业，包括固井、射孔、测试等，确保油气井的正常生产和运营
施工后处理与评估
施工后压裂液的清理
压裂效果的评估
施工后的维护和保养
裂缝的评估和检测
05
技术应用案例
案例一：某油田水平井裸眼分段压裂技术的应用
案例背景：某油田的储层特点及开发需求
水平井裸眼分段压裂施工流程
水平井分段压裂技术现状及对策
10段、50MPa,120℃
正在研制
工具和国外类似 段数少，耐压、耐温低 ；工具缺乏系列化
工具和国外类似
室内研究
二、主要技术问题
2.主体技术尚未形成
2.2连续油管水力喷砂射孔环空加砂压裂技术未配套
名称 应用 单位 技术 指标 技术 特点 技术 对比 国外 哈里伯顿、BJ 150℃；深度3000m； 油管直径60.3mm；施工层数43 层 中石油 西南油气田 油管直径50.8mm，深度1105m ，施工层数3层 中石化 胜利油田
封隔器外径上大、下小（下小于105mm）
卡距设置返循环通道 喷砂口距胶筒距离小(仅200mm)，预防沉砂 设计有液压安全接头，可投球打压丢手 工具串留有标准内通道，便于后续打捞
一次性射开所有待改造层段，压裂时利 用导压喷砂封隔器的节流压差压裂管柱，采 用上提的方式，一趟管柱完成各层的压裂。
●技术能力
单趟管柱压裂可以压裂8段，最大加砂规模
达到145m3
250 201
工艺管柱耐温100℃、耐压70MPa
200 153 150
195
●适用范围
适用51/2″套管完井
100
●局限性
拖动管柱,施工周期长 不适合气井
50 2 0 2006年 8 4.0
31 4.9 2007年 井数（口） 段数（段） 2008年 平均（段/井） 4.8
工具耐压差 （MPa） 中石油 50 / 50 70 50 50 中石化 / / 国外 204 232 / 100 120
工具耐温 （℃） 中石油 120 / 中石化 / / 120
120
120
一、技术发展现状
２.水平井分段压裂设计软件应用情况
主要功能 软件名称 公司名称 压裂模 拟 Stimplan FracproPT MFrac FracCADE Gohfer NSI Pinnacle Meyer Schlumberger Lab Marathon 自动 设计 小型 压裂 压裂防 砂模拟 酸化压裂 模拟 产能 预测 净现值 优化
大修井筒修复新技术
---活动肘节
主要是解决磨铣过程中因不同心产生的别钻问题。
应用实例
XXX
应用实例
XXX
应用实例
XXX
套管补贴加固工艺技术
1、波纹管补贴加固工艺
补
贴
2、液压胀管补贴加固工艺
加
固
工 艺
3、膨胀管补贴工艺
技
术
4、异径管补贴工艺
5、小直径衬管加固工艺
膨胀管补贴加固工作原理
将膨胀管柱从上至下 （膨胀器+膨胀管+悬挂器） 连接好以后下入套管补贴 段，初始膨胀时，将标塞 通过工作管柱泵入，直到 坐入膨胀器管鞋上。继续 打压在其座上部加压。膨 胀轴上的防爆破裂后，压 力就作用在膨胀锥下的截 面上，产生了膨胀所需的 推力，、逐步将膨胀管胀 大紧贴在套管内壁上，完 成补贴加固工艺。
----复式磨铣筒
一次磨铣刃相当于套 铣筒，二次磨铣刃相当于 凹底磨鞋。因两个磨铣刃 不在一个平面内,所以,磨 铣过程中筒内总保留一段 套管，起到导引作用。
----滚珠整形器
滚珠在锥体的凹槽内自转,同时也围绕 整形器的轴线公转，依靠滚珠在套管变形 位置的反复滚压，施加外力使套管产生塑 性变形实现整形扩径。
膨胀管补贴加固工具
异径管补贴工艺技术
工作原理:
异型管在国内也有 人称之为波型管，为 了区别前者把其称之 为异型管，它是由钢 管挤压成“8”型，使 其直径减小，从而可 以下井。异型管下入 补贴处后，用水泥车 或压裂车打压，使其 恢复到原来的形状， 达到补贴目的。
待补接的异径管
异径管焊接
补接完的异径管
大修井筒修复新技术
(一)套管损坏的类型
套管损坏的实物
(二)套管内打通道技术
水平井异径套管水平段滑套扩孔打通道技术经验分享
水平井异径套管打通道施工
技术经验分享
异径套管通常指75/8″悬挂41/2小套管，实施裸眼封隔器完井。
其上修目的：通过磨、铣、钻、冲作业，处理掉裸眼完井的多级级滑套芯子,实现恢复或扩大通道沟通渗流导流目的。
分享经验如下：
（1）异径套管水平井井下打通道（扩通滑套球座内腔）技术，工具选择至关重要，技术实施时，尽量选择分级式领眼磨铣扩径工具，且最大外径必须大于钻具接箍外径，小于裸眼
封隔器中心管内径。
其主要目的是：实施逐级扩径，不但可以提高磨铣速度，还可以免除
卡钻，即便卡钻便于处理。
直到扩径符合技术要求，便于起下钻通过。
（2）为防止扩径磨铣时返出物卡钻，除了在大径套管内，磨铣管串上始终保留沉砂筒外，
还可以采用磨铣正冲后，尾随追加优质携砂修井液（5～8 方），免除起钻造成卡钻。
其目的
是：让铁屑、合金、压裂砂等杂质处于悬浮状态。
（3）使用单级领眼磨鞋、空心铣鞋磨铣扩径时，其接头要采用局部反循环型，这样可以免
除施工时卡钻
（4）为确保水平井井下打通道技术顺利实施，最为可行工艺技
术为磨铣与反循环冲洗有机
交替地结合在一起。
（5）由于水平井磨阻大，为确保磨铣扩径时，不受磨阻影响或受到影响特别小，做好使用
螺杆钻具，下接磨铣扩径工具实施打通道技术；还可以采用复合钻进磨铣扩径法，即转盘与井下螺杆钻具同时实施旋转，必须注意一点，转盘转数一般不超过40～50r/min（rpm）。
封隔器类工具磨铣工艺研究与改进
封隔器类工具磨铣工艺研究与改进封隔器类工具磨铣工艺研究与改进摘要：随着油田开发的不断深入，为确保油水井的增产增注、调层改层等作业措施，磨铣井下可钻工具（封隔器类工具）的施工越来越多。
以往的磨铣施工存在着磨铣质量差，且在磨铣施工过程中出现井下复杂情况或井下事故，从而导致井下磨铣施工速度慢。
本文结合生产实际，综合分析了可能影响磨铣效率的原因，找出了主要因素，并从磨铣管柱、磨铣参数、磨鞋选用上提出了改进措施，取得了良好效果，降低劳动强度和安全风险，有效提高井下封隔器磨铣效率。
关键词：磨铣封隔器效率工艺改进磨铣工艺是井下作业中常见的修井工艺，在油水井作业过程中，由于封隔器出现问题的情况越来越多，当封隔器打捞不出来，从而采取磨铣的情况经常发生。
封隔器由于结构复杂，主要是材料有橡胶和钢材，所以在磨铣过程中效率较低，影响了作业施工进度，增加了作业成本。
一、封隔器类工具磨铣效率低故障调查分析原因一：管柱结构问题。
通过对作业磨铣管柱的现场考察，磨铣过程中往往产生大颗粒金属和橡胶碎块，这些碎块不仅导致重复磨铣，降低了磨铣进度，而且严重的可导致金属碎块卡钻事故发生，磨铣管柱没有加沉淀杯，也无加重杆，是造成磨铣效率低的一个方面的原因。
原因二：封隔器可钻性差。
一般说来除了可钻式封隔器类工具（可钻式桥塞等）的磨铣性较好以外，其他封隔器类（例如：Y341、Y221等）工具对磨鞋的要求都较高，这主要是工具功能上的原因决定的，该类封隔器的材质和结构决定了这些工具可磨性差。
原因三：磨铣参数问题。
通过对作业磨铣参数的现场考察，与作业标准值相差较大，是造成磨铣效率差的原因。
磨铣参数调查表（表1）原因四：磨鞋选用问题。
通过对作业磨铣管柱的磨鞋进行了现场考察：在448大修井在磨铣桥塞的过程中，磨掉一个可钻式桥塞用了三只普通磨鞋，一只磨鞋磨铣8小时后起钻观察到磨鞋磨损严重，出现中心穿孔，说明该磨鞋不宜磨桥塞。
同时还大大增加了起下管柱时间，降低了作业效率。
水平井封隔器滑套分段压裂完井技术研析
水平井封隔器滑套分段压裂完井技术研析作者：丁艳辉来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第11期摘要：2011年下半年以来，中原油田对区域内非常规油气藏区块进行了试开发，封隔器+滑套多段压裂完井技术作为非常规油气藏开发的有效技术手段进行了应用，封隔器+滑套分段完井是在钻井完井时下入完井管柱，永置井内，管串上端使用双向锚定封隔器悬挂于套管内，裸眼段用管外封隔器裸眼实现分段，中间用滑套、球座、盲管等配套体系连接，也可用于套管固井后分段射孔、进行管内分段，压裂施工时，通过对每段泵送投球，对上段压裂段进行封堵并打开本段压裂段滑套，实现对每个分段依次压裂、连续实施。
关键词：水平井;封隔器;分段压裂中原油田非常规油层都是特低渗、埋藏深的油气藏，试验开发井通过采用封隔器+滑套分段完井多段压裂投产，见到了一定产能，特别在致密粉砂岩凝析氣藏区块的开发井，成功获得了高产油气流，把该完井方式推广到部分常规油藏低产老井进行了应用，也取得了理想增产效果，封隔器+滑套多段（多层）压裂完井施工，到目前在中原油田总共施工了9口井，通过严密的组织、科学合理的设计、精细的技术准备、严格的施工执行，做到了井完井施工顺利，完井管柱100%成功达到预期目的。
1 特色工艺1.1 压裂管柱与完井管柱无连接、不密封封隔器+滑套多段压裂完井管柱，压裂管柱回接与完井管柱密封连接，是国内外的常规做法和惯例，优点在于能保护套管不承压，但缺点是无法观测套压，在压裂施工中观测不到套压，不利于进行实时情况分析判断，在套管抗内压强度足够的井，应压裂技术人员的要求，采用了压裂管柱与完井管柱无连接、不密封的方式，方便了压裂施工过程中现场技术人员对施工参数的及时调整，中原油田采用了此种压裂管柱工艺。
1.2 压裂管柱内连续油管解堵封隔器+滑套多段压裂完井管柱，若压裂施工中遇到砂堵，不能及时解堵会造成施工长时间中断，甚至造成完井管柱失败，针对此风险，预研究设计了在压裂施工管柱内使用连续油管冲砂加液氮助排的解堵工艺措施，并在濮1-FP1压裂第9段砂堵时，成功实施、顺利解堵，使压裂施工能在几小时内恢复施工，节约大批压裂设备动迁、上作业等人力物力费用。
水平井大斜度井段套磨铣技术探讨
20
技术应用与研究
阶
段名称 常
入井工具 捞矛、公锥、捞
处理井
段（m) 3463-
规打捞段 筒、母锥
4249
磨Байду номын сангаас
磨鞋、铣鞋、双级
4249-
套捞阶段 扣卡瓦捞筒、公锥母锥 4585
套
套铣管、双级扣卡
4585-
铣打捞段 瓦捞筒、母锥
4960
大
磨鞋、铣鞋、卡瓦
4960-
斜段打捞 近
水平段阶
段 水
平段 合计
捞筒、母锥 套铣管、铣鞋、母
２．大斜度井段施工难点：由于大斜度井段井眼轨迹的特殊性，传递钻压及扭 矩、工具及钻具方面，钻压和旋转扭矩不能真实的传递到工具面上。目前现场在套 磨铣和打捞技术方面还存在许多难题。对摩阻分析、钻柱力学分析还没有以软管模 型为基础，对不同修井液中的钻具组合进行摩阻计算和评价，预测井下复杂情况，避 免次生事故发生。
一、水平井大斜度井段的特点及 施工难点
１．大斜度井段的特点： （１）下入管柱受力状况复杂，井口 悬重不简单等于管柱自重 。管柱进入大 斜度井段后重量缓慢增加，重量变化越 来越不明显，无法通过指重计准确地确 定出管柱的受力大小，增加了打捞套磨 铣等作业的难度。 （２）套磨铣过程中，水平井在大斜 度井段中旋转管柱和直井中旋转管柱的 区别就是水平井的摩擦阻力会引起管柱 扭矩的损失。 （３）大直径工具的下入受到井眼曲 率的限制。和直井中的管柱下入相比， 在水平井中下入大直径的工具会受到大 斜度井段井眼曲率的限制，大直径工具 下入前必须计算其能通过的最大井眼曲 率。
二、典型施工实例介绍 近几年通过在水平井打捞及套磨铣作业中也出现了许多复杂，但通过认真分析 并结合现场也总结了一些经验，现将其中的两口井作业情况做简单介绍。 实例一：塔里木油田ＨＤＸＸ井打捞砂卡管柱 １．ＨＤＸＸ井身结构简况：油套Φ１３９．７ｍｍ，厚度１０．５５ｍｍ，深度２９８４．６６－ ５５００．２８ｍ，人工井底５４９９．４３ｍ，水泥返高４３８０ｍ，Ａ点５０４６．２２ｍ，Ｂ点５０４８．５２ｍ，最 大井斜８６．７４°。 ２．造成复杂原因：生产过程中上部套管破漏出砂卡死生产管柱，倒扣后余１７４根 油管及附件卡在井内，其中１２２根被砂埋。 ３．处理效果：工期３８８天，起下钻２４３趟，捞出全部落物，恢复产量产油１００吨／ 日。 ４．作业难点：（１）套损出砂，砂埋油管超长，管内砂子填实不能内捞，工具难 入鱼。（２）小套管工具选择受限；斜井段钻磨易开窗。 ５．复杂处理实施过程：
水平井裸眼压裂完井技术研究
連迥％沛璘戈找絆寸紀10级钻井技术（修井技术专门化）专业毕业设计（论文）题目:水平井裸眼压裂完井技术研究.学弓■姓名：专业：钻井技术（修井技术专门化）班级： 1 0井3班指导教师：完成时间：2013 3月10 H摘要虽然水平井U前已成为油气田提高勘探开发综合效益的重要途径,但是相当多的水平井仍然需要进行压裂作业。
在水平井压裂过程中经常会出现井筒岀砂、地层出水和井壁坍塌等惜况。
而水平井裸眼压裂完井技术可以很好地解决以上问题。
适用于裸眼水平井的压裂工艺技术有水力喷射压裂技术和多级压裂技术。
水力喷射压裂技术是基于伯努利原理，集水力喷射射孔和水力圧裂为一体的工艺技术，它具有压裂工具少，能准确定位裂缝位置，施工安全性高，作业成本低等优点，H前已在裸眼水平井中得到广泛应用，其井下工具山油管和喷射器组成。
多级压裂技术则是根据储层开发的需要使用封隔器和滑套将水平井段封隔成若干段，压裂施工时通过投球打开滑套，进行有针对性的施工。
它具有一趟管柱能够压裂多个产层，作业效率高、作业成本低等优势。
其井下工具主要山封隔器和滑套等组成。
井下工具口前以威德福公司的套管外封隔器和哈里伯顿公司的遇油自膨胀封隔器为主。
本文通过所调研的国内外相关文献，总结了适合裸眼水平井压裂的技术的工艺原理、优缺点、作业管柱结构以及井下工具的结构、工作原理和技术参数等。
关键词：水平井；裸眼；压裂；封隔器目录1绪论 (4)1.1研究目的及意义 (4)1.2国内外研究现状 (4)1.2.1水平井常用完井方式 (4)1.2. 2水平井常用压裂技术 (5)1.2. 3水平井压裂常用井下工具 (7)1.2.4 总结 (8)1.3本文研究任务及主要技术路线 (8)1.3.1研究目标 (8)1.3.2主要研究内容 (8)1.3.3主要技术路线 (8)1.4本文所做的工作和创新点 (8)2水力喷射压裂技术 (9)2.1水力喷射压裂技术的原理 (9)2.1. 1水力喷射射孔技术 (9)2.1. 2水力喷射压裂技术 (10)2.2水力喷射压裂技术的优缺点 (11)2.2. 1水力喷射压裂技术的优点 (11)2.2.2水力喷射压力技术的局限性 (11)2.3水力喷射压裂的工具 (12)2.3. 1水力喷射工具 (12)2.3.2普通油管和连续油管 (13)2.4哈里伯顿公司S URGI-F RAC压裂系统 (13)2.4. 1系统简介 (13)2.4.2系统作业原理 (13)2.5国内外应用情况 (14)2.5. 1国外应用情况 (14)2.5.2长庆油田应用悄况 (14)2.5.3大庆油田应用情况 (15)2.5.4西南油气田应用情况 (16)2.5.5其他应用实例 (17)3水平井裸眼多级压裂技术 (18)3.1水平井裸眼多级压裂技术的原理 (18)3.2贝克休斯公司F RAC-P OINT系统 (19)3.2. 1系统优点 (19)3.2. 2.管串结构 (20)3.2. 3井下工具 (20)3.3威德福公司O PTI-F RAC水平井压裂系统 (21)3.3. 1压裂系统工艺流程 (22)3.3.2井下工具 (22)3.4封隔器能源服务公司S TAGE-F RAC压裂系统 (25)3. 4. 1适用范围 (25)3. 4. 2系统优点 (25)3. 4.3井下工具 (25)3.5国内外应用情况 (26)3. 5. 1国外应用情况 (26)3. 5. 2大庆油田应用情况 (26)3. 5. 3长庆油田应用情况 (26)4结论与建议 (27)4.1结论 (27)4.2建议 (27)致谢 (28)参考文献 (28)1绪论1.1研究目的及意义水平井LI前已成为提高油气田勘探开发综合效益的重要途径,它适用于较薄油层或垂向渗透率较大的油气藏，尤其是裂缝型油气藏。
水平井裸眼分段压裂完井技术探讨
建 筑科 学
水平 井裸 眼分段 压裂 完井技术探讨
胡鹏 辉
（ 华 东石 油 局 试 采 大 队 ， 江苏 泰州 ２ ２ ５ ３ ０ ０ ）
摘 要： 我国经济的发展 ， 各项事业的兴起 ， 使得能源成为了稀缺资源， 国家对于能源的开发十分重视 ， 发开技 术也不断提 高。其 中在 低 压 、 低 渗 透 油 气藏 的 开发 中 ， 水 平裸 眼 分段 压 裂 是有 效 的提 高生 产 效率 的 方式 ， 该 技 术 具有 技 术含 量 高 、 效益 好 、 成 本低 、 能够有效提 高生产效率等优势， 在 实践中得到了较 多的证实［ １ ＿ 。文章 简单阐述了水平井裸眼分段压裂的施工工艺、 分段压裂工艺 管柱 结构及 其 分段 压 裂设 计 等 ， 为从 事该 行 业 的人 员提供 一定 的参 考 与借 鉴 。
２ ． １封 隔位 置选 择
在 封 隔位 置 的选 择 上 ，需要 根 据不 同的 资 质状 况综 合 分 析 ， 合 理 考量 。一 般 较为 适 合进 行 封 隔 的井段 包 括 电性 不 高 的井 、 井 径 较 为稳定 ， 没 有 出 现大 幅 度 扩径 情 况 的 井段 、 物性 较 差 别 地 质 条 件 为 泥 质砂 岩 的井 段 、 钻井 持 续 时 间较 长 的井 段 等 。一般 封 隔 器 可 以分 为 悬挂 封 隔器 及裸 眼 封 隔器 ， 不 同的类 型 的封 隔 器有 不 同 的设 计 要 求： ① 悬挂 封 隔器 ， 该类 封 隔器 的位 置 选择 需 要井 斜 角度 保 持 在 ３ ５ 。 内， 与套 管 鞋 的距 离 应 超 过 １ ５ ０米 ， 井 眼 的狗 腿 度 应 在 １ ０ 。 ／ ３ ０ ｍ以 内； 切 忌接 触 到套 管接 头 部 位 的接 箍 ， 避 免 出现 接箍 松 动 ， 影 响套 管 质量 ； ②裸 眼 封 隔器 ， 该类 型 的封 隔器 应选 择 硬 度较 高 的砂 岩 储层 ， 需 要 井眼 的坡 度 平缓 段 长 度大 ， 超过 ２ 米， 且 井 径较 小 ， 井 眼 狗腿 度 保持在 １ ０ 。 ／ ３ ０ ｍ ［ ￣ 。
分支水平井裸眼分段压裂完井技术
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
井身结构设计
讨论： -主井眼套管程序 -井壁稳定 -卡钻风险 -摩阻/扭矩
垂深:2700-3444m 测深:2700-3712m
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
井身结构设计 讨论： -剖面设计
√
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
讨论： -剖面设计 -井身结构设计
压裂封隔器
滑套
坐落短节
◎滑套打开：钢丝绳或液控 坐落短节可通过钢丝绳作业投捞堵塞器 ，从而实现单独开采或合采目的。
插入密封
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
设计依据苏里格地区某水平井地质设计、钻井设计、
水平井分段压裂设计，及现场钻井、完井、压裂等作业
实施情况。
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
四、钻具组合： 组件名称 钻头 导向马达 浮阀 欠尺寸扶正器 非磁钻铤 MWD 螺旋钻铤 震击器 加重钻杆 钻杆 五、钻井参数： 作业工况 造斜段 稳斜段 钻压 kN 50～80 50～80 转速 r/min 马达转速 马达+转盘 排量 l/s ? ? 泵压 MPa ? ? 尺寸 (mm) 155.6 120 120.7 ? 120 120.7 120.7 121 88.9 88.9 数量(根.只) 1 1 1 1 1 1 3 1套 18 若干
√
√
建议分支井三开造斜段使用155.6mm钻头
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
讨论： -分支井眼 钻具组合
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 井段 m 2700～2863 2863～3401 造斜+稳斜井段 一、井段位置：2700～3401m
二、井眼直径：155.6mm
大修修套磨铣工艺及日常维护性小修技术
大修修套磨铣工艺及日常维护性小修技术摘要：总结了井下作业中取换套工艺技术、保守类修套技术、磨铣打通道工艺技术、高效套磨铣技术等修套技术，并提出了日常维护性小修技术。
通过引进和研发相结合的方法，使我们的修套技术水平得到不断发展。
关键词：修套技术；取换套工艺技术；保守类修套技术；日常维护性技术1大修修套技术1.1取换套工艺技术取换套管工艺技术是针对严重错断井、变形井、破裂外漏井而发展完善起来的一项套管修复工艺技术。
它具有任何修井工艺技术无可比拟的优点；即修复完全彻底，完全可以恢复原井的一切技术指标和功能，完全能满足开发方案的要求。
目前，裸眼取换套能力为800米，套铣管外径为85/8″，接头连接采用钻杆扣方式，具有强度高、扭矩大的特点，能够完成对51/2″套管的连续套铣，另外，套铣鞋也针对套管的变形、错断分为磨铣类套铣鞋和套铣类铣鞋，有效解决了磨铣套管变形、错断进尺慢的问题，基本满足了某油区内部市场需求，在A1井成功取换套480m。
1.2保守类修套技术保守类修套是在套管变形不严重的情况下采取的一种修套方式，过去基本都是采用梨性胀管器进行修复，对钻具损害较大，并且，因胀管器较短，往往是胀管器通过后，长工具依然无法通过，经过多年的实践，旋转整形器和球面整形器，拓宽了保守类修套的方式，更好地满足了油区内部市场的需要。
（1）旋转震击整形器。
工作原理：旋转震击整形器上部为锤体，下部为整形头。
在旋转钻柱的带动下，锤体同整形头间的凸轮曲面产生相对运动，旋转一定角度后，凸轮曲面出现陡降，被抬起的锤头下落，砸在整形头上，给套管的变形部位以挤胀力，锤体、整形头端面的凸轮轮廓面为三个等分螺旋面，所以钻柱每旋转一周可发生三次震击，此工具与开式下击器配套使用。
①适用于变形通径较小（φ95mm以下）的井况；②一次整形2mm。
（2）球面整形器。
工作原理：在一定钻压下，通过旋转钻柱带动球面整形器对套管变形部位进行挤压整形，一次整形范围：φ85mm～φ116 mm。
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磨铣水平井裸眼封隔器完井压裂滑套座
大修工艺技术讨论
水平井裸眼完井，一般完井设计是：在7"技术套管一定深度处悬挂41/2"压裂管串，施工压裂完成后，通过排液、采油实现正常生产，经过一定时间开采后，由于。
种种原因而堵塞出油通道，迫使停产。
一原因分析
⑴压裂原因：井下配件裸眼封隔器、滑套喷砂器出现问题，致使生产不久远；压裂时，低密度钢球没有全部返排出来，生产一段时间后，而堵塞出油通道。
⑵地层吐砂、泥岩，而堵塞出油通道
⑶悬挂器密封胶件脱落，而堵塞出油通道
一般处理方式为：采用磨铣钻头实施磨铣、对压裂滑套球座内腔实施扩孔，即实施打通道修井技术，增大导流能力。
二施工步骤
一般情况下，封隔器+滑套进行十段以上分层压裂。
如第十级滑套喷砂器的球座尺寸是2.625"，其他每级的球座尺寸依次减少0.125"。
⑴探面、冲砂、捞球：
用油管（2 7/8" TBG）下接反循环冲砂接收打捞装置（带有一把抓），实探砂面到位后，上提下放两次，加压不超过0.2～0.5t,上提3m进行反循环冲砂，排量0.6方/min以上，反冲洗至顶部球座。
技术录取资料要求：必须认真丈量，准确计算，做好记录及技术描述。
记录及描述主要内容有：①作业位置、②力（摩擦阻力、管柱总重）、③打捞钢球尺寸、④冲砂参数（泵压、排量、冲洗起止时间，出砂时间、砂量）。
技术要求：①2 7/8" TBG油管钢级N80以上级②冲洗到位后（1746m），彻底冲洗直至不出砂彻底见清水。
⑵磨铣钻扩冲球座滑套通道施工作业：（一般要求每次磨铣3只球座）
技术操作要求
①距离悬挂器、每一级封隔器中心管以上150m时，控制下放速度，＜3～5m/min，
防止刮磕钻具。
②在距离每一球座3m时，要求提前循环后再实施磨铣钻扩作业，排量保持在＞36方/小时。
③磨铣钻扩完打通一级滑套后，要求缓慢下放钻具，并实施大排量洗井，逐步缓慢地往下旋转冲洗至下一级球座滑套，实施彻底冲洗并结合上下缓慢划眼，井口见清水后，方可实施下步磨铣钻扩下一级滑套球座。
直至完成三级滑套钻扩冲洗作业。
④磨铣钻扩作业施工中，若发现地面泵压升高，可实施上提钻具或减少钻压措施消除；若泵压急剧上升，井口返液量减少，说明磨铣工具水眼堵塞，可实施上提钻具，加大排量冲洗措施消除后，继续施工作业。
⑤磨铣钻扩作业施工中，若发现泵压、排量、钻压正常情况下不进尺，要求技术起钻更换磨铣工具。
⑶继续实施磨铣直至完毕
三施工工艺及技术质量要求
①下井钻具、工具、配件要认真丈量（差错率≤0.3‰）、严格检查，严禁不合格钻具、油管、工具下入井内，防止造成事故。
②严格按照设计施工，遇有与设计不符的情况，应及时向技术部门负责人汇报，严禁私自强行处理，防止出现溜、顿、卡钻等事故。
③工具管丝扣涂丝扣油，丝扣要求上紧上满。
防止工具管连接处出现漏失，形成短路循环。
④施工过程中的每道工序操作时，必须有工程技术人员在现场予以指导，严格把好质量关。
四安全、环保、井控及油气层保护要求
⑴安全要求
①穿戴好各种劳动保护用品，施工前做好安全预案，明确各岗位安全职责。
施工人员要持证上岗，不许串岗。
②施工中工序最大载荷不许超过设备的安全载荷，严格按照HSE文件中关于用电、放火、防爆管理的有关规定。
③施工现场必须按规定配备一定数量的消防器材及消防设施，并放在易取处。
⑵环保要求
①作业区内铺放防油隔离布，避免污水、原油落地，保护环境清洁。
施工中车辆要按规定行驶，严禁轧农田、草原。
②施工后，将井场内生活垃圾、工业垃圾清除干净。
⑶油气层保护
①不许使用污染的液体作为修井液，避免污染油层。
②下井工具、钻具保持清洁。
⑷井控要求
①施工中，若发现井口有溢流、气侵、井涌等井喷预兆应立即关闭防喷器，并采取防喷措施。
②作业现场配备完整的井控装置，并保证其性能灵活好用，井控装备、防喷工具必须在试压合格后方可使用，
③起钻过程中及时向井内补充压井液，防止井喷。
按着不同工况实施防喷演练一次，若出现井喷，各岗位人员严格遵守操作规程，控制井喷。