水平井压裂工艺技术

孔缝摩阻： 37.5MPa
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。
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。
连续油管机+Φ38mm井温仪 Φ45mm 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
序号
井号
压裂 日期
压裂初期
日产液 (t/d)
南236-平252井模拟结果
南236-平252井产量预测结果
2、研制了适应大排量高砂比压裂管柱 由于薄互层水平井限流压裂排量大、砂比高，以往 使用的JS-2封隔器难以适应。
州52-平70井 施工 后JS-2封隔器中心
管下端磨断
内径50mm
射孔井段
57mm
管柱串结构
下入工具名称 下入工具深度
内径50mm 65mm
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。
双 88-平 44测 试
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 时 间 (min)
9.60
12.80
16.00
0.00
双88-平44井测试压裂曲线
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
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
✓水平井限流法压裂技术不断完善 ✓双卡分段压裂取得突破性进展 ✓水平井连续油管酸化和分段酸化技术日趋成熟 ✓水平井解卡、打捞工艺不断进步
✓ 针对大庆外围油田储层物性差、井筒轨迹复杂等增
产改造的难题，初步形成了压裂优化设计、高压耐 磨管柱、测试压裂分析等配套技术
✓ 2006年，共进行水平井压裂12口，超过“八五”
40--600/100m ， 最 大 水 平 井 井 眼 曲 率 为 730/100m ， 最 大
侧钻水平井曲率为 1150/100m）、水平段长（一般为 800m—1000m，最长水平段1268m）、且多为阶梯水 平井等特点。
大庆油田水平井井下作业配套技术：
随着大庆油田水平井应用规模扩大，为进一 步提高水平井的开发效果和效益：
日产油 (t/d)
2007.06.30
日产液 (t/d)
日产油 (t/d)
累计产油 (t)
1
肇57-平33
03.12.25
29.6
27.2
16.6
13.0
19675
2
肇57-平35
03.12.26
22.1
19.9
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。
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
68.03
Pump pressure Mpa
54.26
40.50
26.74
12.97
-0.79 9.94
13.57
17.20 时 间 (min)
Rate m^3/min
20.84
24.47
7.29 5.82 4.35 2.88 1.41 -0.06 28.10
台105－平2井测试压裂曲线
横向裂缝
PI2 PI31
PI32
PI4
纵向裂缝
PI2 PI31
PI32
Fra Baidu bibliotek
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