不动管柱分层压裂技术研究
不动管柱压裂设计
试油压裂施工设计（不动管柱压裂+低浓度胍胶）一、方案目的通过压裂改善地层渗透性，增强油层近井地带的渗流能力，提高单井产能。
二、设计依据该井试油地质方案，试油工程设计。
三、油气井基本数据1、基本数据2、井身结构3、固井质量四、油层数据五、通洗井、试压作业要求1．通井采用φ118mm×1.2m通井规通井（钻具结构自上而下为油管＋通井规），下钻速度控制在小于0.5m/s，在距人工井底100m时减慢速度下至人工井底，以悬重下降10-20KN 为准，试探3次，取最浅值为人工井底，然后上提钻具1-3m，坐好井口。
2．洗井用活性水反循环洗井，排量大于500L/min，洗至进出口水色一致，洗井液用量不少于井筒容积的1.5倍。
活性水配方：清水+0.3％COP-1+0.3%CF-5D3．试压新完钻井洗井结束后，必须进行套管试压，试压时启动泵小排量逐渐加压至15MPa，稳定30min压力下降小于0.5Mpa为合格，否则，要分析原因采取其它措施。
六、射孔方案射孔液配方：清水+0.3%COP-1+0.3%CF-5D七、压裂施工参数1、压裂方式：不动管柱分层压裂2、压裂管柱结构（自下而上）：φ23mm直咀子＋27/8"油管2.0m+K344-115封隔器+φ16mm滑套导压阀+ 27/8"外加厚油管1根+K344-115封隔器+ KDB112-48水力锚+273、压裂施工参数5、油管规范及性能6、工作液配方及数量7、施工步骤（1）施工前清洗储液罐，按设计配好施工液体，检验合格。
（2）按设计要求下好压裂钻具，坐好井口，联接好地面放喷管线。
（3）摆好压裂车辆，联接地面高低压管汇，先冲管线，再分别试压45Mpa和0.5Mpa 不刺不漏为合格。
（4）用活性水正循环灌井筒，套管必须返水。
3（6）压后投φ45mm钢球,关井10min,开泵憋压打开滑套导压阀压裂长332，泵注程序如下：（7）压后立即放喷，大排量反冲彻底，压后反冲完放喷管线出口有明显溢流不能提井口。
不动管柱分层酸化压裂工艺管柱研究
不动管柱分层酸化压裂工艺管柱研究摘要：随着油气资源的不断开采，一些常规的油气藏出现开采困难的局面，需要全新的压裂工艺技术才能提高油井产量，压裂工艺管柱技术在压裂工艺技术中是非常重要的环节，因此压裂工艺管柱需要不断的更新才能满足现在的趋势，否则就会浪费很大的人力物力，分层酸化压裂工艺技术能够成功解决这一问题。
关键词：不动管柱；分层酸化；压裂工艺分层酸化压裂技术是一种新型压裂技术，目前最常见的方法是依靠投球分层压裂，利用该压裂技术最大的困难在于压裂时投球控制问题，因此在利用该技术时，需要对投球的数量、投球速度以及施工排量的要求非常严格，由于此施工技术的难度比较大，在一定压力下对目标层进行改造非常困难。
针对这一现象成功研制出不动管柱分层压裂技术，可以很好的解决在实际应用中的难题。
1分层酸化压裂管柱1.1任意层酸化压裂管柱目前有很多油田都已经采用过酸化压裂改造，甚至有些油田已经采用过多次压裂改造，由于其中的流程已经得到双化改造，而未得到改造的油层并没有发挥出其作用，因此就需要对没有被改造的油层进行针对性酸化压裂，任意一层酸化压裂工艺管柱可以有效解决这一问题。
管柱结构。
任意层酸化压裂工艺管柱主要有水力锚、封隔器、定压喷砂器、平衡阀、坐封球座等部分所组成。
（1）施工工艺。
根据油井的实际情况，按照设计要求配置管柱，并对各种组成部件进行连接，先进行投球至坐封球座处，将油管内进行憋压处理，当油管内的压力达到20Mpa时打开定压喷砂器，然后按照酸化压裂设计要求对目标层进行压裂施工。
当压裂结束以后，利用套管注入洗井液，做到快速排酸和冲砂的目的，随后投入专用的撞击杆，打开下部的平衡阀，保持管柱内外的压力平衡，有利于对将封隔器提出。
（2）管柱特点。
管柱工作时工作压力比较高，而且可以大排量正反替液，可以对油层中的任何部位进行酸性压裂施工。
并且该管柱在设计时留有反洗井通道，有利于进行冲砂和排酸等工作。
（3） 1.2不动管柱分层酸化压裂工艺管柱由于很多油田的油层厚度比较薄，并且存在的数量也非常多，因此常规的酸化压裂只能对油层中的某一层进行酸化，所以只有一个油层能被完全开采，需要对多个油层进行酸化时需要进行多次施工，容易出现施工复杂化，并且施工时间比较长、难度大。
不动管柱分层压裂工艺在长庆苏里格气田的应用与分析
不动管柱分层压裂工艺在长庆苏里格气田的应用与分析摘要：不动管柱分层压裂工艺是一种较为先进的分层压裂技术，其利用一次压裂管柱进行多层压裂，具有造缝充分，节省时间，节省成本等特点，特别适合多层薄层低渗透储层的压裂改造，目前在国内各低渗透油田都有广泛应用。
关键词：分层压裂封隔器低渗透一、现状随着压裂技术的飞速发展，不动管柱分层压裂工艺已经日趋成熟，近年来在胜利油田、大牛地气田、江苏油田、江汉油田等油气生产单位都有广泛应用，并取得了良好的效果。
然而在大量的施工作业中出现了诸如：封隔器砂卡、座封失败以及不能大排量施工等问题，严重制约了该项技术的进一步发展。
二、分层压裂的选层分层压裂是同一层系多层同时需要压裂，且各压裂目的层破裂应力有明显的差异。
其具体作法是通过下一次管柱，采用多级封隔器座封，把目的层分开，进行一次施工完成多次压裂任务。
因此，分层压裂选井选层应具有以下条件：1.压裂目的层之间有一定的距离分层压裂是靠封隔器实现分层，因此目的层之间的距离必须能够满足封隔器座封所需的空间。
2.压裂目的层破裂应力存在差异当各目的层破裂应力相近时，不需要分层即可全部压开时，分层将没有意义。
3.对深井进行分层压裂时管材及工具要求比较高深井压裂地层破裂压力较大，对封隔器耐压性能要求高，且深井温度较高，对封隔器耐温性能要求高。
4.压裂各层间固井及套管质量良好不存在管外窜及层间窜，座封井段套管无变形、缩径；对老井要求找窜落实套管抗压强度和质量。
三、不动管柱分层压裂的原理1.分层压裂的原理分层压裂的第一目的层与常规压裂相同，第一层压裂时，其余各层的压裂开关均处于关闭状态，当第一层压裂结束时，投放钢球，利用钢球的惯性打开第二层的滑套开关，同时利用钢球封闭通往第一目的层通道，然后逐渐加压使开关彻底开放，进而进行第二层的压裂。
当压裂全部结束时，进行多小层一起放喷[2]。
四、不动管柱分层压裂在召51-3-32井的应用1.召51-3-32井地质构造情况1.1构造概况长庆气区以苏里格气田为代表的上古生界低渗透砂岩气藏是目前主要开发对象，具有低渗透、低压、低产、低丰度特性，无自然产能，通过压裂改造后有望获得更好产能。
不动管柱水力喷射逐层压裂技术在现场成功应用
油层套管：177.8mm×10.36mm×N80（抗内压56.3MPa，抗外挤
48.4MPa） 套管头：TF9⅝“-7“-35
采油树：KQ65-35
五、现场应用实例分析
339.7 mm×132.5m 444.5mm×134.0m
井身结构图
244.5 mm×1340.66m
311.2mm×1342.0m
排量(m^3/min)
60
6
五、现场应用实例分析
采用3只选择性喷射工具连续压裂3段，跨度182.34m，三段分别加入
20/40目陶粒29.50m3、14.69m3、41.22m3，平均单层加砂28.5m3 油管施工排量在2.4m3/min左右，环空施工排量在0.57 m3/min左右，最高 泵压66.6MPa，最高套压32.9MPa，最高砂浓度734kg/m3，平均砂浓度 400kg/m3
安全接头 上扶正器 滑套式喷枪 下扶正器 上扶正器 滑套式喷枪 下扶正器 上扶正器 滑套式喷枪 下扶正器 生产筛管 引鞋
不动管柱水力喷射分层压裂工艺 井下管串结构
不动管柱水力喷射分层压裂施工层参数表
层数 （层） 4 油管压力 （MPa） 69.2 油管排量 环空压力 （m3/min） （MPa） 3 单井砂量 （m3） 85.4 32.6 单层砂量 （m3） 41.2
五、现场应用实例分析
腰英台油田分层压裂技术研究与应用
试
采
技
术
０１ ～３２ ；砂 岩层 内变 异系数平 均为 １ ９ ． ７ ． ６ ． ， ０
台油 田不动管柱分层 压裂工艺技术 的需要 。
表 １ 羟 丙 基 瓜 胶 压 裂 液 配方
渗透 率 突 进 系 数平 均 ３７ ． ，渗透 率 级 差 平 均
２２ ０ ６ ． ；砂 岩层 间变异 系数平均 为０ ２ ４ ． ，渗透 ９
性， 而且都随深度 的增加 而逐渐增强 。因此在
压裂液的配方优选时应考虑水敏性的影 响。
１３ 地 应 力 特 征 ．
非均 质 多油 层纵 向上 、平 面上 的差异 ，发挥 主力 油层 变 差部 位 以及 低 渗透 油 层 的生 产潜 力 ，达 到提 高 注水 效果 、改善 开 发状 况 的 目
的 。 ～
Ｋ ｑ ２ Ｉ ｎ Ｖ、Ｋ ｑ ２ｎＶ、Ｋ ｑ ２ｎ Ｉ、Ｋｑ ２ｎ Ⅱ砂组 ，将
主要含油 层段各油 田开 发 的 深 人 ，需 要 有 效 地 调 整
石油地质储量３３ ０ ９×１ ，可采储量６ ７ ８ ３ ． ５ ０ｔ ０． ４
×１ ，储 层 纵 向上发 育 多套 含 油层 系 ，以 ０ｔ
Ｋ ｑ 、Ｋ ｑ ‘ 组 为主 ，两套 层组 分别 划分 ，ｎ ，ｎ层
Ｉ～Ｖ共５ 个砂组 ，主要含 油砂组为Ｋ ｑ ｎⅢ、
序 多 、作业 费 用 高 ，并 且 可 能对 储 层产 生 二 次 伤害 。为满 足油 田开发 的需求 ，获得 更 好 的增产 效果 ，降低 单 井施 工 成本 ，开展 了分
层压裂技术研究 。
作者简介 ：胡 娟 ，女 ，１ ８ 年 出生 ，汉族 ，助理工程师 ，２ ０ 年毕业 于成都 理工大学资源勘查专业 ，现在华东分公 司吉林项 目 ９３ ０６ 部从事油 田开发工作。地址 ：ｆ３ ０ ２吉林省长春市 。 １０６ ）
水平井套内不动管柱滑套多段压裂工艺技术
动管柱等条件，使其应用或多或少受到限制。
提出了水平井滑套分段压裂工艺
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交 流 提 纲
一、技术提出背景
二、水平井滑套分压工艺原理
三、主要配套工具及工作原理
四、工艺设计原则
五、施工工序及应急处理
六、现场应用及效果
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二、水平井滑套分压工艺原理
水平井封隔器滑套分段压裂是一种适合低渗透油田油井开发，在套
反洗井后起出压裂管柱；起管柱遇卡丢开下封，下入打捞工具捞出
下封隔器。
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二、水平井滑套分压工艺原理
2、滑套分压工艺管柱组成（三段分压）
管柱形式：油管—隔器
井口投塞器
油管 保护封隔器 安全接头
分层压裂上工具
分层压裂下工具 待压层段
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交 流 提 纲
一、技术提出背景
二、水平井滑套分压工艺原理
三、主要配套工具及工作原理
四、工艺设计原则
五、施工工序及应急处理
六、现场应用及效果
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三、主要配套工具及工作原理
1、分层压裂封隔器
（1）三段压裂上封隔器——Y444-114(148)
三段压裂上封隔器技术指标 （1）型 号：Y444-114 （2）耐压差：70MPa （3）耐 温：120℃ （4）内通径：48mm（最小） 特点 （1）液压坐封、液压解封，动作可靠； （2）卡瓦坐封定位后胶筒坐封，卡封准确； （3）自带上喷砂滑套； （4）自带安全接头，缩短鱼顶长度； （5）坐封解封步进锁定设计，避免二次动作。
管内不动管柱一次性完成5段以内的机械分段压裂工艺技术。该工艺由滑
深层气藏不动管柱水力喷射分段压裂技术
修 订 日期 ：２ １ —０ ～１ ０２ ５ ０
作者 简 介 ：Ｉ ｛ｕ ，』 Ｉ ｌ １ ｊ 姚ｎ Ｊ ｌ ｌ ｌ ｌ ． ｌ 人 普 － ｎ Ｊ Ｉ 】
４２ ／ ａ ｒｌ ａ ｅｈ ｏ ｇ ｄＥ ｏ ｏ Ｎ ｔ ａ Ｇ ｓ ｃ ｎ ｌ ｙ ｎ ｃ ｎ ｍｙ ｕ Ｔ ｏ ａ
不 动管 柱 滑 套 水 力 喷 射 分段 压 裂 工 艺 采 用 多套
喷枪组合并配套滑套 开关 ，不需移动喷射管柱 ，通
过 投 球 方 式 打 开 目的 层段 滑 套 即可 进行 压 裂 ，管 柱
水力喷砂射孔有利于降低地层破裂压力 ，以满 足定点射孔 、定点压裂 的目的［１ ３。对套管和岩心进 － ４ 行喷射深度实验 ，结果如图 ２ 所示。从图２ 可知 ，随
ｘ
４７ ４５
图４ 水力喷射分段压裂管柱结构 图
文 献 标 识 码 ：Ｂ
Ｏ 引言
川 西新 场 气 田须 四气藏 埋 深 ３５ ０～ ０ ０ ４１０ｍ，砂 岩孔 隙 度平 均 值 为 ３３％ ～６２％ ，渗 透 率 普 遍小 于 － ． ０１ ０ Ｄ，为 特 低 孔 、致 密 储 层 ；地 压 系 数 为 ．×１～ｍ ２０ ２１ ａ ０ ． ４ ． ＭＰ ／１０ｍ，属异 常 高 压气 藏 。Ｘ １２ ５ ２— Ｈ
ｊ ｉ Ｉ 『 Ｉ１ １ 一：、 、５ １ Ｉ６ ｎ ｉ ． ． Ｉ ｉ ｌ ２ ｆ ＿ ｌ ～ ２
总第 ３ 期 ３
天然气技术 与经济・ 天然气开发
１● ●Ｊ ●●１●Ｊ ●●１●Ｊ●●１● Ｊ●●１●
时 ，高 围压值对射孔深度影 响不大 ，因此喷砂作业
油 套 注入 排 量 ，采 用 “ 交联 ” 压 裂 液 控 制 技 术 、环 空 压 力 控 制技 术 ，保证 了顺 利 施 工 。 过
不动管柱多层分层加砂压裂技术及其应用
时间／ ｉ ｍｎ
图 １ 配 方 １压 裂液在 ４ ０℃下流 变 曲线
收稿 日期 ：００— ５— ７ ２１ ０ ２ 。
适合５ ０℃储层 的低伤害压裂液配方 ２ 其基 ，
液配方 为 ：．８ 胍 胶 ＋０３ ％ 季 铵 盐杀 菌剂 ＋ ０３ ％ ．０ ０５ ％黏 土稳 定剂 ＋ ．０ 助排 剂 ＋０５ ％ 增效 ．０ ０５ ％ ．０
大于０ ９ｍ ／ ｉ时 ， 将低 密 度 钢球 带 出 ， ． ｍｎ 可 由 于返 排 液 具 有 一 定 的 黏 度 ， 界 返 排 流 速 可 临
更低 。 为防止返 排过程 中钢球 留在井 内 ， 同时 ， 捕球 装 置又不 能影 响压裂后 排液 ， 因此 ， 制 出了井 口 研
∞ ＼
％
＼
赠
糯
进， 如增加 滑套芯壁 厚 ， 小其长 度 ， 减 使滑套 芯
时 间／ ｉ ｍｎ
强度增加 ； 并对滑套芯密封进行 改进 ， 防止压井 液及压裂施工中支撑剂进入滑套芯与滑套外筒 的间 隙 ， 止 滑 套 砂 卡 的形 成 。在 此 基 础 上 形 防
成 了油 管注 入不 动 管 柱 三 层 甚 至 四层 分 层 压 裂 工 艺 ， 工 艺流 程 为 ： 先 下 人 分 层 压 裂 施 工 管 其 首 柱 ， 普通钢球 ， 钢球 下 落至坐封球 座时 ， 投 待 加
Байду номын сангаас帕
图 ２ 配方 ２压 裂液在 ５ Ｏ℃下流 变 曲线
压坐封封隔器 ， 再加压 打开底部开关 ， 对封 隔器 验封 ， 验封后采用油管注入低伤 害压裂液 ， 工 施 最下层 ； 结束后 ， 再投低密度钢球打开倒数第 二
不动管柱分层酸化压裂工艺管柱研究
!应用技术#不动管柱分层酸化压裂工艺管柱研究肖国华X(江汉油田分公司采油工艺研究院)摘要常规多油层全井酸化压裂只能对其中的某一薄弱层进行改造,而其他大多数层位并未得到改善,往往是得到处理的层位并不完全是设计层位,因此全井酸化压裂改造的效果受到很大的影响,这需再对其他层位进行重新施工,增加了施工难度,耗费大量的人力物力。
针对这一问题,研究成功分层酸化压裂工艺技术,该工艺管柱由多级压裂封隔器和滑套喷砂器组成,通过自下而上的处理方式可以实现不动管柱酸化压裂3层或对其中任意1层进行施工改造。
现场38井次的试验表明,该分层酸化压裂管柱配套齐全,施工成功率达100%。
关键词多油层分层压裂管柱封隔器喷砂器分层酸化压裂技术是各油田亟待解决的问题,而目前最常见的方法之一是采用投球分层压裂[1]。
该压裂技术最大的不足是在压裂时投球控制不准,其投球的数量、投球速度、施工排量要求很严,因此施工技术难度大,在一定的压力下难以控制需重点改造的层位,分层效果并不十分理想。
针对这一问题,江汉油田分公司采油工艺研究院研究并试验成功一套不动管柱分压3层或对其中任意1层进行压裂改造的分层压裂技术,较好地解决了应用中的难题。
分层酸化压裂管柱11任意层酸化压裂管柱[2]目前有很多油田的大部分油井均进行过酸化压裂改造,甚至进行过多次改造,因此其中的部分油层得到过酸化压裂改造,为了让未得到改造的油层发挥作用,就需要有针对性地进行酸化压裂,即处理其中某一油层,而其他层位不受影响。
为了解决这个问题,研制了一种任意层酸化压裂工艺管柱。
(1)管柱结构任意层酸化压裂管柱由水力锚、Y341系列酸化压裂封隔器、定压喷砂器、平衡阀、坐封球座等组成(见图1)。
图1任意层酸化压裂管柱1、5)水力锚;2、4)Y341封隔器;3)定压喷砂器;6)平衡阀;7)坐封球座(2)施工工艺按设计要求配好管柱;连接管线,循环泵,替液(该管柱正反顶替均可);先投球([Ê38mm)至坐封球座处,油管内憋压15 M Pa坐封封隔器,继续憋压至20M Pa左右打开定压喷砂器;然后按照酸化压裂设计要求进行选定层位的酸化压裂施工。
不动管柱两层及三层二氧化碳压裂工艺技术
[作者简介] 卫鹏飞,男,1978年出生,工程师,2002年毕业于江汉石油学院资源勘查专业,主要从事科研及新技术推广工作。
不动管柱两层及三层二氧化碳压裂工艺技术卫鹏飞1于振东1刘忠良2(1.大庆油田有限责任公司试油试采分公司 黑龙江大庆163412;2.大庆石化公司化工一厂 黑龙江大庆163714)摘要 介绍了不动管柱两层及三层压裂工艺原理及优点。
该工艺可实现多层压裂及排液一体化,简化了施工,适用于底部有已射开层的选层压裂,确保了井下工具安全可靠;该工艺在C O 2压裂井上具有重要意义,可实现一次配液3~5h 完成两层、三层CO 2压裂,缩短了施工周期、降低了试油成本。
关键词 不动管柱 C O 2压裂 工艺技术0 引 言随着油田的深入勘探开发,经常要对低渗透、单层厚度较小的井进行压裂,通常一口井中含有两个或两个以上需要压裂的油层。
以前的压裂工艺是:压完第一层后,上提管柱逐层对第二层、第三层进行压裂,然后起出压裂管柱,再下入排液求产管柱。
不仅劳动强度大,施工周期长,且上提管柱过程中,油管内喷出的压裂液易污染地面,不利于地面环保,也影响压裂液返排量的准确计量。
为此,开展了不动管柱两层及三层CO 2压裂工艺技术研究。
1 不动管柱两层及三层压裂工艺井下采用大通径241封隔器及341封隔器、控制开关(喷砂装置)、密封接头、底部开关;地面采用投杆装置、密封杆及配套旋塞阀。
241封隔器具有支撑卡瓦及解封销钉,油管内加压坐封时,通过液压缸传压,胶筒被压缩与套管壁紧密接触,同时卡瓦也在液压作用下张开卡住套管,防止管柱上下窜动,保证了抽汲时胶筒密封;解封时上提管柱,解封销钉剪断,卡瓦和胶筒收回。
控制开关(喷砂装置)具有自锁功能,防止了排液求产过程中滑套上窜影响进液效果。
井口配备了专用投杆装置及密封杆,保证密封、不卡及顺利捞杆,密封杆经过改进后采用金属的线密封,保证了捞杆成功率。
1.1 两层压裂工艺将压裂管柱下至预定位置,地面投密封球到达底部开关后,缓慢打压至8MPa 、12MPa 和15MPa,中间停顿3min,使241及341封隔器充分坐封到位,继续缓慢加压至18~22MPa,剪断底部开关销钉,打开底部开关的喷砂口,压裂下部油层;地面投入密封杆,压裂车加压8~10MPa,打开控制开关,滑套下行,露出喷砂口,同时封堵下层,压裂上层。
不动管柱两层压裂及排液一体化技术研究的开题报告
不动管柱两层压裂及排液一体化技术研究的开题报告一、选题背景随着石油、天然气等传统能源的持续开采和资源消耗的加速，非常规油气勘探和开发日趋重要。
而在非常规储层开发中，尤其是页岩气开发中，由于储层特殊性质（低孔隙度、低渗透率等），传统的压裂技术难以取得较好的效果，因此研究新的压裂技术是非常重要的。
目前，不动管柱两层压裂技术已经在国内外得到广泛应用。
该技术旨在通过将两个不同种类的水泥层相互隔开，使得压裂液只在一侧作用，从而降低了不稳定井眼和管柱的变形风险。
但目前对不动管柱两层压裂技术的研究仍存在不足，所以值得进一步深入研究。
二、选题目的和意义本研究的主要目的是针对传统压裂技术在非常规储层开发中存在的缺陷，探讨和研究不动管柱两层压裂技术的应用效果。
通过对比传统压裂技术和不动管柱两层压裂技术的不同之处，分析和总结不动管柱两层压裂技术应用的优缺点及适用范围，为非常规油气勘探和开发提供技术支持和参考。
三、研究内容和方法本研究拟开展的主要内容包括：1. 阅读相关的文献，了解不动管柱两层压裂技术的原理、特点和应用范围。
2. 采用模拟实验的方法，对比传统压裂技术和不动管柱两层压裂技术的效果，分析其压裂效果、压裂液排液性能和井眼稳定性等方面的差异。
3. 基于实验结果和理论分析，总结不动管柱两层压裂技术在非常规储层开发中的优劣势及适用范围。
四、预期成果和应用价值本研究预期取得以下成果：1. 对比研究传统压裂技术和不动管柱两层压裂技术的效果，分析研究不动管柱两层压裂技术的优缺点。
2. 总结不动管柱两层压裂技术在非常规储层开发中的适用范围和应用前景，为非常规油气勘探和开发提供技术支持和参考。
3. 发表相关论文，向国内外同行介绍研究成果。
本研究对于推动非常规油气勘探和开发的进程，提高我国油气资源开发效率，应对全球能源安全挑战，具有重要的应用价值和社会意义。
不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术研究与应用
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｅ ｍ ｕｌｉｌ ｙ ｒ ｆａ ｔ ｉ ｇ ｎｄ ｆｏｗ ｉ ｂ ｃ ｉｈｏｕ ｐｕ ｌｎ ｓ ｒｎｇ ｔ ｃ ｏｌｇｙ ｉ ｓ ｕ ｓ ｄ． Ｔｈｅ ｅ ｈｎｏ ｏ ａ ｓｒ ｃ ： ｔ—ａ ｅ ｒ ｃ ｕｒｎ ａ ｌ ｎｇ ａ ｋ ｗ ｔ ｔ ｌｉ ｇ ｔ ｉ ｅ ｈｎ ｏ ｓ ｄｉｃ ｓ ｅ ｔ ｃ ｌ ｇｙ ｃ ｎ ｆａｃ ｕ ｅ ｏｎ ａ ｅ Ｗ Ｏ ｌ ｙ ｒ ｒ ｔ ｒ ｅ ｌ ｙ ｒｏｒｔ ａ ｅ ｓ，ａｎ ｉ ｓ ｌｗ ｉ ａ ｋ ａｎ ｈ ｏｄ ｔｏ ｔ ｓ ｉ ｆｅ ｒ ｃ ｕｒｎｇ ｗｉｈｏｕ ｌｎ ｓ ｒｎ ｄ ｆｎｉｈ ｆｏ ｎｇ ｂ ｃ ｄ ｔ ｅ ｐｒ ｕｃ ｉｎ ｅ ｔｎｇ ａ ｔ ｒ ｆａ ｔ ｉ ｔ ｔｐｕｌｉｇ ｔｉ ｇ； ｗ ｉｈ ｔ ｅ ｒ ａ ｏｎ ｂｌ ｅ ｉ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ａ ｄ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｅ ｄ ｓｇｎ ｏｆｓ ｒｎｇ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｎ ｏｗｎｈ ｅ ｔ ｏｌ ｔ ｅ ｐｒ ｓ ｕ ｅｍ ｏｎ ｔ ｒｎ ｎ ｌ ｅ ｐｅ ａ ｕ ｅ ｍ ｅ ｓ ｒｎｇ ｏｌ ｏ ｓ， ｈ ｅ ｓ ｒ ｉｏ ｉｇ ａ ｄ ｗｅ ｌｔ ｍ ｒｔ ｒ ａ ｕ ｉ
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２０ ０ ６年 ４月
油
勘
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与
开
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Ｖｏ１ ３ Ｎｏ． ．３ ２ ２ ３７
ＰＥＴ ＲＯ１ＥＵ Ｍ ＥＸＰＩＯ ＲＡＴ Ｉ ＯＮ Ｎ Ｄ Ａ ＤＥＶＥＩ（ ＰＭ ＥＮＴ ）
文 章 编 号 ： ０ ０ ０ ４ （ ０ ６ ０ — ２ ７０ １ ０ — ７ ７ ２ ０ ） ２０ ３ — ５
高压气藏不动管柱分层压裂工艺研究与应用
２ 中 国石 油 化 工 股 份有 限 公 司 西 南 油 气 分 公 司 工程 技 术 研 究 院 ， ． 四川 德 阳 ６ ８ ０ ） １ ０ ０
摘 要 ： 西 低 渗 高压 气藏 具 有 多 层 系的 特 点 ， 间 距 离一 般 在 十 至 百 米 左 右 。为 了提 高 气 井 产 量 与 开 采 经 济 效 益 ， 川 层 鉴 于 气 井加 砂 压 裂后 压 井 会 严 重 伤 害储 层 ， 响 压 裂 效 果 ， 用 压 裂 管 柱 直 接 作 为 生 产 管 柱 ， 究 形 成 了 以 Ｆ Ｙ２ １及 影 采 研 Ｃ １ Ｙ４ ２ １封 隔 器 不 同 组合 的 两 层 不 动 管 柱 分 层 压 裂 工 艺 。 同 时 ， 成 熟 的 两层 分 压 工 艺 基 础 上 ， 合 投 球 选 压 工 艺 ， 究 形 在 结 研 成 了 以“ 具 分 层 ＋投 球 选 压 ” 动 管 柱 三 层 分 层 的 压 裂 工 艺 。 现 场 应 用 实践 表 明 ， 层 压 裂 极 大地 增 加 了单 井 的 产 能 。 工 不 分
（ ． ｔｒａｓＳ ｐ ｌ ｎ ｒ ｆＳ ＮＯ １ Ｍａｅ ｉｌ ｕ ｐ ｙＣｅ ｔｅｏ Ｉ ＰＥＣ Ｓ ｕ ｈ ｓ ｏ ａ ｙ，Ｄｅａ ｇ ６ ８ ０ ｏ ｔｗｅｔＣ ｍｐ ｎ ｙ ｎ １ ０ ０； ２． ｇｎ ｅｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎｔｔ ｔ ｏ Ｉ Ｅｎ ｉｅｒｎ ｅｈ ｏｏ ｙＩ ｓｉｕｅ ｆＳ ＮＯＰ ＥＣ ｏ ｔ ｗｅｔ ｏ ａ ｙ，Ｄｅａ ｇ ６ ８ ０ Ｓ ｕ ｈ ｓ ｍｐ ｎ Ｃ ｙ ｎ １ ０ ０）
海 洋 石 油
不动管柱分层压裂技术研究
Ｋｅ ｒ ｓ：ｍ ｕ ｌ ｙ ｒ ｓ ｐ ｒ ｔ —ａ ｅ ｒ ｃ ｕ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｈｉａ ｅ ； ｅ ａ ａ ｅ ｌ ｙ ｒ ｆａ ｔ ｒｎｇ； ｎ—ｒｐｐ ｎｇ ｓ ｒｎｇ； ｕ ｔｉ ｉ ｔ ｉ ｍｕｌｉ ｌ— ｔ ｇｅ ｆ ａ — ｃ ｓ ｎ ｔｐ ｅ ｓ ａ ｒ ｃ ｐａ ｋ； ａ ｄ
中 图分类 号 ： Ｅ ５ Ｔ ３７ 文 献标 识码 ： Ｂ
Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｕ ｙ ｏ ｅ ａ ａ ｅ Ｌａ ｅ ａ ｔ ｒ ｎｇ ｗｉ ｈ ｕ ｉ ｉ ａ — ｔ ｉ ｇ ｃ ｎｏ ｏ ｙ Ｓｔ ｄ ｆ Ｓ ｐ ｒ ｔ ｙ ｒ Ｆｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｔ Ｔｒ ｐｐ ｎｇ Ｆｒ ｃ ｓ ｒ ｎ
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不动管柱分层压裂工艺管柱的研究应用
截 止 到 目前 ， 胜利 油 田低 渗透 油 藏 探 明储 量 ９ ． ４ ４亿 ， 动用 ７ ． １ ８亿 ， 未动 用 ２ ． ２ ６亿 。随 着 油 气 田 开 发 的不 断深 入 ， 低 渗 特 低 渗 油 藏 逐 渐 成 为 油 气 田开 发 的 重 要 阵 地 。薄 互 层 油 藏 和 浊 积 岩 油 藏 是 低 渗 透 油 藏主 要 开发 类 型 ， 对于薄互层油藏 ， 纵 向上 层 多 、 层薄， 跨度 大 ， 多层 笼统 压 裂 ， 层 间改造 差 异大 ， 多 层 逐 层压 裂 投入 高、 周期长 ； 对 于浊 积 岩 油 藏 ， 非均 质 性 强， 主力 层 上 、 下会 有 发 育 的水 层 ， 笼 统 压 裂 改 造 不充分， 为此 ， 本 文 研 究 了 不 动 管 柱 分 层 压 裂 ｍ 艺 管 柱 ， 以实现 对 这类储 层 的分 层压 裂 改造 ， 从 而达 到更 好 的开发效 果 。 ， １ 工 艺 管 柱 原 理 及 特 点 压裂 管 柱 是 压裂 工 艺 推 广 实 施 的 基 础 ， 分 层压 裂 管 柱是在 单 层压 裂管 柱基 础 上 ， 通过 增 加封 隔器 ， 滑套 等工具 ， 以达 到上 下各 层独 立 施工 的 目的。 封 隔 器 是 主 要 的分 层 工具 ， 与 分 层压 裂 管 柱 的成 功 有极 大关系 ， 为此 ， 通 过 多次 重 复 的理 论 组 配 和 室 内试 验 ， 提 出 了 机 械 式 与 扩 张 式 封 隔 器 的组 合 ， 再配 以投 球 滑套技 术 、 喷砂 器节 流技 术等 ， 形成 了分 层压 裂工 艺管 柱 。 该 管 柱 的主要 组成 为机 械 式封 隔 器 、 扩 张式 封 隔器 、 滑套 喷 砂 器 、 节流器、 补 偿器 、 水 力锚 、 反洗 阀、 扶正器及安全接 头等 ， 工 艺 管 柱 结 构 如 图 １所
水平井套内不动管柱滑套多段压裂工艺技术解读
2018/10/15
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三、主要配套工具及工作原理
4、井口投塞器
水平井滑套分压工艺管柱在压裂施工过程中需投两次球棒，为 避免投球棒时拆卸管线造成剧烈放喷导致地层吐砂，并节约施 工时间，专门设计了井口专用投塞器。该投塞器耐压等级达到
反洗井后起出压裂管柱；起管柱遇卡丢开下封，下入打捞工具捞出
下封隔器。
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二、水平井滑套分压工艺原理
2、滑套分压工艺管柱组成（三段分压）
管柱形式：油管—— 保护封隔器—— 油管——上封隔器——油管——下封
隔器
井口投塞器
油管 保护封隔器 安全接头
分层压裂上工具
分层压裂下工具 待压层段
（5）环空分射分压工艺技术：2004年吉林油田水平井环空分射分压工艺试
验成功
2018/10/15
7
一、技术提出背景
水平井的压裂改造工艺技术是当前国内外油田和石油服务公司研究的热点之一
3、优缺点评价
国外目前比较先进的水平井分段压裂技术均具有高效率、一体化的特 点，但由于其管柱结构复杂、施工成本高和技术服务条件苛刻等限制，规 模引进应用还有很多困难。 国内当时常用的水平井压裂技术总体上还比较保守，虽然尝试了液体 胶塞和机械分段等压裂技术，但作业效率有待提高、以及压裂过程中存在
单井平均加砂57 m3，最大加砂量180m3(MP1井)；
单井平均压裂段数3.2段，最大压裂段数6段(XMP1井)；
单趟平均加砂量49.6m3，一趟管柱最大加砂量90m3(MP8井第2、3段)；
单段平均加砂量加砂量17.8m3，单段最大加砂量60m3(MP4井第1段)； 实施单井最高井温102℃（HP2井），最高施工压力67 MPa (HP2井) 。
不动管柱多层压裂工艺技术
第３ ５期
２１年 ｌ ０ １ ２月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖ Ｌ １ Ｎｏ ３ Ｄ ｃ ０１ ｏ ｌ ．５ ｅ ．２ １
１７ — １ １ （０ １ ３ —８９ ０ ６ １ ８５ ２ １ ）５ ８６ —３
Ｓ ｉｎ ｅＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ｃ ｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｎ
降低成本 、 提高效 率， 对其油气田的开发有 着重 要意义。主要介 绍五层 以上不动管柱 分层压 裂工艺技 术 的工 艺原 理、 工艺特
点、 隔器技术难 点以及其现场应用情况。 封
关键 词
不动管柱
分层压裂
封隔器 文献标志码 Ｂ
中图法分 类号
Ｔ ｌ５ ３ Ｅ ５． ；
大 庆 油 田长垣 内 部 难 采储 层 及 外 围低 渗 透 储 层 动用 程度低 ， 类储 层 的特 点 是低 孔 、 渗 、 向 这 低 纵 上 小层 多 。一 套适 应 于 实施 多段 、 规 模 的压 裂 技 大
流嘴在油管内外产生节流压差 ， 并通过喷砂器的导
压通 道传压 ， 上 下级 封 隔 器 坐封 。压 裂 液 经 导压 使 喷砂 器 的侧 孑进 人 到地 层 中压 开地 层 ， Ｌ 隔离 所要 处 理 的层段 ， 时水 力锚 锚 爪 卡 紧套 管 内壁 。压 完后 同 卸压 油套平 衡后 ， 隔器和水 力锚 爪 自动收 回。 封 第一层 压裂 结束 后 ， 过 投 球 打开 最 下 级 导压 通
理工程师 。研究方 向： 机械设计制造及 其 自动化 。Ｅ ｍ ｉ ｙｎｙｎ － ａ ：ａｇａ— ｌ
ｇ ｎ ｙ １ ３ ｔｍ 。 ｅｄ ＠ ６ ．ｏ
不动管柱水力喷射逐层压裂技术在现场成功应用
不动管柱水力喷射逐层压裂技术在现场成功应用1. 引言不动管柱水力喷射逐层压裂技术是一种先进的油气田开发技术，通过在井筒内设置管柱、喷射器和压裂器等装置，实现对油气层逐层压裂，提高油气产量。
该技术在现场应用中具有较高的成功率和效果，本文将介绍该技术的工作原理、优势以及在现场应用中的成功案例。
2. 技术原理不动管柱水力喷射逐层压裂技术的基本原理是通过在油气井井筒内设置不动管柱和压裂器，在需要增产的油气层上设置喷射器，利用泵送压裂液体和高速射流，将油气层压裂，形成裂缝通道，提高油气的渗流能力，最终达到增产的效果。
3. 技术优势不动管柱水力喷射逐层压裂技术相比传统的压裂技术具有以下优势： - 可逐层压裂：能够对油气层实现逐层压裂，更精细地提高产量。
- 不涉及管柱下楼：由于不动管柱的设置，无需进行管柱下楼，降低作业风险和成本。
- 操作简便：操作过程简单，易于实施，可大大提高作业效率。
- 高成功率：在现场应用中具有较高的成功率和效果，被广泛应用于油气生产。
4. 成功应用案例4.1 某油田A区块•在某油田A区块，采用不动管柱水力喷射逐层压裂技术，成功对多口井实施压裂作业。
•通过逐层压裂，油井产量平均提高了25%，有效延长了油田的产能。
•技术应用效果被相关公司评定为高效、稳定，为公司创造了可观的经济效益。
4.2 某天然气田B区块•在某天然气田B区块，应用不动管柱水力喷射逐层压裂技术，成功提高了天然气井的产量。
•经过压裂作业后，天然气产量明显增加，且产量维持稳定。
•技术应用效果得到了业内专家的高度评价，被认为是一种高效的提高产量的技术手段。
5. 结论不动管柱水力喷射逐层压裂技术在现场应用中取得了显著成功，通过逐层压裂可以实现油气产量的有效提高，对于油气田的开发具有重要意义。
技术的优势在于可逐层压裂、操作简便且成功率高，为提高油气产量提供了一种高效可行的方案。
不动管柱水力喷射逐层压裂技术有望在未来更广泛地应用于油气开发领域，为行业发展带来新思路和可能。
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Abstract: Consider ing t he const ant pressure irrigat io n, the energy conservat ion as w ell as t he perf orm ance, t he f requency conversion w as int ro duced in t he oil field w at er inject io n pum p. T hrough the f easibilit y analysis and pr act ical application of the oil field, t he f requency conversio n cont ro l
Application Characteristic of Water Injection Pump Using High-voltage Frequency Conversion Technology
DEN G Xiao- f ei1 , WEI Cun- xiang 2 , L IU K un1
常规压裂只能处理其中的某些层段, 渗透率不 好的层段得不到改造。如果进行多次压裂, 施工复 杂, 周期长, 难度大, 为了解决这个问题, 设计了不动 管柱压裂 2 层、3 层的压裂管柱。
1. 2. 1 结构
由水力锚、K344 型压裂封隔器、一级喷砂器、二 级喷砂器、三级喷砂器、安全接头等组成, 如图 3。
总长
770 mm
工作温度
< 150 e
1 ) 上接头; 2, 4, 6 ) 密封圈; 3 ) 剪断销钉; 5 ) 滑套; 7 ) 下接头 图 6 安全接头结构
2. 3. 2 工作原 理
下井时上接头和下接头由于受滑套的限制, 互 相之间不能转动, 以保证正常施工。当需要将安全 接头以下管柱丢掉时, 先向油管内投入 1 个 <50~ <55 mm 的钢球至滑套上端后, 地面加压, 压力推动 钢球使滑套剪断销钉并下行, 这样就解除了滑套对 上、下接头的限制, 地面正转管柱, 上接头和滑套脱 开, 再上提管柱, 上接头和滑套随管柱提出, 下接头
2008 年 第 37 卷 第 9 期 第 106 页
石油矿场机械 OIL FIELD EQUIPMENT
文章编号: 1001- 3482( 2008) 09- 0106- 03
2008, 37( 9) : 106~ 108
高压变频技术在注水泵中的应用特性
邓小飞1 , 魏存祥2 , 刘 昆1
( 1. 塔里木油田公司, 新疆 库尔勒 841000; 2. 西南石油大学 机电工程学院, 成都 610500)
孔作用在胶筒的内腔, 使胶筒在一定压差下扩张, 封
隔油套环形空间, 此时可进行正常压裂施工, 当压裂
施工完毕, 油套压差平衡为零后, 封隔器在胶筒自身
弹性作用下收回并解封, 至此完成压裂施工作业。
2. 1. 3 主要技术参数
坐封压力
20 M Pa
耐压差
50 M Pa
最小通径
<38 mm
2 配套工具[ 1-3]
2. 1 K344 型压裂封隔器
2. 1. 1 结构
K344 压裂封隔器主要由上接头、O 形胶圈、胶 筒座、磁化芯子、胶筒、中心管、滤网罩、下接头等组 成, 如图 4。
2. 2 喷砂器
2. 2. 1 结构
喷砂器主要由喷砂体、悬挂接头、剪断销钉、密 封圈、陶瓷衬圈和密封滑套组成, 如图 5。最下端的 一级喷砂器的喷砂嘴设计在喷砂器下端, 使其直接 对着井筒, 并且只设计 1 个喷嘴, 这样既能起到节流 喷砂的作用, 又能避免含砂液体对油层套管的伤害。 二、三级喷砂器是在喷砂体的周向上均匀分布 3 个 喷嘴, 喷嘴内腔采用陶瓷衬圈, 坚固耐磨、安全可靠。
1. 2. 3 特点
该管柱可以不动管柱进行 2 层或 3 层分层压裂 施工, 对于层间非均质性较强, 为了对每一个小层进 行充分改造, 可以 应用该工艺管柱 进行分层压裂。 具有压裂管柱简单、减少施工工序、降低成本、成功 率高等特点。 1. 3 适用范围
不动管柱分 层压裂 适用于 井斜< 50b、井 温< 150 e 、套管内径 <118. 62~ < 121. 36 mm、目的层的 隔层> 10 m、施工压力< 80 MPa 的层段。
1. 2. 2 工作原 理
按设计要求完成压裂管柱, 连接好压裂井口及 地面压裂管线后, 向井内灌注压裂液并逐渐提高排 量, 当压裂液通过三级和二级喷砂器后经过一级喷 砂器时形成截流压差( 此时由于三级和二级喷砂器 的滑套将喷砂孔与环形空间隔开, 处于关闭状态) , 该截流压差作用在 K344 型封隔器胶筒和水力锚内 腔上, 迫使封隔器胶筒膨胀密封油套环形空间, 作用 在水力锚内腔上的截流压差将锚块推出并咬紧在套 管内壁上起锚定作用( 如图 3a) , 继续泵注压裂液和 混砂液可进行第 1 层的压裂施工。第 1 层压裂完成 后向井内投入一规定的钢球, 钢球经过三级喷砂器 后坐入二级喷砂器滑套上的球座内, 压力继续升高, 剪断滑套上的剪断销钉, 使滑套和钢球一起下行并 进入一级喷砂器的密封段内密封, 滑套下行后将二
关键词: 多油层 分层压裂; 不动管柱; 多级封隔器 ; 喷砂器
中图分类号: T E357
文献标识码: B
Technology Study of Separate Layer Fracturing without Tripping Frac-string
L I Xing- yu
( Resear ch and T echnology I nstitute of Do wnho le Op er ation Comp any , Liaohe Oi lf ield , Panj in 124107, China)
摘要: 常规大井段多油层压裂只能对其中的某一层段进行改造, 而其他大多数层位并未得到改造,
往往是得到处理的层位并不完全是设计的层位, 压裂效果受到很大的影响。针对这一问题, 研制了
分层压裂工具, 完善了分层压裂技术。现场应用结果表明, 该技术满足了不动管柱分层压裂的需
要, 成功率高, 现场施工操作方便, 缩短了作业周期, 节约了施工成本, 达到了逐层改造的目的。
量, 实现压裂井增产和稳产的目标。为简化井下工 具组合, 实现一次性不动管柱多层压裂的目标, 研究 了不动管柱多层压裂合层开采工艺技术。
1 分层压裂管柱
1. 1 任意层压裂管柱
1. 1. 1 不动管 柱封上下压中间结构
由水力锚、K344 型压裂封隔器、喷砂器、安全接 头、坐封球座等组成, 如图 1~ 2。
收稿日期: 2007- 06- 21 作者简介: 李兴煜( 1963- ) , 男, 辽宁朝阳人, 工程师, 1982 年 毕业于辽 河石油 学校采 油专业, 现从 事采油 工程科 研与技 术
创新工作。
# 104 #
石油矿场机械
2008 年 9 月
图 1 封上下压中间结构
图 2 封上压下结构 1. 1. 2 工作原理
摘要: 从恒压注水、节能及性能分析 3 个方面考虑在油田注水泵中引入变频控制技术。通过可行性
分析和油田实际应用表明, 变频控制技术应用于注水泵系统能有效防止阀门损坏, 节电显著, 经济
效益明显, 可为油田应用提供借鉴。
关键词: 变频; 注水泵; 节电; 特性
中图分类号: T E934. 1
文献标识码: B
2008 年 第 37 卷 第 9 期 第 103 页
石油矿场机械 OIL FIELD EQUIPMENT
文章编号: 1001- 3482( 2008) 09- 0103- 04
2008, 37( 9) : 103~ 106
不动管柱分层压裂技术研究
李兴煜
( 辽河油田 井下作业公司工艺地质研究所, 辽宁 盘锦 124107)
2. 3. 1 结构
安全接头主要由上接头、剪断销钉、滑套、下接 头、密封圈等组成, 如图 6。
1 ) 下接头; 2 ) 滤网罩; 3 ) 中心管; 4 ) 胶筒; 5 ) 磁化芯子; 6 ) 胶筒座; 7 ) O 形胶圈; 8) 上接头
图 4 K 344 型压裂封隔器结构
2. 1. 2 工作原理
高压压裂液体通过中心管上的传压割缝或传压
a 封上 2 层压第 1 层
b 封上下 2 层压中 间第 2 层
c 封下 2 层压最上部 第 3 层
图 3 3 层压裂管柱结构及工作原理
第 37 卷 第 9 期
李兴煜: 不动管柱分层压裂技术研究
# 105 #
级喷砂器的喷砂孔与环形空间连通, 此时二级喷砂 器上端环形空间有二级封隔器密封, 下端的环形空 间有一级封隔器密封, 同时一级喷砂器的喷砂孔有 二级喷砂器的滑套和钢球封堵( 如图 3b) , 因此压裂 含砂液只能经过二级喷砂器的喷砂孔进入地层, 实 现了对第 2 层的压裂改造。重复上述过程可对第 3 层进行压裂改造( 如图 3c) 。
1) 喷砂体; 2) 悬挂接头; 3) 剪断销钉; 4 ) 密封圈; 5 ) 陶瓷衬圈; 6 ) 密封滑套
图 5 喷砂器结构 2. 2. 2 工作原 理
陶瓷衬圈的 3 个喷砂孔在一定压力的液体通过 时, 形成节流压差, 该压差作用在 K344 型压裂封隔 器上使其坐封, 封隔油套环形空间, 实现油气井分层 压裂。 2. 3 安全接头
按设计要求配好管柱, 连接好压裂井口及地面
压裂管线 后, 小 排量正替 压裂液 ( 排量 < 0. 5 m3/ m in) , 使油管及环空充满液体后, 排量迅速提高到 11 0 m 3/ m in 以上, 使封隔器坐封, 进行压裂施工。