斯伦贝谢多级压裂技术
国外储层改造新技术
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1、非常规水平井压裂技术引领储层改造迅速发展
水平井压裂技术引领储层改造在储层评价、压裂机理认识、压裂材料、工艺技术等方面不断进步
技术名称 多级压裂 滑溜水压裂
水力喷射压裂 重复压裂 同步压裂
氮气泡沫压裂 大型水力压裂
技术特点
适用性
多段压裂，分段压裂，技术成熟，使用广泛
国国根西非大拿比哥西兰国威利度拉基利克典麦拉国洲伦尼兰耳洛内国撒陶
廷哥
利大亚拉
圭斯维兰
圭
其比斯
其哥瑞
哈宛
亚
坦亚
他亚
拉
拉
资料来源 ：EIA, 2011
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3、市场需求和集成创新是压裂技术进步的源动力
由常规油气勘探开发向非常规油气勘探开发的发展过程是地质认识、钻井及压裂工程不断进步的过 程
Source: Baker Hughes, IHS
Source: HPDI
水平井是页岩气开发的主要井型，水平井成本为直井的1.5～2.5倍，但初始开采速度、控制储量和最终评价可采
储量却是直井的3～4倍
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1、非常规水平井压裂技术引领储层改造迅速发展
在低渗透致密储层勘探开发过程中，水平井多级分段压裂技术已经成为主导，其技 术的复杂程度、施工的规模及成本投入远远大于常规直井的压裂及酸化措施
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3、市场需求和集成创新是压裂技术进步的源动力
集成创新决定了压裂的关键技术并不能够等待原始创新，市场需求决定了最新、最先进的 技术在某个地区不一定适用，必须有针对性地选择
压前地质研究
裂缝模式判断
压裂泵阀箱 制造标准
前言压裂车用于石油油井的压裂,陶粒砂、压裂液等介质通过液力端产生高压使地层瞬间开裂,同时介质渗入裂缝中使原油溢出，液力端总成是压裂车上一重要易损件是石油油井维护和提高油产量的重要设备。
本标准结合了国外（斯伦贝谢，哈里伯顿公司的技术规范,具体阐述了液力端相关的加工技术,有利于该类产品的技术指导。
一、压裂泵阀箱锻件：1.（斯伦贝谢；N14，规范号506562000、N22，规范号507643000）哈里伯顿：4330V改型，规范号D0030175-C版，包括锻造要求，化学性能，机械性能等要求。
2. 4330V改型钢阀箱锻件热处理：70.94191-D版。
3. 关键部位湿磁粉探伤：70.94154-G版。
4. 标准部位湿磁粉探伤检验：70.94158-J版。
5. 阀箱预应力：278.87558-O版。
二、加工流程：1.粗铣面—超声波探伤--粗加工—热处理—抛丸清理—渗透探伤---精加工---磁粉探伤---试压---内腔喷丸处理---外形抛丸---（内腔淡化处理）--磁粉探伤—三坐标检测—装配—油漆—包装。
三、液力端阀箱规格型号：1. TG06---300泵-3.75”。
TI06---300-4”、3ZB70-295----300-4.5”TH06---300-5”。
2. HT400-3.375”. HT400-4”，HT400-4.5”.3. TWS600S-2.5”，TWS600S-3”,TWS600S-3.5”,TWS600S-4”TWS600S-4.5”.4. QWS1000S-3”,QWS1000S-3.5”.5. TWS SPM2000-4.5”,TWS SPM2000-5”,QWS SPM2000-4”,QWS SPM2000-4.5”，QWS SPM2000-5”.6. GD2250SGWS-4.5”GD2250SGWS-5”GD2500SGWS-4”GD2500SGWS-4.5”GD300-4.5”7.5ZB2500-4”,5ZB2500-4.5”,5ZB2800-3.75”,5ZB2800-4”,5ZB2800-4.5”,5ZB2800-5”8. OPI1800-4”,OPI1800-4.5”,OPI1800-5”.9. RR1500-4”,RR1500-3.75”.10. JMAC2250-4.5”Y型，FMC2700-4”四、动力端： 300泵， 600S, 5ZB2500， 5ZB2800，五、井下工具，井口保护器。
国外页岩气水力压裂技术及工具一览
国外页岩气水力压裂技术及工具一览页岩储层具有超低孔低渗特性，钻完井后需要压裂改造后才得到经济产量。
国外油田服务公司最新工具达到了很高水平，水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术用高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司自膨胀封隔器最高可达302 °C ；泵送桥塞射孔分段压裂技术所用桥塞可分为：堵塞式、单流阀式和投球式复合桥塞，桥塞耐压差达103.4MPa，耐温232 °C ；哈里伯顿CobraMax H连续油管喷射工具系统，目前最多达到44段。
这些为国内页岩气水力压裂完井方式与压裂工具的选用打下基础。
从应用工具角度看，分段压裂工艺方面主要包括：水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术，泵送桥塞分段压裂技术，水力喷射分段压裂技术。
从压裂工具方面分析，目前页岩气压裂技术有可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂，水力喷射压裂等。
在美国的页岩气开发技术中，可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂技术比较成熟，使用比较广泛，可适用于较长的水平段；水力喷射压裂可实现准确定位喷射，无需机械封隔，节省作业时间，非常适合用于裸眼井、筛管井以及套管中井。
1、水平井裸眼封隔器投球滑套多级压裂系统封隔器投球滑套多级压裂技术一般采用可膨胀封隔器或者裸眼封隔器分段封隔。
根据页岩气储层开发的需要，使用封隔器将水平井段分隔成若干段，水力压裂施工时水平段最趾端滑套为压力开启式滑套，其它滑套通过投球打开，从水平段趾端第二级开始逐级投球，进行有针对性的压裂施工。
水平裸眼井多级压裂目前已经是北美页岩气压裂开采主要技术手段，并越来越受到作业者的欢迎。
水平井多级压裂技术关键在于封隔器（压裂封隔器和可膨胀封隔器）和滑套可靠性和安全性能，尤其是管外封压裂管柱的可膨胀封隔器和开启滑套的高强度低密度球材料决定技术的成功与否。
目前国外油田服务公司都有自己成熟的工具，高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司耐高温自膨胀封隔器最高可达30 °C 。
【钻采技术】斯伦贝谢UltraMARINE 海水基压裂液
金正纵横信息咨询有限公司
1【钻采技术】斯伦贝谢UltraMARINE 海水基压裂液UltraMARINE 海水基压裂液针对海上压裂作业，优化在井筒工况的性能表现，该体系热力学稳定性佳，适用温度范围80-163℃。
通过控制工作液PH 值，该技术可以有效抑制液体结垢趋势，降低杂质沉降风险。
根据测试结果，该体系对高矿化度水源适应性很好，即使矿化度超过100000ppm，依然表现良好。
UltraMARINE 海水基压裂液降低了对淡水资源的依赖，有利于在淡水资源缺乏的条件下施工。
图17UltraMARINE 海水基压裂液在
140-250℉下的性能表现
图18145-300℉下，UltraMARINE
海水基压裂液与常规体系性能对比
（来源：金正纵横翻译事业部编译）。
页岩气储层评价(斯伦贝谢公司)
页岩气储层评价斯伦贝谢DCS 2010年5月汇报提纲页岩气藏特征 页岩气储层评价技术 实例2 5/18/2010页岩气藏普遍特点有机质含量丰富 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施：水平井、多级压裂页岩气藏普遍特点有机含量丰富的页岩 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 和单井产量低 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施：水平井、多级压裂采收率 (%) 全球常规气储量：6,300 tcf/178.4万亿方 全球页岩气储量：16，112tcf/456万亿方 中国页岩气储量：3528tcf/99.9万亿方 引：BP Statistical Review of World Energy, June 2008A O/NA L BA B L O/NAAntrim (Michigan) Barnett (Texas) Lewis (New Mexico) Ohio/New Albany页岩气藏普遍特点有机含量丰富的页岩 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 和单井产量低 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施：水平井、多级压裂页岩气藏岩性的特点狭义：页岩中的天然气 广义：致密细碎屑岩中所含有并可采出的 天然气致密砂岩和常规油气藏粘土质质和 粉砂 含 砂质Double_shale_interim_14_segment_001骨架组成增加 量的硅质页岩油气藏钙质干酪根特性干酪根特征• • • • • • •吸附甲烷气能力强 不能溶解于水 不属于孔隙的一部分 低密度 (1.1 to 1.4 g/cm3) 通常较高的自然伽玛值 低的光电吸收指数(0.28) 较高的中子孔隙度 (30 to 60 pu)气体特征游离气—存储于孔隙中 吸附气—吸附于干酪根或微孔 隙表面• •有机质含量页岩气藏的有机碳含量最低 标准原则上应大于2.0 %。
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
石油工程技术 压裂返排液处理与重复利用技术
压裂返排液处理与重复利用技术1压裂返排液处理技术1.1达标外排为了有效防止生态环境及地下水污染，近几年国家能源局大力推进压裂返排液处理技术研究。
目前，我国压裂返排液外排的水质标准采用的是石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》和国家标准GB8978—1996《污水综合排放标准》，主要水质指标包括pH值、色度、悬浮物、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、石油类及细菌含量。
处理工艺包括pH 调节、混凝沉淀、油水分离、杀菌及氧化处理等，最后通过清水稀释达到安全排放标准后再进行外排。
由于返排液的复杂性和稳定性，导致处理难度大，成本太高，而且现有的处理工艺都无法去除返排液中的高浓度盐类物质。
虽然各类标准都未对盐类物质作具体要求，但高浓度的盐水排入生态环境会造成许多不良影响。
另外，对于大多数缺水区域，对大量的返排液进行处理后外排也是对水资源的浪费，因此将返排液处理后外排并不是一个好的选择。
1.2处理后回注将压裂返排液经过处理达标后再回注地层，这不仅可以有效解决返排液的排放问题，还能弥补注水开发过程中对用水的需求。
处理后的返排液需达到石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑盐油藏注水水质推荐指标及分析方法》的要求方能进行回注，同时还要采取切实可行的措施，防止地层污染。
由于回注水仅对油含量、悬浮物含量及粒径有较严格要求，因此相对于返排液处理后外排，对其处理后再回注不仅可以节省大量水资源，同时也降低处理成本。
然而，由于返排液不仅悬浮物含量高，而且黏度大，性质稳定，必须对其进行氧化、絮凝及过滤等操作后方能达到回注要求，因此需要外运到回注站进行集中处理，而回注站的处理能力一般很难满足大规模返排液处理的要求，且成本高、地下水环境风险不明确。
另外，这种处理方式对返排液中大量残余的稠化剂也是一种浪费。
因此，对返排液进行处理后回注也并非是最佳选择。
1.3处理后重复配制压裂液随着非常规油气资源开采力度加大，压裂用水量和压裂废水急剧增加。
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(三)
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(三)1. TCC HAMMERMILL技术TCC HAMMERMILL技术通过将基液与钻屑分离，来降低岩屑对环境的影响。
其可使固体上的油涂层蒸发，而不会破坏钻井液的有机馏分。
处理后的钻屑非常干净，含油量不到总石油烃含量的1%，可直接处理或用作建筑填料。
除了清洁钻屑外，TCC HAMMERMILL系统还可用于清洁储油罐底层的污物与油泥。
2. WellWatcher 远程监测系统WellWatcher远程监测系统采用具有超低功率电子设备的井下测量仪器和地面设备，其中，电子设备由位于地表的单个小锂电池驱动。
它通过精确的井下测量值来进行实时评估，帮助石油公司在油井或油田开采期内优化井生产率，提高油气采收率。
WellWatcher远程监测系统的特点包括：用户界面简单，储层条件下测量可靠且稳定，具有多支路能力，可用于没有永久电源的边远地区等。
3. Petrel Shale软件Petrel Shale软件用来提供从页岩油气勘探到开采整套工作流程的解决方案，包括优化工作流程，提高投资效率等。
客户可以根据自己需求来定制该软件。
同时，基于地理地质信息的评估模型，客户可以自行完成决策，梳理工作流程，实现资本回报的最大化。
4. IsoMetrix海洋等距地震技术IsoMetrix海洋等距地震技术主要适合深海勘探作业。
其能够传输高保真地震数据，同时克服空间带宽兼顾问题，突破了常规海洋地震采集方法的局限。
斯伦贝谢的IsoMetrix海洋等距地震技术目前已经在4大洲部署。
5. Quanta Geo储层地质仿真技术Quanta Geo储层地质仿真技术通过采用业内首个微型电阻率成像仪，有针对性地形成井底油基泥浆(OBM)仿真芯形图片。
其特点为：具有独特的测井能力，能够提供高质量数据，具有不受限制的全新物理成像技术，在高测井速度下能够进行仿真成像，使用Techlog平台进行储层建模，从而实现最高质量最低风险的钻井作业。
水力压裂微地震监测技术国内外现状_赵争光
2016/10/28
微震技术发展历程
里程碑事件
里程碑事件
2004年，MicroSeismic公司在Barnett页岩气井增产改 造储层时首次用地表检波器排列发射层析成像技术监测 水平井水力压裂并获得巨大成功（Lakings et al., 2006 ）
Peter M. Duncan 在美国石油工业界及学术界力推 FracStar
脆性岩石里微震发射是小裂缝生成触?1973年amoco公司首次地面微震监测试验试验失败?1976年美国桑地亚国家实验室试验用地面观测方法失败1976年3月美国洛斯阿拉莫斯国家实验室开始井下微震观测研究的现场工作成80年代初摆脱地面监测失败影响确立了水力井下观测方法20世纪80年代中期水力压裂裂缝的井中微震成像方法已得到石油工程专家的充分肯定20世纪80年代微震监测研究集中在建立水力压裂裂缝空间图像的方法上包括微震观测方法的完善数据处理方法的发展及专门仪器的改进20世纪90年代初已发展到高性能多级检波器串如50级检波20世纪90年代后期微震绝对定位误差仅为1240m裂缝走向方位角精度为26度?kiselevitch1991研究出地面微地震监测方法称其为发射层析成1991利用发射层析成像技术成功勘探到冰岛地热田21世纪初井中微震监测绝对定位误差已降到10m以下rutledge等2003?2004年首次用地表检波器排列发射层析成像技术监测barnett页岩气水平井水力压裂基础研究地面监测井中监测地面监测历程20161028里程碑事件会议中hess公司的高级顾问craiglcipolla和壳牌公司的高级顾问soates都肯定了微地震监测技术在油气开发尤其在非常规油气开发中所起的作用并且提出了长期动态监测将是未来的工作重点及发展趋势得到与会代表的广泛认可
汇报提纲
高速通道压裂技术在长庆油田中的应用
高速通道压裂技术在长庆油田中的应用摘要：高速通道技术在裂缝中以纤维伴注、脉冲式加砂的作业模式，改变常规技术压裂后裂缝内支撑剂的铺置形态，形成因纤维固砂性能良好而产生一个个作用相当于桥墩的稳定砂团，并且通过脉冲式加砂模式形成砂团与砂团之间没有支撑剂的流动通道网络，从而形成具备卓越导流能力的流体高速通道，继而提高单井产量。
关键词：纤维伴注脉冲式加砂高速通道增产一、前言斯伦贝谢公司采用了一种称为“高速通道”压裂（HiWAY）的新工艺，在南美、中东等多个地区已应用超过6000 井次。
据统计，增产效果较常规压裂至少提高15%，且施工极少发生砂堵。
该技术与常规压裂的区别是改变缝内支撑剂的铺置形态，把常规均匀铺置变为非均匀的分散铺置。
支撑剂以“支柱”形式非均匀地铺置在压裂人工裂缝内，支柱与支柱之间形成畅通的“通道”众多“通道”相互连通形成网络，从而实现大裂缝内包含众多小裂缝的形态，极大地提高了油气渗流能力，所以被形象地称为“高速通道”压裂工艺。
此技术压裂施工采用大排量、高液量、纤维伴注、脉冲式加砂的作业模式，提高裂缝的导流能力，从而提高单井产量。
二、HiWAY技术简介1.HiWAY技术原理自水力压裂技术问世以来，常规的做法是用支撑剂完全填充水力裂缝，以建立连续的支撑剂充填层。
为了验证不连续支撑剂充填层可能带来的导流能力理论改善效果。
国外工程师采用API标准试验方法，把支撑剂置入裂缝模拟系统中，通过模拟系统施加相当于上覆压力的闭合应力，并测量了以不同流速泵入单相流体穿过充填层所需的力。
然后根据达西定律和纳维-斯托克斯方程计算支撑剂充填层的渗透率。
计算出的不连续充填层的渗透率和理论模型预测值一致，比连续充填层的渗透率高1.5-2.5个数量级。
例如裂缝中通道宽度为1mm（人工裂缝宽度3～5mm），其有效渗透率约为8.3×104μm2，而20/40目支撑剂形成的充填裂缝在27～35MPa 的闭合应力下，其渗透率为400～500μm2。
斯伦贝谢-煤层气藏评价与开采技术新进展
力。然而，由于政治和市场因素的影 响，这一局面或许已经在发生变化。 俄罗斯西部开采出的天然气售往欧 洲。可以开发集中于西伯利亚中部的 CBM供俄罗斯中部的重工业使用，这 样就可将更多天然气售往西方。
3. 《已探明煤层气储量与产量》，美国能源部能源 信息管理局，/dnav/ng/ng_enr_ cbm_a_EPG0_r52_Bcf_a.htm（2009 年 3 月 1 日浏览）。
4. 有关煤层气更多的 信息，请 参见 ：Ayoub J， Colson L，Hinkel J，Johnston D 和 Levine J“：Learning to Produce Coalbed Methane”，Oilfield Review，3 卷， 第 1 期（1991 年 1 月）：27-40。
澳大利亚的煤层气产量仅次于 美国。澳大利亚从上世纪90年代中期 才开始小规模的煤层气商业开采，到 2008年，已开采出40亿米3，产量在前 一年基础上增加了39%[8]。
印度也拥有丰富的煤炭资源，而 且多数都适合煤层气开发。一些传统 开采方法无法触及的深层煤藏的CMB 也有待开发。1997年，印度政府制定 了煤层气开发政策，并划分了多个 勘探区块。印度的CBM商业开采始于 2007年[9]。
Andy Wray 美国科罗拉多州丹佛
《油田新技术》2009 年夏季刊 ：21 卷，第 2 期。
©2009 斯伦贝谢版权所有。
在编写本文过程中得到以下人的帮助，谨表谢 意 ：卡尔加里的 Drazenko Boskovic ；Tuscaloosa 阿 拉 巴 马 大 学 的 Peter Clark ；俄 克 拉 何 马 州 俄 克 拉何马城的 Rick Lewis，以及 Sugar Land 的 Kevin England，Doug Pipchuk，Prachur Sah，Steven Segal 和 Felix Soepyan。
斯伦贝谢连续油管工艺技术简介
– 压裂设备操 作员
连续油管压裂(CoilFRAC)车
适合不同要求 – 2" 至 2 7/8"连续油管 – 100,000# 拉力注入头 – 远程控制防喷器 – 支架(提高稳定性) 效率 – 二人即可操作 – 7.06" 防喷器 – 7.06" RISER
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连续油管压裂(CoilFRAC)技术的应用
连续油管悬重
C ilC T o A
T b gF rc s u in o e
100 40 100 20
A ra e Wig t ve g d e h P p icku S cko la ff
连续油管悬重 –通过数据对比, 及时发现并诊断 井下的异常状况
100 00 80 00 60 00 40 00 A ra e 0 0ig t - lb ve g 2W h f d 0e 0 -2 0 00 0 20 00 40 00 C rre dD p - ft o cte e th
0.150 1.25 2.125 3.125
0.200
0.250
*喷射液压孔设计 *喷射头大小 *除垢速率 *防止损伤油管
Nozzle Dia (in)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.000
Nozzle Power (Hp)
0.050
0.100 0.150 0.200 Nozzle Dia (in) Circulating Pressure Drop 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0.000 0.050 0.100
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Schlumberger连续油管井下工具 –PETRO-TECH公司
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(二)
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(二)1. KickStart压力启动式破裂盘循环阀KickStart压力启动式破裂盘循环阀由两个阀片组成，通常作为套管柱的一部分被下入井中。
通过采用KickStart循环阀，作业者不再需要通过连续油管作业对井的趾部区段进行射孔，因此每口井成本可节省超过100000美元。
2. 新型微地震地面采集系统新型微地震系统用来对地表和浅层网微地震进行勘察。
其通过发现水力压裂时发射在地表或近地表的小型微地震信号，并对该信号质量进行优化来改进几何水力压裂裂缝的图像质量。
该微地震系统配备了一流的地震检波器加速计和超低噪音的电子设备，因此在工业中拥有最宽范围的信号检测能力。
3. MicroScope HD技术MicroScope HD技术能够在随钻测量的时候提供油藏高分辨率图像，有助于油藏结构模型和沉积分析，以及更好地还原裂缝细节特性并优化导电钻井液。
它的垂直分辨率能达到0.4英寸，能够使作业者看清井底环境。
MicroScope HD技术能够优化完井设计和增产方案，识别薄的或者未波及的产层，在复杂的裂缝网络中提高井眼轨迹定位效果以及通过裂缝描述来预防钻井风险。
4. PeriScope HD多层地层界面检测技术PeriScope HD多层地层界面检测技术通过将反演模型和方位角测量设备相结合，来对高级井位的地层边界和多产层进行精准定位和描述。
PeriScope HD已经在中东、欧洲、亚洲和南美的储藏试验过，同时也在北美的薄储层试验过。
无论是在导电或非导电的钻井液中，该技术都能检测到地层边界位置。
5. Mangrove完井模拟系统Mangrove完井模拟系统是一款储层增产设计软件，用于水力压裂工程设计和模型模拟。
该软件以储层三维地质模型中的单井为中心，来设计多级压裂增产的系统策略。
Mangrove软件提供了建立预测模型和评价非常规储层水力压裂处理的具体设计流程，同时也继续支持常规储层的流程与建模。
大斜度水平井生产测井技术(斯伦贝谢)
1.668 [42.9] 16.0 [4.9] 108 [49] 302 [150] 15,000 [103,425] NACE Standard MR0175 90% in 6-in. ID ±10% ±10% 2.875–9 [73.0–228.6] 1.813 [46.0]
Schlumberger Private
实例: 科威特
Schlumberger Private
面临问题： 初产13,000 STB/D 纯油,无水; 生产3周后,含水率达90%; 解决方案： 应用Flow Scanner测量产液剖 面，找水并堵水 措施及效果： 封堵下部主要产水段，含水 率从90%下降到75%，产量 2500BOPD & 7500BWPD
Schlumberger Private
Schlumberger Private
实例: 科威特
全井眼转子和微转子对比 -微转子工作更好
面临问题： 初产13,000 STB/D 油,无水; 生产3周后,含水率达90%; 解决方案： 应用Flow Scanner测量产液剖 面，找水并堵水
SPE 105327 - Horizontal Well Production Logging Experience in Heavy Oil Environment With Sand Screen : A Case Study From Kuwait
Flow Scanner* 持气率探针
持气率－GHOST
GHOST* 光学探针技术； 6个探针垂直于井轴方向分布； 电动短节扫描各探针，
精确测定低速气液界面。
GHOST – 持气率光学探针
光在气中的反射大于液体
探针
斯伦贝谢新技术简介_2009-06-01
25 m
水平井
26 Lou
导眼井
地表地震图像
Schlumberger Public Schlumberger Public
原计划井眼
实钻井眼
处理结果
x
x
27 Lou
地表地震图像
25 m
水利压裂监测 (HFM) 简介
可在裂缝生成过程中绘制 水力压裂裂缝系统三维图 。 这一服务能够对增产作业 引发的微地震活动进行探 测，并对微地震相对于增 产作业井的位置进行三维 空间定位。
28 Lou
Schlumberger Public Schlumberger Public
HFM 基本原理
设置
– VSI仪器在观测井中 – 压裂井与观测井间距小于 600米
作业
– 持续的微地震监测 – 实时的探测和处理（延时30秒 ） – 处理后的裂缝位置可进行三维 显示
• 裂缝高度、长度、方位
Schlumberger Public Schlumberger Public
上下煤层被 压开， 压开，导致 试气出水？ 试气出水？
储层段上下隔层遮挡 条件良好， 资料显示 条件良好，DSI资料显示 未压开煤层， 未压开煤层，主要为储 层产水
4
Lou
压裂裂缝高度预测与套后DSI检测结果对比
声波过套管测井的局限性
套管及水泥胶接的影响 裸眼井大井眼的影响 套管尺寸的限制
Schlumberger Public Schlumberger Public
井间测量技术
电磁波、地震
其他新技术
BARS, HFM
2 Lou
过套管地层评价解决方案 ABC – Analysis Behind Casing
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(一)
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(一)1. TrackMaster OH裸眼造斜侧钻系统TrackMaster OH裸眼造斜侧钻系统是一种用于裸眼侧钻作业的综合性技术方案。
它只需一次起下作业即可精确地开始造斜，极大地提高了钻井的稳定性和可靠性。
该系统主要由六部分组成，分别是液压启动可膨胀锚，常规造斜器特有的钢斜面，金刚石钻头，涡轮钻具，含有液压用油的送入工具以及多循环旁通阀。
目前已在花岗质砂岩层中成功应用。
2. 海上高温高压油藏封固井技术斯伦贝谢在巴西海域桑托斯盆地1-OGX-63-SPS井的封弃井作业中采用了最新的海上高温高压油藏封固井技术。
该技术主要用于水泥塞设计，施工和评价等方面。
最终，斯伦贝谢用此技术成功地打入了水泥塞，进行了储气层隔离，并圆满地完成了此次封井作业。
3. FUTUR水泥产品FUTUR水泥可用于油井、冷凝液井和天然气井的固井作业。
此外，它在封堵和弃井作业以及需要加强持续套管压力或者表层套管溢流防护的地方也大有用处。
较其它竞争产品，FUTUR水泥具有阻止油气井油气运移，减少昂贵补救工作，以及降低设备要求等优势。
4. NeoScope无源随钻地层测井技术NeoScope技术是业内唯一一项无需放射性化学药品的随钻地层测井技术。
这套工具是以脉冲中子发生器为基础的随钻测井伽马密度测量工具，能够提供与传统伽马-伽马密度工具相比拟的高品质体积密度测量结果。
5. 大井眼SonicScope多极声波随钻测井技术SonicScope是一种先进的多极声波随钻测井技术服务。
SonicScope服务可提供高保真度测量结果，确定地层空隙压力和坍塌极限，从而加强钻井风险管理。
SonicScope服务已在全球范围内开展过现场试验，包括墨西哥湾、西非、东非、巴西、北海和澳大利亚等地区。
此外，该技术已被上百次地应用在10½英寸至17½英寸井眼中，其中包括勘探井和开发井。
6. MRScanner核磁扫描仪MR Scanner核磁扫描仪是最新一代的核磁共振(NMR)电缆井仪器，其特点是复合天线设计。
压裂技术现状及发展趋势
压裂技术(jìshù)现状及发展趋势(长城(Chángchéng)钻探工程技术(jìshù)公司(ɡōnɡsī)) 在近年(jìn nián)油气探明储量中，低渗透储量所占比例上升速度在逐年加大。
低渗透油气藏渗透率、孔隙度低，非均质性强，绝大多数油气井必须实施压裂增产措施后方见产能，压裂增产技术在低渗透油气藏开辟中的作用日益明显。
1、压裂技术发展历程自1947年美国Kansas的Houghton油田成功进行世界第一口井压裂试验以来，经过60多年的发展，压裂技术从工艺、压裂材料到压裂设备都得到快速的发展，已成为提高单井产量及改善油气田开辟效果的重要手段。
压裂从开始的单井小型压裂发展到目前的区块体积压裂，其发展经历了以下五个阶段[1]：（1）1947年-1970年：单井小型压裂。
压裂设备大多为水泥车，压裂施工规模比较小，压裂以解除近井周围污染为主，在玉门等油田取得了较好的效果。
（2）1970年-1990年：中型压裂。
通过引进千型压裂车组，压裂施工规模得到提高，形成长缝增大了储层改造体积，提高了低渗透油层的导流能力，这期间压裂技术推动了大港等油田的开辟。
（3）1990年-1999年：整体压裂。
压裂技术开始以油藏整体为单元，在低渗透油气藏形成为了整体压裂技术，支撑剂和压裂液得到规模化应用，大幅度提高储层的导流能力，整体压裂技术在长庆等油田开辟中发挥了巨大作用。
（4）1999年-2005年：开辟压裂。
考虑井距、井排与裂缝长度的关系，形成最优开辟井网，从油藏系统出发，应用开辟压裂技术进一步提高区块整体改造体积，在大庆、长庆等油田开始推广应用。
（5）2005年-今：广义的体积压裂。
从过去的限流法压裂到现在的直井细分层压裂、水平井分段压裂，增大储层改造体积，提高了低渗透油气藏的开发效果。
2、压裂技术(jìshù)发展现状经过五个阶段的发展，压裂技术(jìshù)日益完善，形成为了三维压裂设计软件和压裂井动态预测(yùcè)模型，研制(yánzhì)出环保(huánbǎo)的清洁压裂液体系和低密度支撑剂体系，配备高性能、大功率的压裂车组，使压裂技术成为低渗透油气藏开辟的重要手段之一。
斯伦贝谢Techlog2016九大测井解释新技术
层间干扰测试）
·岩石力学测量（即 Mini-Frac 微型压裂）
满足了当前广泛存在的低渗地层和不规则井眼 条件下的测试与取样数据分析需求。
5 岩石力学分析和声波测井高级应用
岩石力学分析和声波测井高级应用技术 （Geomechanics & AdvancedAcoustic Suite）可整合各 类现场数据、成像、井径、地层压力测试和偶极声波 数 据 ，进 行 地 层 应 力 综 合 分 析（Integrated Stress Analysis），综合确定应力方向、特征（Stress Regime） 和大小：
1 Techlog2016 新技术发展概况
Techlog2016 测井解释技术发展分为两大方面： 第一、对已有模块进行技术改进、增加算法或增 加所支持的测井仪器，比如 NMR 核磁共振解释增加 了对非斯伦贝谢公司 9 种核磁测井仪器（如 P 型核 磁）的支持。 第二、从 Techlog2016 开始，对外释放了 9 个原 本一直是内部使用的测井数据高级分析及解释技 术：
·ECS 测井数据处理（ECS processing） ·成 像 测 井 高 级 处 理 及 解 释
（AdvancedBorehole Geology Suite）
·地 层 测 试 测 井 高 级 分 析 及 应 用
（FormationTesting Suite）
·岩 石 力 学 分 析 和 声 波 测 井 高 级 应 用
·全井壁成像：重构极板间缺失部分生成覆盖
全井壁图像，方便综合地质分析
·垂向切片图像：按指定方位生成垂向切片图
像，用于岩心垂向切片准确归位
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Plan for Success 向着成功努力
桥塞射孔压裂
■ 在水平井中运送桥塞和射孔枪的方法是通过泵入液体把枪串 顶入到水平段
■ 成本是连续油管或油管输送射孔的1/3，速度提高3倍 ■ 与其他方式相比，现场对工艺和设备的要求较少
■ 主要挑战– 顺利泵送是提高整体效益的关键
■ 如果桥塞提前坐封需要下入连续油管磨铣 ■ 第一级仍然需要连续油管或者类似设备打开通道，否则无法泵送
■ 效率和或产量 ■ 储层特性 ■ 物流和施工挑战
■ 过顶要求，工具和泵送设备的可用性，交货期等
■ 法律规章
■ 单一的解决方案无法为整个市场服务
■ 尽早的了解储层特性是成功的关键
■ 在前期可考虑多种完井方式并行 ■ 效率带来的好处会随着时间推移而更加明显
■ 方案的效率必须跟上市场的发展
Plan for Success
■ 尤其在低温条件下
■ 已应用于多个多级压裂工艺
Plan for Success 向着成功努力
TAP
Plan for Success
19
向着成功努力
TAP - 固井滑套
■ 固井完井过程中连续泵注 ■ 可应用ELEMENAL可降解压裂球 ■ 优点
■ 不需要磨铣桥塞 ■ 立即生产
■ 进一步改进
■ 增加级数
特别为长距离水 平段设计
铝制桥塞 宽泛的应用压力& 温度 – 高至15ksi / 400 oF
禁得住多次压力 和温度的循环变 化
防提前坐封设计
复合材料桥塞 4-1/2” and 5-1/2” 10k psi / 350 oF 钻磨快
防提前坐封设计
最大过流面积
液压坐封或膨胀 式裸眼封隔器 31 级 => 4 ½” 36 级 => 5 ½” 10k psi / 350 oF
Surface Casing 9 5/8" @ 1500'
完井顺序
1. 套管串下入井内 2. 固井 3. 下入连续油管 4. 第一级进行射孔压裂 5. 下入桥塞和射孔枪，之后进行压裂 6. 按顺序完成剩余级数 7. 钻磨桥塞后生产
Plan for Success 向着成功努力
TAP Rupture Disc Valve
缝贡献产能（例如加拿大的Bakken）
R&D Project Fit
■ 目前的裸眼完井工艺基本达到级数极限 ■ 纤维辅助转向技术可提高每级压裂面积
Mercury shows good promise with current and future requirements
– Stage count is limited to 20 at each time. Zipper fracturing is required for an unlimited stage count application
Qinghai Tuha
SSOC
PCOC Da Gang
SWOGC
Plan for Success 向着成功努力
SCP
在中国已应用超过200口井！
多级压裂工具产品组合
固井完井
裸眼完井
Kickstart破裂阀
TAP 投球阀
桥塞 - Copperhead
桥塞 - Diamondback
Falcon 裸眼分级工具
防提前坐封设计
复合材料桥塞 4-1/2” and 5-1/2” 10k psi / 350 oF 钻磨快
防提前坐封设计
最大过流面积
液压坐封或膨胀 式裸眼封隔器 31 级 => 4 ½” 36 级 => 5 ½” 10k psi / 350 oF
Plan for Success 向着成功努力
多级压裂工具 发展方向
■ 平均钻塞时间10-15分钟
■ 最高能在70MPa，177oC的情况下工作
■ Copperhead – 铝制材料
■ 易磨铣；专用钻头
■ 平均钻磨时间20-30分钟
■ 优异的长时间分隔效果 ■ 最高能在105MPa，204oC下工作
Plan for Success 向着成功努力
第一级射孔 - 连续油管射孔
ELEMENTAL 可降解合金
Plan for Success
11
向着成功努力
11
裸眼完井工艺 – 常见的生产问题
裸眼封隔器
裸眼封隔器
裸眼封隔器
压裂滑套
压裂滑套
压差阀
循环阀
■ 部分井未能达到预期的产量 ■ 除了因为储层较差，通常可归因于简单的机械问题
■ 球的卡堵和破碎均可导致无法正常生产
■ 客户经常会“盲目”的将所有球座磨铣掉
■ 费用很大的压后处理措施
*SPE 138322 and 162657
Plan for Success 向着成功努力
线性球座示例
Plan for Success 向着成功努力
线性球座示例
Plan for Success 向着成功努力
线性球座示例
Plan for Success 向着成功努力
Falcon曲面球座示例
减少或避免干预措施 使用可溶解/可降解材料 无线射频识别 技术 简单，高效，可靠，灵活 提高井经济性
Plan for Success 向着成功努力
斯伦贝谢 完井部
上部完井工具, 安全阀， 封隔器，滑套，油藏隔 离阀等 筛管，砾石填充 智能完井，电子压力计， 流量控制阀，Smart Completion, gauges, FCV, DTS, Fiber Optics 多分枝完井 尾管悬挂器 多级压裂工具
■ 20,000-psi; 120 bpm; 10 PPA; 2个破裂盘确保 破裂阀100%正常工作
2013获奖项目
Plan for Success 向着成功努力
@ 13,865'
4 ½” 13.5# P110 to 14,000'
第一级射孔 – KickStart破裂阀
Surface Casing 9 5/8" @ 1500'
完井顺序
1. 在套管串中下入KickStart 2. 固井 3. 固井后，套管内憋压，打开破裂阀 4. 通过KickStart破裂阀进行第一级压裂 5. 下入桥塞和射孔枪 6. 按顺序完成剩余级数 7. 钻磨，生产
Plan for Success 向着成功努力
Hale Waihona Puke TAP Rupture Disc Valve
@ 13,865'
4 ½” 13.5# P110 to 14,000'
KickStart – 第一级无需射孔
固井 套管试压 开始桥塞射孔
压裂端口连接地层
关闭 打开
套管内部压力超过破裂片 额定压力，打开破裂阀
Plan for Success 向着成功努力
Plan for Success 向着成功努力
上海制造中心
Plan for Success
26
向着成功努力
塘沽基地
Plan for Success
27
向着成功努力
蛇口基地
Plan for Success 向着成功努力
CHG CPL Filed Operation statistics
Tu Ha
DaGang
CCLT
Plan for Success 向着成功努力
ShengLi EDC Chang Qing SWOGC KNOC CCLD CACT Husky CCLS CCLZ
/MSS
欢迎提问，谢谢！
■ 无需使用连续油管射孔或者油管传输射孔 ■ 对于完井步骤和固井体系没有影响 ■ 无需特别工具来触发 ■ 精准打开
3
向着成功努力
汇报内容
固井完井
裸眼完井
Kickstart破裂阀
TAP 投球阀
桥塞 - Copperhead
桥塞 - Diamondback
Falcon 裸眼分级工具
出色的使用记录 作为 4 ½” & 5 ½” 套管的一部分
可以替代第一级 使用连续油管射 孔或直管射孔， 从而开始泵送
通过固井层压裂
分级球座 作为 3 ½”, 4 ½” & 5 ½”套管的一部 分
■ 凹形球座的均匀受力保证了优良性能
Competition Falcon
失效的G10, 复合材料、碳纤维球，摘自SPE 162657
Plan for Success 向着成功努力
ELEMENTAL 可降解合金
■ 确保畅通的流动通道，省去后续的连续 油管磨铣施工
■ 球由特殊的合金材料制成 ■ 强度大于传统的压裂球 ■ 具有业界内最短的降解时间
ELEMENTAL degradable technology is having an impact in this market
– Degradable technology will be essential for developing technologies in this market
Plan for Success 向着成功努力
Falcon 裸眼封隔器工艺 – 释放产量
■ 将压裂球置于井底条件下进行测试
■ 200-350℉； 压差为10,000 psi； 测试时间为2 小时
■ 复合材料和酚醛材料球均失效
■ 球被拉长或挤碎 *
■ Falcon 常规球由质量较轻的镁合金材料制成
■ 无变形，避免球座的卡堵 ■ 可完整返排 (无破碎); 如需要也易于被磨铣掉
■ 层间距的缩短和水平段长度的增加正在使压
Unlimited stage count and full bore access are the way forward