分段压裂技术交流资料

一、水力喷射分段压裂技术
9.应用规模与经济效益
油田 四川
6 1105～2173 1538～1911 2846～4200 1990～2373 2200～3000 2550～3070 2303～2376 10～50 20～40 10～25 15～18 30～40 18～24 12 540% 580% 620% 550% 540% 630% 420%
（3）复合材质的投球
复合材料球比重：1.8, 不建议采用酚醛树脂球比重：1.25 送球泵速:2.00m3/min 压裂泵速:4.00m3/min 作业压力:44 MPa-52 MPa 投球到位及持压后 的环行卡痕 压裂作业结束后，球随产液回流至井口
三、滑套式封隔器分段压裂技术
1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术
一、水力喷射分段压裂技术
6.水力喷射分段压裂工艺及应用
10油田、百余井次规模应用
井型：直井、水平井、定向井，油井、气井
完井：套管射孔、割缝筛管、裸眼 管柱：油管、连续管，拖动管柱与滑套不动管柱
自主：参数软件、井下工具、工艺设计 施 工 工 艺 与 参 数
1.工具入井定位 2.油管内加压，射孔 3.维持喷嘴压降、环空加压， 孔内起裂、裂缝延伸 4.第二段裂缝射孔、压裂 5.重复4，完成多段压裂
一、水力喷射分段压裂技术
3.技术参数
套管孔径15-25mm 喷砂压力30MPa,排量2.5-3.6m3/min
技术 参数
环空压力20MPa, 排量0.6-1.2m3/min 地面泵压40-90MPa 单层加砂量15-50方
一、水力喷射分段压裂技术
4.技术优势
射孔-压裂联作，简化了射孔后压裂管柱的工序 降低地层破裂压力，有助于裂缝的形成和延伸 逐层进行喷孔压裂，不需对已压开的井段进行封堵 不需要井下封隔器，降低井下作业风险 不受完井方式的限制，适用于裸眼井、套管井、筛管井增产措施
一、水力喷射分段压裂技术案例分析
8.割缝管完井水平井喷射分段压裂－NDP2井
NDP2井是吐哈三塘湖盆地一口割缝管 水平井，割缝管长度596m。施工前产液 不足 2.0 m3/d。难以实施常规压裂。 水力喷射分段加砂压裂，分别在21032105m、1989.6-1991.6m两层段加入陶 粒18.1m3和17.8m3，日产油13-19m3，是 压裂施工前的6.5倍以上。
一、水力喷射分段压裂技术
7.应用规模与经济效益
西南 辽河 南海油田
2 1 2 2 9
大庆 中原 江汉 江苏 中石化华北
7
吐哈 克拉玛依
18
新疆油田
中原油田
16 20 24
大牛地气田
全国10几个主要油田规模应用， 占全国油田总数的60%以上
一、水力喷射分段压裂技术案例分析
8.套管完井水平井喷射分段压裂－X5-4-PB092井
三、滑套式封隔器分段压裂技术
1. 压裂方式的选择
三、滑套式封隔器分段压裂技术
（1）层间隔离方式的选择
常用封隔器 ，长度1.61.7m,耐压 70MPa,适用 于裸眼、套 管井
膨胀率大， 长度2m以上, 耐压52MPa, 适用于井眼 扩张大的非 标裸眼井、 套管井
适用于层间 段长井况， 长度50500m,适用于 裸眼、套管 、筛管井
3、指标：
工艺管柱耐温、耐压指标达到100℃、80MPa
一趟管柱最多压裂15段 单趟管柱最大加砂规模达到160m3陶粒 最大卡距达到112m
应用情况： 2006年8月-2010年底，大庆油田形成了以双封单卡分段压裂为 主，和水力喷砂压裂为辅的水平井增产改造工艺技术系列, 双封单卡 分段完成156口井800段，占已成为水平井压裂的主体技术
（1）层间封隔通过固井实现 （2）压裂过程中HWB液压装置打开或关闭滑套工具。 （3）可实现无限级分段压裂（理论上）
大大减少作业时间 外部复合材质铠皮包裹，无固井碎屑
三、滑套式封隔器分段压裂技术
1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术
——HWB液压开关工具
三、滑套式封隔器分段压裂技术
1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术 ——施工步骤
特别适合于低渗透油气藏直井分层、 水平井分段作业。
一、水力喷射分段压裂技术
2.水力喷射分段压裂工具
第一级滑套内径50mm 第二级滑套内径45mm 第三级滑套内径40mm
第四级喷枪－无滑套 使用后滑套－基本无磨损
滑套方案设计——5 ½″套管五级喷枪
一、水力喷射分段压裂技术
2.水力喷射分段压裂工具（工具串组成）
州扶51-平52井压裂施工曲线
1
2
3
4
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15
该井目前产液9.5t/d，产油8.1t/d，是周围压裂直井产液、产 油量的6.3倍和7.4倍，是同区块压裂水平井的1.4倍和1.6倍
汇报提纲
• 企业介绍与系统能力 • 一、水力喷射分段压裂技术 • 二、双封单卡分段压裂技术 • 三、滑套式封隔器分段压裂技术 • 四、国外水平井分段压裂技术 • 五、华鼎施工能力保障
1、技术规模化
2、工程标准化
传统膨胀管 图2大通径膨胀管
华鼎在过去3年的业绩（百万元）
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2008 2009 2010 油田化学 工程服务 设备销售
汇报提纲
• 企业介绍与系统能力 • 一、水力喷射分段压裂技术 • 二、双封单卡分段压裂技术 • 三、滑套式封隔器分段压裂技术 • 四、国外水平井分段压裂技术 • 五、华鼎施工能力保障
• 延长油矿
工程技术系统与市场系统
工程技术系统
3+3+1模式
3个核心技术事业部 （1）膨胀管事业部 （2）压裂事业部 （3）油田化学事业部 3个核心项目部 （1）电位法监测项目部 （2）海上修井项目部 （3）装备租赁出口部 1个研发中心
市场系统
3+2模式
3个国内1级营销大区 （1）东部大区：2个油田 （2）中部大区：3个油田 （3）西部大区：4个油田
X5-4-PB092井1960m,水平段746m,施工前产液11t/d，油2t/d，含水84.3%。 2009年7月滑套水力喷射加砂压裂三层，加砂120m3, 油8～14t/d，是压裂施 工前的4～7倍,含水降为45%。 微地震监测,三段裂缝走向明显,均垂直裂缝,长50-101m,高14-29m.
二、双封单卡分段压裂技术
2.技术特点
针对性强：双封单卡目的层，可控制各层段处理规模
加砂量大：研制了耐磨导压喷砂器，应用了低摩阻支撑剂，单趟管柱最 大160m3
安全性高：小直径封隔器，有可靠地防卡、解卡机构
效率高：一趟管柱可完成6-8层压裂，节省施工时间，降低作业工人 劳动强度
二、双封单卡分段压裂技术
减少作业时间和成本； 各层独立作业； 压裂滑套外覆复合材质铠皮，防止杂质； 球座易磨铣；
2个国外1级营销大区 （1）中亚大区：3个油田 （2）南美大区：2个油田
膨胀管技术推广
2007年-2010年，华鼎石油在过去的三年里，推广中石
油勘探院膨胀管项目，通过9个油田500多口井成功实施，
总结出来的施工服务流程与模式，能够为体积压裂技术在 低渗透的规模化推广方面提供系统可靠的技术保障。
华鼎石油新技术推广目标：
喷砂射孔 参数效率
一、水力喷射分段压裂技术
1.水力喷射分段压裂机理
• 射孔过程：Pv+Ph<FIP，不压裂 环空加压：Pv+Ph+Pa≥FIP，起裂
• 射流在孔底产生推进压力约2～3MPa，
调整Pa，与推进压力叠加>FEP， 裂缝持续延伸，适应不同地层压裂
• 射流孔口抽吸作用，强化封隔效果。
关键：控制喷射压力和环空压力
实现水力喷射分段压裂工艺的关键之一
喷枪2
喷枪1
一、水力喷射分段压裂技术
2.水力喷射分段压裂工具
拖动式喷射器
滑套式喷射器
适用于4″～95/8″套管， ～5500m井深 材料和处理：喷嘴工作寿命6h以上 地面泵压力：40～90MPa，排量：1.0～3.5m3/min 施工层段数：1～5层（5 ½″套管），单层填砂量：15～50m3
三、滑套式封隔器分段压裂技术
1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术 ——施工步骤
三、滑套式封隔器分段压裂技术
2. 封隔器滑套选择性分段压裂技术
一次多层压裂措施（酸化或砾石充填），最多压裂15层
（14个球座，1个趾端滑套），无需中心管。 采用投球、压裂滑套方式；
球座设计能保证密封，又不卡球。球能够返回地面；
国内五段以内分段压裂技术集成
双封单卡分段压裂
水力喷射分段压裂
投球滑套三段分压管柱示意图
一、水力喷射分段压裂技术
1.水力喷射分段压裂机理
1998年，Surjaatmadja提出水力
压裂液 喷射起裂及 水力封隔 喷射压裂 工具
喷射压裂方法，并应用于水平井 压裂。
水力喷射分段压裂 (HJF) 是集射 孔、压裂、隔离一体化的增产措 施，专用喷射工具产生高速流体 穿透套管、岩石，形成孔眼，孔 眼底部流体压力增高，超破裂压 力起裂，造出单一裂缝。
遇油、遇水 封隔器，长 度5.25.3m,耐压 70MPa,适用 于裸眼、套 管井
液压传统封隔器
高压扩张式封隔器
超长隔离段
遇烃（水）膨胀封隔器
三、滑套式封隔器分段压裂技术
（2）压裂滑套及压裂方式的选择
工具开 工具关 固井环境
投球打开锁死
打压开启
投球打开
不可关闭
不可关闭
工具关闭
Hale Waihona Puke Baidu 三、滑套式封隔器分段压裂技术
装备租赁与出口
钻采地面设备、石油管材
市场营销及服务网点：
华鼎石油已取得国内9个油田的入 围资质，并分别于2008年、2009 年开始进入中亚、南美市场。
• 巴西 • 乌兹别克 • 哈萨克 • 塔吉克
• 大庆油田 • 吉林油田 • 辽河油田 • 大港油田 • 渤海油田
• 长庆油田 • 新疆油田
• 玉门油田
二、双封单卡分段压裂技术
工艺原理：采用小直径双封隔器单卡目的层压裂，通过反洗、拖动实
现一趟管柱多个层段的压裂。(专利号：200710129818.3 、200810136897.5 )
水平井滑套分压管柱示意图
性能指标 工艺管柱耐温100℃、耐压差80MPa 一趟管柱最多压裂15段，一天可实现8段压裂 单趟管柱最大加砂可达160m3 管柱具有防卡、脱卡功能 工艺成功率97.8%
一、企业介绍与系统能力
华鼎石油致力于油田开发和增产工程 技术服务、油田化学、石油装备租赁。 是 北京市高新技术企业，中关村百家创新试 点企业， 中关村”瞪羚“企业，重点培育 上市企业 。
石油工程技术服务
膨胀管技术、电位法测试技术、分段压裂技术、海上修井
油田化学产品服务
表活剂、聚合物、调剖、堵水服务
大庆 中原 吐哈 辽河 华北 其他
16 24 20 9 7 7
合计117口：水平井93口，直井24口；油井80口，气井37口，累计5.75亿元
汇报提纲
• 企业介绍与系统能力 • 一、水力喷射分段压裂技术 • 二、双封单卡分段压裂技术 • 三、滑套式封隔器分段压裂技术 • 四、国外水平井分段压裂技术 • 五、华鼎施工能力保障
Implementation and Promotion of Hydraulic
Seperate Layer Fracturing Stimulation Technology
水力推进分段压裂增产技术
汇报提纲
• 企业介绍与系统能力 • 一、水力喷射分段压裂技术 • 二、双封单卡分段压裂技术 • 三、滑套式封隔器分段压裂技术 • 四、国外水平井分段压裂技术 • 五、华鼎施工能力保障
井次 (次)
12
井段 (m)
2415～2895
单层砂量 (m3)
30～50
平均增产 (%)
710%
完井方式
套管+衬管 (压裂完井) 套管+尾管 (压裂完井) 套管 套管+筛管 筛管 筛管 套管＋裸眼 套管
经济效益 （亿元） 1.20 0.18 1.13 1.20 0.96 0.38 0.40 0.30
二、双封单卡分段压裂技术
4、应用实例：
朝109-葡平39井现场试验
该井水平段长559m，设计一趟管柱压裂5段，最高施工压力 38MPa，排量3.6m3/min，卡距24m，加砂100m3，施工顺利。
上封
下封
朝109-葡平39井起出工具照片
二、双封单卡分段压裂技术
5.典型实例
州扶51平-52井开发目的层为扶余储层，水平段长593m，实测井底温度 高达98.5℃，全井射开15段 为了提高压裂施工效率，提高低渗储层产能，降低水平井开发成本， 开展了点源限流射孔、加密布缝、脱砂压裂、大排量施工现场试验 现场总加砂量110m3，15段有效施工时间仅34h，施工效率大大提高