鲁克沁油田稠油层内分段压裂管柱技术

由于油藏埋 藏深 、 物性相对较差 、 稠油粘度较高 ， 地 层原 油 流度 低， 导致 单 井 自然 产能 较低 。通过 研 究试 验， 尝试 应用体积 压裂 的技 术思路 ， 在 稠油厚层 层 内实 施 机械分 段充填 式压裂工 艺 。经过 压裂管柱 技术研究 配套与现场试验应用 ， 形成 了鲁克沁油 田稠油层 内分段
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稠 油厚 层层 内机 械分段充 填式压裂 工艺在 国内没
鲁 克沁稠 油油 田目的层 三叠 系 Ｔ ２ ｋ 油层主要 分布 在中 、 西区， 以辫 状河三角洲前缘亚相为主 ， 构造形态总
有先例 ， 压裂 管柱结 构设计 没有经 验可以借鉴。针对鲁
过技术攻 关， 开发配套 了适合 鲁克沁油 田稠 油油藏 的压 裂工具 、 管柱结构。鲁克沁 油田现 场应 用 了６ ０口井。 有效期明显增加 ， 平
均 日产 油 ６ ． ０ ｔ ， 取 得 了 良好 的储 层 改造 效 果 ， 同时 ， 降低 了施 工 风 险 。
关键 词
稠 油 管柱技 术 压 裂 层 内分段 鲁克 沁 油田
克沁油 田稠油 油藏特 征 ， 管 柱与压裂工艺设计 必须最大
体表现为自东向西逐渐倾伏的大型鼻状隆起 ， 构造具有 南北分带， 东西分块的特点， 断裂系统极为发育 ， 两组断
层将 构造切 割成众 多大小不 等 、 形态各 异 的断块 ， 断层 有 良好 的封堵性 。东西方 向上构造 总体 呈 向西 下倾趋 势， 埋深 逐渐加 大 ， 中区埋 深为 ２ ３ ０ ０ ～ ３ １ ０ ０ ｍ， 油层 厚度
卡钻 。
喷砂 器是分 层 压裂管 柱 的重要 组 成部分 ， 其 功能
一
是引导含砂压裂液从油管进入油套环空 ， 实现压裂加
砂； 二是 通 过 喷 嘴产 生 节 流压 差 ， 使 下一 级 封 隔器 坐 封 。下层压裂结束后 ， 投入配套钢球 ， 打开滑套喷砂器 ，
并封堵下层 ， 对上层进行施 工 。
压平衡 ， 胶筒 靠 自身弹力收 回即可解封。封隔器配套使
２ 层 内分段压裂工艺管柱设计
稠油 厚层 层 内机械 分段 充填 式压 裂工 艺思 路 ： 实
用节流喷砂器， 开启压差应 大于或等 于坐封 压差 。
２ ． １ ． ２ 喷砂 器的选择
施低前置液 、 低排量 、 高加砂强度 ， 加砂强度达到 ２ ． ５ ～ ３ ｍ ／ ｍ， 加强近井段的充填形成宽短缝 。 存在风险： 采用
长胶筒 封隔器 ， 考虑 到内通 径尺寸满足逐 级投球 实施 分
２ ０ — ５ ０ ｍ。储层孔 隙度 １ ５ ％ ３ ０ ％， 渗透率 ９ ０ ～ ７ ０ ０ ｏＤ， ｒ 自
西向东 ， 物性逐渐变好 。
层 压 裂 的要 求 及 中 心 管 的 抗 拉 强 度 要 求 ， 选 用
Ｋ３ ４ ４ — １ ０ ５ 长胶 筒扩 张式 封 隔作为 隔层 封层 工具 ， 而７
压裂管柱技术 。
英 寸套 管优 选选 用 Ｋ ３ ４ ４ — １ ３ ８ 长 胶筒 扩张 式封 隔作 为
隔层封层工具 。
工作原 理 ： Ｋ ３ ４ ４ 封隔器下 到预定位 置后， 从 油管 内
加液压 ， 液体经中心管进液 口进入胶筒 内腔， 油套压差
使胶筒 胀大。 推动封 隔器钢 片和胶皮支 撑在套管 壁 ， 从 而封 隔油套环 形空间 。需解 封时 ， 泄掉油管压力使油套
簧力作 用下 缩 回 。
２ ． １ ． ６ 端 部喷砂 器
（ １ ） 在工具串顶部水力锚的上部安装机械式安全
接头 ：
用 于多层压 裂 时最 下部 压裂 喷砂 ， 主要 功能 为 ： （ １ ） 通 过节 流形 成压 差使 上部 封 隔器坐 封 ；
通过现场应 用和改 进 ， 对喷砂 器结构逐 步优 化 ， 最 终选择用特殊硬质合金钢加工 喷砂 滑套心轴 ， 硬度达 到 ６ ０ Ｈ Ｒ Ｃ ； 用耐磨材料对喷砂 口处理后 ， 硬度达Ｎ ４ ５ Ｈ ａ Ｃ ，
单喷砂器耐磨性能均能满足过砂量６ ０ ｍ 的冲蚀。
①作 者简介 ： 工程 师， ２ ０ ０ １ — ０ ７ 毕业 于江汉石油学院石油工程专业， 硕士
为４ ０ ９ ０ ｍ， 至 西 区加 深 为 ３ １ ０ ０ ～ ３ ６ ０ ０ ｍ， 油 层 厚 度 为
限度降低砂堵 、 砂卡风险， 达到封得住 、 隔得开、 起得出
的工 艺 目的 。
２ ． １层 内分段压裂管柱配套工具
ห้องสมุดไป่ตู้２ ． １ ． １ 封隔器的选择
针对５ ／ 英寸套 管优选 选用 Ｋ ３ ４ ４ — １ ０ ５ 或Ｋ ３ ４ ４ — ９ ８
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２ ８・
新 疆 石 油 科 技
２ ０ １ ３ 年第 ３ 期（ 第２ ３ 卷）
鲁克沁油 田稠油层 内分段压裂管柱技术
马 云瑞①周 华 赵 燕 青 王 永康 邹 长虹
吐哈 油田公司井下技术作 业公 司， ８ ３ ８ ２ ０ ０ 新疆鄯善
摘 要 为了提高压裂增产幅度， 增加有效期， 油田科研人员采用体积压裂的前沿技术思路， 开展 了 层 内分段压裂技术研究。经
低前置液 和低排 量容易导 致压裂液 在地层端 部脱砂 和 油管 内脱砂从而造成砂堵 ， 同时由于厚层细分后其 夹层 较薄或采取层 内避射 的方法形成 的人 为设定 的隔层 ， 压 裂过程 中对缝高 的控制 比较 困难 ， 较薄 隔层 易发生串通 现象 ， 导 致压裂砂 返 出造 成井筒 内沉砂 ， 极 易发生砂 卡
鲁 克沁 油 田稠 油层 内分段压 裂 管柱技 术
２ ． １ ． ３ 安 全接 头
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根据 现场 实 践 ， 采用 机 械式 安 全接 头和 正 反扣 安 全 街 头 的组 合 形 式 效果 较 好 。 同时 对两 个 安 全 接 头 的位 置进 行 了优 化 。
套 管内壁 上 ， 水力锚 内外压差越大， 锚爪锚在套管 内 壁上 的力 也越 大 。水 力锚 内部压力 泄 掉后 ， 锚爪 在 弹