水平井分段压裂技术应用探究.doc

1、水平井分段压裂技术应用探究摘 要当前，我国油田勘探开发条件日益复杂，低渗透油气藏资源开发力度加大，水平井应用增多，而在水平井应用中，通过分段压裂技术进行储层改造，可以显著改善水平井在水平段的油气渗流条件，提升油井产能。本文就是对水平井分段压裂技术应用进行的探究。 关键词 水平井；低渗透油藏；分段压裂 中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0281-01 在油气资源开发中，水平井因穿透度强、露油面积大、油气储层动用程度高等特点，在低渗透油藏、浅薄油气储层、稠油油藏和边际油藏中的应用逐渐增多。而水平井分段压裂技术也成为当前我国油田增储上产的重要技术措

2、施，特别是对水平井分段压裂与井网优化设计方法的研究增多，水平井双封单卡分段压裂技术、水力喷砂分段压裂技术、封隔器滑套分段压裂技术等技术应用逐步成熟，有必要对水平井分段压裂技术应用进行深入探究，提升技术应用水平。 一、水平井分段压裂技术的应用情况 水平井作为低渗透浅薄油气储层、稠油油藏和边际油藏的最佳开发方式，易受到低渗透储层条件限制，影响开发效果。水平井的压裂裂缝的数目直接影响到开发效益，但是水平井井段特别是水平段较长，如何尽快形成水力裂缝，在压裂后实现快排液、低伤害的压裂，需要在油藏整体评价和压裂后产能预测基础上建立压裂数目优化模型，为油田压裂提供数据。 水平井水力压裂裂缝形态与最佳条数的确

3、定是提升开发效益的重要因素，而分段压裂可以结合具体井段情况进行准确判断。一般情况下，水力裂缝将出现在最小主地应力方位且与之垂直，压裂后可形成横向、纵向和复杂裂缝三类，裂缝形态受到地应力状态和井筒方位影响，若井筒与最小主地应力方向平行，则产生与井筒垂直的横向裂缝；若井筒与最小主地应力方向垂直，则产生沿井筒方向延伸的纵向裂缝。在实际的压裂改造中，因为储层地应力的复杂状况，以及压裂射孔段长度等因素影响，裂缝很难完全垂直或平行，一般较为复杂。试验分析表明，水平井压裂后不同裂缝液态存在差异，多为线性流和径向流并存的复杂流态，压裂投产后不同裂缝间会存在相互干扰，影响裂缝作用发挥。所以，在水平井压裂生产中，

4、科学确定裂缝条数是一项基础性工作，会对油井产能及压裂施工安全性和效益产生影响，一般情况下，在垂向渗透率低于水平渗透率的油气储层中，横向裂缝以 3-5 条为宜，但要结合具体储层的情况确定。 当前水平井分段压裂施工中，多采用以下工艺技术。一是化学隔离技术。对套管井，可以先射开第一段进行油管压裂，用液体胶塞和砂子对已压裂井段进行隔离；通过油管压裂射开第二段，并用液体胶塞和砂子进行隔离，采用该技术依次压裂需要压裂的井段。该技术安全性较高，但液体胶塞浓度大，对储层存在较大的伤害，压裂后排液要进行胶塞和砂子的冲开作业，冲砂工序复杂、成本较高，现在应用较少。二是机械封隔分段压裂技术。对于套管井，可以通过以下

5、方式进行分段压裂：利用机械桥塞与封隔器配合进行压裂，射开第一段时利用油管进行压裂，并对机械桥塞座封部位进行封堵，然后按照此技术依次射开需改造的井段，对桥塞进行打捞，通过合理排液进行增产；环空封隔器分段压裂技术，将封隔器下入油井相应层段，通过油管施加压力对环空压裂封隔器进行坐封，利用套管环空完成压裂，解封作业要通过油管加压来剪断解封销钉，并开放洗井通道，正常后再起出压裂管柱，通过重复以上步骤实现分射分压；双封隔器单卡分压技术，可对待改造层段进行一次性射开，利用导压喷砂封隔器的节流压差进行管柱压裂，通过上提方式完成各层段压裂。环空封隔器压裂在浅薄层油气储层应用较为成熟，双封隔器单卡分压技术易发生砂

6、卡事故，需要进一步研究。三是限流压裂技术。对分段针对性要求较低的水平井压裂施工，可利用压裂液在高速流过射孔眼进入储层时产生的摩擦，提升井底压力，逐步加大泵压使井底压力超过不同层位的破裂压力，具体可对不同层段根据需求调节孔眼摩擦进行压裂。 二、水平井分段压裂技术的发展展望 1、水力喷射分段压裂技术 水力喷射技术可以广泛应用于裸眼井、套管井和筛管井，在石灰岩、砂岩和水平井等复杂油井及岩层分段压裂施工中速度快、安全性高，特别是通过与大直径连续油管联作，可以实现更好地效果。在具体应用中，将油管流体在加压条件下形成的高速射流作用于地层，形成裂缝，并将井底压力控制在裂缝延伸压力之下，使射流周围流体速度最快

7、、压力最低，在压差作用下使环空泵注液体进入射流区与喷嘴喷射液体共同作用于地层，驱使地层裂缝不断延伸。因为井底压力可控，所以可在裂缝延伸到目标值后就可以停止延伸，实现自动封隔。通过将管柱和喷嘴放置在待改造层段，可以对待压开层段进行依次压开。 随着油田勘探开发技术要求提高，在下布水力喷射分段压裂施工中，需要进一步加强对喷射器、喷嘴等配套作业工具的研究，并优化和改进水力喷砂压裂设计方法和工艺技术。 2、低伤害性化学暂堵胶塞分段压裂技术 在液体胶塞、填砂隔离分段压裂技术中，液体胶塞浓度过高时会对封堵层造成伤害，压裂后射开胶塞和砂子又会造成二次伤害。可研究低浓度的成胶剂，利用其成胶强度较高的特点，使已压

8、裂层段无需填砂，对成胶和破胶进行灵活控制，减少对储层的伤害，破胶也无需冲砂钻塞作业，实现直接排液求产，减少对地层的伤害。 3、多级封隔器分段压裂技术 要不断优化双封隔器分段压裂技术，探索应用不动管柱的多级封隔器分段压裂技术，利用滑动套筒循环装置将不同层位进行分隔，可在每个套管内部加装螺纹连接球座，实现不同直径的低密度球油管输送，使球泵达到相应工具配套的球座内，对实施压裂增产的储层进行封堵，然后再打开套管对下一层位进行处理。 三、结论 综上所述，在油田勘探开发时间延长的背景下，各类复杂油气藏资源勘探开发增多，水平井分段压裂技术作为复杂油藏产能提升重要技术措施，对于提升油井产能具有重要作用。因此，对技术应用情况及发展趋势进行展望，有助于更好地指导技术应用，提升油田勘探开发效益。 参考文献 1 李承跃.水平井钻井技术在萨北油田的应用J.科技促进发展（应用版） ，2010（02）. 2 陈朋刚，赵丽霞，张莲忠.水平井压裂工艺技术的发展现状J.西部探矿工程，2010（02）. 3 王宏伟，梁护战.致密砂岩水平井分段加砂压裂改造技术J.中国石油和化工标准与质量，2011（08）. 4 徐再红.葡萄花油层水平井压裂效果分析J.中国科技博览，2013（03）.