分段压裂

摘要： 鄂尔多斯盆地NNW油区主力油层为三叠系延长组长6和长4+5层段,为河流相和湖相三角洲透镜状和部分席状砂体叠加而成,属于超低渗透率的致密砂岩非常规油藏。NNW油区老井侧重于单个砂体的开发,油层打开程度不完善大大降低了采油速度。通过使用椭圆锥泄油模型模拟,发现油井泄油半径小于50 m,井间存在大量剩余储量。研究提出使用多油层组合、分段压裂取代单个砂体开发模式,将全井段油层及油水同层一次压裂完井。同时提出利用水平井开发方式对NNW油区进行再次开发,水平井及分段压裂具有成倍提高油区产量和经济效益的潜力。通过分析发现油区具有再次开发的良好资源条件。

摘要： 研制了一种机械或液压触发无限级分段压裂滑套。改进现有压裂滑套的结构,设计弹性套、可变径球座,使用同一尺寸的低密度压裂球能够全通径开启若干级滑套,降低压裂后管柱的摩阻,实现储层的精细化改造,并且提供后期修井作业的无障碍通道。对弹性套、可变径球座、弹簧等零件进行理论力学分析和有限元仿真分析,均能满足要求。在室内试验,通过机械驱动过球试验,验证了滑套动作的完整性;通过混砂压裂液开启滑套试验,得到滑套开启的最小排量为80 m^(3)/h,该值与理论计算值相符。研制的分段压裂滑套及其配套工艺管柱可进行无限级分段压裂作业,为海上低渗和陆上非常规油气藏的精细化压裂增产改造提供技术支持。

摘要： 金家渠煤矿综采工作面初采期间坚硬顶板未能及时垮落,造成工作面采空区侧大面积悬顶、支架接顶不实、刮板机下滑严重等采场问题,采取水力致裂技术对坚硬顶板岩体进行弱化,在距工作面50m处的回风巷侧向110#~160#支架尾梁老顶段施工6个致裂钻孔,钻孔开口位置间隔1m,钻孔直径56mm,钻孔朝工作面方向呈扇形分布,终孔位置分别位于160#、150#、140#、130#、120#、110#支架尾梁上方,距支架顶梁垂直高度约30m。L_(1)、L_(2)、L_(3)钻孔位于煤层顶板,按照每隔3m压裂一次,每次压裂30min;L_(4)、L_(5)、L_(6)钻孔仅压裂孔底及距孔口30~40m范围内的岩体,每隔3m压裂一次,每次压裂60min。压裂结果表明,采空区悬空顶板因水力压裂产生裂隙,随着工作面推进及时垮落,支架接顶不实、刮板机下滑等采场问题得到了有效控制,对于坚硬顶板工作面初采阶段的顶板控制具有借鉴意义。

摘要： 为了解决水平井多级投球滑套球座在钻除过程中存在的钻除效率低、钻除不彻底影响作业工具重入等问题,研制了石墨烯增强铝基复合材料用于制备滑套可溶球座。利用石墨烯及碳化硅陶瓷颗粒增强铝合金,结合粉末冶金方法,制备得到石墨烯增强铝基复合材料,其具有高强度、高硬度和在盐水环境下实现自行快速溶解等特点,屈服强度达469 MPa,表面硬度达170 HBW。采用石墨烯增强铝基复合材料加工的可溶球座,经砂比30%的含砂压裂液在排量4 m^(3)/min条件下冲蚀26 h后,仍然具备密封承压能力,质量仅减少2.1%;在温度90°C、质量分数4%的KCl溶液中浸泡32.5 h后能够完全溶解。现场试验表明,石墨烯增强铝基可溶球座满足多级滑套压裂大排量、高砂比和长时间作业要求,压裂后能在井下液体环境下自行溶解实现井筒全通径。研制的石墨烯增强铝基可溶球座为储层二次改造提供了清洁、安全的井筒条件。

摘要： 分段压裂是顺北井区高产的必要手段,针对顺北油田裸眼酸压完井过程中封隔器容易发生老化、钢带断裂等问题,研制了一种胶筒为扩张式且长度达到1500mm,耐温180°C,耐压80MPa的可分级控制的裸眼封隔器,可以实现多个封隔器串联使用,经过现场应用评价,该款封隔器可有效的分隔油套环空及储集体,实现分段的目的,目前已在顺北油田进行推广应用。

摘要： 针对水平井分段压裂中普遍存在的多簇裂缝非均匀延伸现象,研究多簇裂缝均衡起裂与延伸的控制方法。提出以下主要控制方法:(1)采用变排量酸预处理技术,以增加多簇裂缝同步起裂的概率;(2)采用低黏度滑溜水变排量注入技术,以大幅度降低水平井筒内的压力梯度;(3)采用变黏度滑溜水及变黏度胶液注入技术,逐渐增加多簇裂缝接近均匀进液的可能性;(4)采用高黏度胶液中顶技术,将高黏度胶液注入延伸程度较大的裂缝中,以阻碍后续压裂液的持续进入;(5)在段内投入与压裂液等密度的封堵球,以实现选择性封堵进液多的裂缝;(6)采用段内限流压裂技术,加大孔眼摩阻,以减缓压力的释放;(7)适当增大小粒径支撑剂的比例,使各簇裂缝支撑剂均匀进入。以上方法应用于现场多口水平井,效果显著。

摘要： 以我国油气田压裂所用的暂堵球、暂堵剂等2大类产品为主线,系统总结了不同工艺及配方合成的暂堵产品的暂堵机理、性能特点及应用现状,阐述了各产品的溶解特性,结合油气田绿色环保开发需求提出了现有水溶性暂堵球、暂堵剂存在的问题,并对暂堵产品未来的发展方向进行了展望。

摘要： 简要介绍了井中微地震监测技术的原理和技术关键,重点分析了该技术在白庙气田非常规水平井多段水力压裂中的应用,对施工重要环节、监测获得的裂缝监测成果进行了分析,认为该技术能够实现对水平井复杂、多层压裂造缝的准确描述,并对今后监测井选井提出建议。1前言非常规长水平井一般储层物性差、水平井段长,为增加单井控制和动用储量,提高产能,大多采用分段压裂投产。为了更加有效的实施压裂和指导油气田的开发,开展人工裂缝监测得到人工改造裂缝的高度、长度、宽度、延伸、方位等十分重要而且十分必要。

摘要： 机械工具开关式固井压裂滑套不仅能对油气藏进行高效压裂增产改造,还能在开采后期关闭枯竭井段或出水层段。为实现固井压裂滑套与机械开关工具的定位配合及其安全可靠地开启和关闭,基于机械工具开关式固井压裂滑套施工工艺的研究分析,对水平井固井压裂滑套及配套的机械开关工具进行了总体设计,建立了整套工具的三维几何模型,并使用ABAQUS软件进行有限元分析,加工出原理样机并开展了室内试验。研究结果表明,新型水平井固井压裂滑套可以实现通过上提和下放机械开关工具管柱完成滑套的开关,工具性能可靠,可提高水平井固井、分段压裂的整体效率。研究结果可为水平井固井压裂滑套的设计与研究提供参考。

摘要： 水平井裸眼封隔器分段压裂时,若压差滑套无法打开,整口井的压裂施工都将无法进行。参照第一级压裂球的尺寸设计同等规格的模拟器,利用连续油管携带模拟器下至预定位置,实现第一级投球滑套的打开。在东胜气田某水平井采用改进后的模拟器与投球滑套进行了有效匹配,成功打开第一级投球滑套,顺利完成了后7段压裂施工。该技术为解决类似压裂井施工提供了新的技术思路及手段。

摘要： 低渗透油藏是大港油田增储上产的保障,压裂措施改造效果影响到其开发效果.全通径拖动底封分段压裂完井工艺可实现连续多级射孔压裂,精确控制起裂点,通过实时观测地层压力变化,实现加砂量、携砂液和泵压实时调节,控制裂缝规模,可通过较小的压裂排量和水马力实现同等压裂规模,无须磨铣作业即可达到井筒全通径,是一种快速高效的分段压裂工艺.全通径拖动底封分段压裂完井工艺在Q62-18井进行了首次应用,获得了稳定的产量,增产效果显著.

摘要： 低孔低渗油藏在大港油田非常规油藏中占据了较大比例,实现对其中的薄互层、多产层的有效开发一直是困扰工程技术人员的一大难题,拖动连续油管分段压裂完井技术能够将射孔作业与压裂作业结合在一起,一趟管柱实现多段压裂,同时压裂之后井筒内没有残留物,不影响后期作业,是一种先进高效的低孔低渗油藏增产措施.拖动连续油管喷砂射孔分段压裂完井技术在大港油田岐24-31井成功应用,获得稳定产量,为该工艺的推广应用奠定了坚实的基础.

摘要： 随着大港油田低孔渗油气藏等非常规油气藏勘探开发规模增加,连续油管分段压裂技术成为储层压裂改造的一种高效手段.大港油田实施的连续油管分段压裂技术包括了连续油管喷砂射孔分段压裂技术、连续油管免钻全通径固井滑套分段压裂技术和连续油管穿电缆多簇射孔分段压裂技术.本文对三种连续油管分段压裂工艺进行了技术对比分析.三种连续油管分段压裂技术在油田现场进行了成功应用,储层改造效果明显,提高了油藏采收率,为国内低孔渗油气藏开发提供新手段和技术借鉴.

摘要： 塔里木盆地塔中志留系油藏属于受构造控制的超深、薄互层、低渗透油藏,物性整体表现为低孔、特低渗,储层孔、渗呈条带状分布,单砂体厚度1～5m,垂向上和平面上非均质性均较强,油藏内部高渗条带和断裂发育,地质条件复杂,单井自然产能低,严重影响油藏开发效果.本文从油藏特征入手,分析了非均质性、储层敏感性和断裂等因素对油田增产的影响.在对比了不同增产方式的现场应用效果后,结合剖析效果差异原因,并得出大型分段压裂+暂堵转向增产技术较适用于塔中志留系储层提产,最后结合改造后生产效果分析提出流体性质、油藏特征、是否机械分层等因素都对改造后油井的产能有重要影响.该研究结果为塔中志留系及同类油藏增产及开发对策制定提供了一定的指导意义.

摘要： 国内外的非常规油气储层开发大都采用泵送桥塞分段压裂技术,但在首段压裂时,需采用连续油管进行射孔作业,以建立井筒和地层的流通通道,增加了作业周期和成本.针对这一问题,本文开发了一种延时启动趾端滑套,概述了工具的结构原理和施工流程,总结出延时启动控制技术和启动压力精准控制技术两项关键技术,并通过对工具结构和工艺上的优化,提出了提高工具入井安全可靠性的方法.延时启动趾端滑套在国内页岩气井进行了应用,有效替代了第一段的射孔作业,实现了页岩气等非常规油气藏开发的降本增效.

摘要： 页岩气井分段压裂后环空带压比例高,实践表明分段压裂易导致水泥环密封失效、进而引发环空带压.基于水泥石的高温单三轴压缩试验及三轴循环加卸载试验结果,量化了多级压裂过程中套管内压力变化对水泥环造成的塑性损伤累积,建立了符合压裂过程的套管-水泥环-地层组合体有限元计算模型,计算了多级压裂过程中水泥环力学变化及分布.试验研究表明:(1)在高温三轴条件下(95°C、围压15MPa),水泥石具有较高的强度,极强的抵抗变形性能,受压产生宏观裂缝的可能性极小.(2)水泥石三轴循环加卸载试验表明,随着循环加卸载次数的增加,水泥石的累积塑性应变不断增大,卸载弹性模量逐渐降低,水泥石的弹性性能逐渐衰退.数值分析结果表明:循环载荷导致水泥环第一界面处塑性损伤区域范围不断扩大,损伤程度增强,容易引发水泥环、套管变形不协调,导致水泥环胶结失效,同时也易引发压缩破坏,大大增加了界面气窜的可能性,是诱发环空密封失效的重要原因之一.研究结果对于指导页岩气井固井设计施工具有重要的理论和工程价值.

摘要： 苏里格气田是我国目前储量唯一超过万亿吨的特大气田,也是致密砂岩天然气气藏的典型代表.但是由于储量丰度低,储层非均质性严重,导致单井控制储量小,气井产能差异大,压力下降快,而且单纯通过水平井、大规模压裂改造等技术维持单井产量不甚理想.如苏10低产低压井数逐渐增多占总投产井数60％,针对苏里格区块老井挖潜及产能接替的具体需求,结合侧钻井的技术优势,长城钻探提出对苏里格老井实施小井眼51/2in侧钻水平井并压裂增产改造的开发方式,建井周期从初期的90天缩减到44天,初期气产量0.7×104m3提高到5×104m3,有效气藏平均钻遇率提高了47％,市场应用前景广阔.

摘要： 连续油管喷砂射孔环空加砂分段压裂技术是一种新兴的多级压裂技术,具有经济安全、快捷高效、定位精确,分层精细的优点,是长井段薄互层分层压裂的重要手段.本文从连续油管喷砂射孔环空加砂分段压裂技术的工作原理及特点入手,介绍了该技术在大港油田现场的现场试验情况.现场试验表明,连续油管水力喷射环空加砂分段压裂工艺,实现了薄互层储层大排量、大规模压裂施工,提高了薄互层储层的开发水平.

摘要： 连续油管无限级滑套分段压裂技术是既能实现大规模改造,又能达到分层压裂、定点压裂、精细压裂的一种新型分段压裂技术.无限级固井滑套是实现连续油管无限级滑套分段压裂的关键工具.对常用的三种无限级滑套的打开方案进行对比分析,确定活塞移动打开式无线级滑套为最优设计方案.该无限级滑套具有以下结构特点:(1)无需投球,可实现无限级的分层压裂;(2)内筒顶端和外筒内壁设计有定位机构,实现了内筒与外筒的周向固定;(3)滑套带有锁紧机构,可实现压后压裂通道畅通;(4)滑套易开启,不受固井水泥的影响;(5)压后井筒内具有全通径,方便后期作业.现场应用结果表明,该无限级滑套结构合理,操作简单,可满足多段压裂施工的要求.

摘要： 针对水平井裸眼封隔器在下入过程中存在提前启动、导致管柱遇阻或胶筒损坏密封不严的问题,优化设计了防中途误座机构,可有效避免销钉在管柱下入过程由于遇阻而受力,防止裸眼封隔器提前启动,确保裸眼封隔器顺利下至设计井深.

摘要： 本发明涉及一种首段压裂通道可控溶蚀开启装置与压裂分段作业施工工艺，其开启装置包括本体、可溶栓、固井胶塞；所述本体的上端设置有套管母扣螺纹，下端设置有套管公扣螺纹，所述本体的外表面设置有扶正棱；所述本体通过所述套管母扣螺纹、所述套管公扣螺纹连接在套管管柱中，所述扶正棱内部设置有压裂孔，所述可溶栓安装在所述压裂孔中；所述固井胶塞布置在所述本体下方的腔体内，与固井浮箍接触，所述固井胶塞内设置有溶剂腔和破裂盘；所述溶剂腔内充满能够溶解可溶栓的溶液。本发明可以实现开启首段压裂通道，施工工序简单，施工成本低，下入深度不受限，完全不影响下套管、固井以及套管密封性压力测试等施工。

摘要： 本发明公开了水平井套管内分段压裂完井管柱及分段压裂工艺，采用的技术方案为：若干个分段压裂单元间通过油管连接，每个分段压裂单元分别对应一个套管的射孔段，下端的分段压裂单元的下端通过油管连接水力锚A，水力锚A的另一端与直喷滑套连接，直喷滑套与套管的射孔段对应；上端的分段压裂单元通过油管连接封隔器和螺旋扶正器后与水力锚B连接，水力锚B的上端连接油管；所述的分段压裂单元自下而上由球座、封隔器、螺旋扶正器和脱落滑套依次连接组成，脱落滑套和球座的内芯尺寸与密封球的外径匹配并自下而上依次增大。本发明可以一趟管柱实现水平井套管内的分段压裂，简化了施工工序，同时封隔地层，减少层间干扰，提高了压裂改造效果。

摘要： 本发明提供了一种分段压裂页岩气井压裂段产气贡献率确定方法及系统。该方法包括：构建页岩气井各压裂段的产气贡献率计算模型；页岩气井各压裂段的产气贡献率计算模型为页岩气井各压裂段产气贡献率基于埋深深度、各埋深深度点压力梯度、压裂返排液性质、油管直径和特定油嘴尺寸工作制度下的单位时间产液量的计算模型；获取目标分段压裂页岩气井的各压裂段埋深深度、压裂返排液性质、油管直径、特定油嘴尺寸工作制度下井底压力梯度测试期间的单位时间产液量及各深度点压力梯度参数数据；基于目标分段压裂页岩气井的参数数据，利用页岩气井各压裂段的产气贡献率计算模型，确定目标分段压裂页岩气井特定油嘴尺寸工作制度下的目标压裂段的产气贡献率。

摘要： 本发明公开了水平井套管内分段压裂完井管柱及分段压裂工艺，采用的技术方案为：若干个分段压裂单元间通过油管连接，每个分段压裂单元分别对应一个套管的射孔段，下端的分段压裂单元的下端通过油管连接水力锚A，水力锚A的另一端与直喷滑套连接，直喷滑套与套管的射孔段对应；上端的分段压裂单元通过油管连接封隔器和螺旋扶正器后与水力锚B连接，水力锚B的上端连接油管；所述的分段压裂单元自下而上由球座、封隔器、螺旋扶正器和脱落滑套依次连接组成，脱落滑套和球座的内芯尺寸与密封球的外径匹配并自下而上依次增大。本发明可以一趟管柱实现水平井套管内的分段压裂，简化了施工工序，同时封隔地层，减少层间干扰，提高了压裂改造效果。

摘要： 本发明公开了一种裸眼全通径无限级分段压裂完井装置及其压裂完井方法，适用于水平井及直井的压裂完井工艺。本装置包括套管串、顶部悬挂封隔器、裸眼压裂封隔器、压裂完井滑套、压差式压裂完井滑套、井筒隔绝阀和底部循环阀，裸眼压裂封隔器与压裂完井滑套均为多个并配接在套管串上形成裸眼全通径无限级分段压裂完井装置，压裂完井滑套为全通径设计，打开工具与压裂完井滑套为一一匹配完成开启滑套动作；本发明分段压裂级数不受限制；既可实现任意定点压裂完井滑套的一匙一开，也可实现一级多簇压裂完井滑套的一匙多开，压后实现完井管柱全通径，满足连续快速、大规模、多级多簇的压裂施工需求，提高压裂效率。

摘要： 本发明公开了一种套管固井全通径无限级分段压裂完井装置及其压裂完井方法，适用于水平井及直井的压裂完井工艺。本装置包括套管串、液压套管扶正器、压裂完井滑套、压差式压裂完井滑套、长翼固井胶塞、碰压坐落阀和底部循环阀，液压套管扶正器与压裂完井滑套均为多个并配接在套管串上形成套管固井全通径无限级分段压裂完井装置，压裂完井滑套为全通径设计，打开工具与压裂完井滑套为一一匹配完成开启滑套动作；本发明分段压裂级数不受限制；既可实现任意定点压裂完井滑套的一匙一开，也可实现一级多簇压裂完井滑套的一匙多开，压后实现完井管柱全通径，满足连续快速、大规模、多级多簇的压裂施工需求，提高压裂效率。

摘要： 本发明公开一种用于大尺寸真三轴压裂模拟实验的分段压裂设计管柱，包括套管以及井筒，套管用于插设在岩样开设的盲孔内，套管包括从上至下依次接合的多个套管单元，每一套管单元包括一压裂段，井筒套设于套管内，且与套管形成过盈配合，井筒的外周壁内凹而形成环形内凹段，环形内凹段沿上下向间隔设置有多个，井筒设有进液口、出液口以及连通进液口和出液口的注液管，出液口对应多个环形内凹段开设有多个，其中，多个压裂段与多个环形内凹段一一对应设置，每一压裂段的外周壁内凹而形成环形凹口，以与盲孔之间形成背压区。套管单元逐段安装的方式使套管与盲孔的尺寸具有更高的配合度，更大的适用范围，使套管与盲孔之间的贴合程度也得到了提升。

摘要： 本发明公开了一种页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置，包括底板和测试箱，所述底板顶部的中部与测试箱的底部固定连接，所述测试箱顶部的背部固定连接有合页，所述玻璃板正表面的顶部和底部的两侧且位于测试箱的正表面固定连接有测试指杆，所述测试箱正表面的两侧均固定连接有测试齿纹，本发明涉及压裂液返排测试技术领域。该页岩分段压裂水平井压裂液返排能力评价装置及评价方法，可以让工作人员在进行多项对比试验时能够更加方便，可以一次性测试多个返排液试验，而且还能够对其进行对比，让返排液的对比实验更加方便，让工作人员的测试变的更加便捷，等待对比测试结果的时间缩短，使人们使用起来更加方便。

摘要： 本实用新型提出一种煤层裸眼分段压裂节流器，包括筒壁上径向设置有多个第一出水孔的中心筒，中心筒的上端和下端分别同轴贯通设置有上接头及下接头；中心筒外还自上而下顺次套装有节流管和调压弹簧，节流管与上接头活动连接，调压弹簧与下接头固定连接，且节流管管壁上径向设置多个第二出水孔；中心筒外还自上而下顺次套装有可沿中心筒轴向移动的节流管和调压弹簧，节流管与上接头活动连接，调压弹簧与下接头固定连接，且节流管管壁上径向设置多个第二出水孔。本实用新型还公开一种煤层裸眼分段压裂装置，包括上述煤层裸眼分段压裂节流器，解决了煤层裸眼分段压裂过程中，节流器水流冲刷煤层造成煤渣沉积、堵卡压裂装置的问题。

摘要： 本实用新型提供了一种定向井分段压裂用液压式自膨胀双封压裂封隔器，包括机壳组件和封隔机构，所述机壳组件包括上接头、连接板、固定环、下接头和铁齿；所述封隔机构包括橡胶环、滑环、第一气囊、第二气囊、中心管、螺纹套管和通孔；本实用新型通过中心管将高压液体导入第一气囊的内部，从而使第一气囊进行膨胀进行初步封隔工作，然后通过运动的滑环对第二气囊进行挤压，使第二气囊膨胀形变再次进行封隔工作，然后通过转动连接板带动螺纹套管与中心管进行螺纹连接固定，从而无需丢球器便可完成坐封工作，简化了操作步骤，提高了工作效率，且反向转动连接板使螺纹套管与中心管进行分离，从而使封隔器可以进行回收再利用，降低了使用成本。