国内外连续油管技术现状及应用实例

国内外连续油管技术现状及应用实例内容摘要：

图 27 连续油管压裂封隔器总成 连续油管压裂用的工具串多数都由一些跨隔封隔器组成的。 图 27给出了一个常用的封隔器总成设计。 该封隔器总成针对连续油管压裂作业做了专门设计，有如下特点：  平衡阀 — 封隔器在被解封和移动到下一层位之前，可以平衡压力。  下部卡瓦的设计 — 不需要旋转外部芯轴来解封，使封隔器解封更容易。  上部皮碗式封隔器 — 当工具 下入井中要反洗井时，可以进行反循环。  多次坐封 — 能够坐封、解封，可靠地移动许多次。 图示封隔器在连续油管压裂中被成功使用了上千口井，适用于 4 1/2 ～ 51/2in的套管。 标准的封隔器总成操作过程要求工具下入井中进行反循环。 这有助于减小上部皮碗式封隔器与套管壁的摩擦力。 反循环也能够洗出射孔后进入井中的地层碎屑。 工具串到达要压裂的第一层后，封隔器先上提 2英尺，然后给封隔器总成向下施加一个重力，封隔器就完成了坐封。 下部的卡瓦将锚定在套管壁上，下部的封隔器胶筒也将密封了井筒。 就开始了连续油管压裂作业。 压裂完成后，就可以反排。 通过连续油管上提，封隔器就可以解封，并移动到下一层位。 皮碗式封隔器 卡瓦封隔器 7 水力喷射压裂 技术 水力喷射压裂 技术 的优点 连续油管水力喷射压裂是集 水力喷射射孔、 压裂 、隔离、不压井作业 于一体 的高效增产改造技术。 水力喷砂射孔优于常规聚能炮弹射孔 ,没有形成压实带污染 ,可以减轻近井筒地带应力集 中 ,有利于提高近井筒地带渗透率 ,穿透近井筒污染带 ,泄油面积增大 ,有利于降低生产压降 ,增加向井筒的渗流速度 ,提高未污染地层流向井筒的液量 ,从而提高油井产量。 且定向水力喷射射孔容易实现射孔方向与最大水平主应力方向一致 ,喷射出的孔道较深 ,在裂缝的扩展过程中起到导向孔的作用 ,避免多裂缝和裂缝弯曲 ,可以提高射孔和压裂效率。 只要系统中的连续油管和喷射工具不被损坏 ,不仅可以不下分层工具 (如封隔器 ) 就能实现上下分隔 ,而且还可以快速地多次重复作业 ,缩短作业周期和降低成本，提高产能。 采用环空压裂，井口 施工 压力低； 无效裂缝 少； 起下压裂管柱快； 储层伤害小，周期短，成本低，经济性好，适应性广，适应裸眼水平井等多种井况。 管柱结构简单，不用填砂打胶塞或机械封隔工具封堵，从而降低了事故发生率。 水力喷射压裂原理 它运用水动力学原理 ,首先进行水力喷砂射孔 ,之后通过两套泵压系统分别向油管和环空同时泵入压裂流体完成喷射压裂工艺。 连续油管将高压流体送入到改造层段后 ,通过喷嘴 ,实现高压射流能量转换产生的高速流体冲击套管和岩石形成射孔通道 ,完成水力射孔。 射流连续作用在喷射通道中形成增压 ,同时向环空中泵入流体增加环空压力 ,喷射流体增压和环空压力的叠加超过破裂压力后将地层压破。 环空流体在高速射流的带动下进入射孔通道和裂缝中 ,使得裂缝得以充分扩展 ,裂缝形成后 ,高速流体继续喷射进入孔道和裂缝中 （见图 28）。 产生裂缝条件表示为 : p增压 +p环空≥ p破裂。 根据 Bernoulli 方程 : v2/2+p/ρ = C 射流出口附近的流体速度最高 ,压力最低 ,流体不会流向其他地方。 环空的流体则在压差作用下被吸入地层 ,维持裂缝继续延伸。 图 28 水力喷射压裂机理示意图 水力喷射压裂技术 参数及技术 关键  技术参数 连 续油管外径： 一般 为 44. 45mm或 ； 喷嘴直径 36mm； 8  技术关键 喷嘴的材质 ： 喷嘴的直径和数量；水力喷射参数对裂缝起裂压力及裂缝延伸发展的影响规律。 已知 美国 BJ公司 和 Haliburton公司 有此项技术，并在 中国市场有过合作应用。 水力喷射压裂技术的应用实例 实例 1： 华北分公司与美国 BJ公司合作施工了两口井 2020年 11月，华北分公司与美国 BJ公司合作，采用 38mm连续油管进行环空加砂压裂并伴注液氮技术，成功地在鄂尔多斯盆地大牛地气田施工了两口井，目的层 28162566m。 4层共加入 2040目陶粒 103m3，注入液氮 ，作业跨度达。 所用喷头是双孔（ 2孔 /m），喷嘴是。 实例 2： 长庆油田公司与 Halliburton公司合作 6口 水平 井 在 2020年 2020年 长庆油田公司与 Halliburton公司 ,先后在 6口井 22层段上采用水力喷射定向射孔与压裂联作技术进行分段压裂改造 ,施工取得了圆满成功。 证明了该技术是水平井压裂工艺中比较安全、高效的一种工艺。 与传统技术相比 ,该技术具有井下工具简单、工序少等特点 ,一趟钻具可以压裂 2～ 3 层 ,明显缩短了施 工周期 ,降低了施工成本。  应用效果 通过多种手段分析 ,在 ZP3 和 ZP7 这 2口水平井的水平段都形成了相互平行独立的 4条裂缝 ,试油产量明显高于同井区的邻井 ,投产产量也高于邻井 ,说明该工艺技术对水平井的压裂改造是有效的。  管柱结构及 原理 采用重力偏心装置 ,配合转动接头 ,靠翼翅与井壁摩擦阻力不平衡 ,在偏心重力作用下实现枪串的整体转动来进行射孔定位 （图 29）。 因为枪体的轴线接近直线 ,可将枪体的运动简化为刚体的平面运动 ,在合力作用下 ,枪体将。