水平井压裂

8 7 6 5 无阻流量 4 （10^4m^3/d) 3 2 1 0
分段数 压后无阻流量（104m3/d)
该井进行了四次压裂，累计压开 10条裂缝，产能对比表明，压后无 阻流量相当于单条裂缝时的9.6倍，
1
2 压裂分段数
3
4
合计无阻流量16.3×104m3/d。
（三）水平井不动管柱封隔器分段压裂技术
水平井分段压裂技术新进展 及下步工作方向
胜利油田分公司采油工艺研究院 2010 年 11 月
一、前 言 二、水平井分段压裂技术新进展
三、分析及下步工作方向
一、前 言
低渗透油藏开发现状
胜利油区 低渗透油藏 分布图
大王北油田 东风港油田 渤南油田 桩西油田 五号桩油田
滨南油田 商河油田
郝家油田
胜坨油田
控制环空流量保 持合适的环空压 力至为关键
（一）水力喷射分段压裂技术
2、工艺管柱
3、工艺特点
根据水动力自密封原理，保证分段可靠性
采用投球打开滑套方式，51/2in套管内不动管柱完成2－4段射孔压裂联作 适应性强，可在裸眼、筛管、套管等多种完井方式中实施
适用中小规模的压裂
（一）水力喷射分段压裂技术
（四）水平井裸眼分段压裂完井技术
2、水平井裸眼预制滑套固井分段压裂完井
水平井预制滑套固井分段压裂完井
技术原理：在固井完井套管中间 预制压裂滑套，采用固井水泥段 进行分段，通过下入开关打开预
制滑套进行压裂的方式，实现任
意多段压裂完井。 工艺优势： －兼容目前套管固井方式，无需更换工艺 －采用液压扶正辅助固井分段，提高了固井质量，无需裸眼封隔 器，成本低，分段可靠 －分段数不受尺寸限制，可分任意多段
8、所有段压裂结束后，可选择性打开滑套进行生产。
一、前 言
二、水平井分段压裂技术新进展 三、分析及下步工作方向
（一）国内技术对比分析
技术 研究单位 技术水平 应用情况 对比
水力 喷射 分段 压裂
拖动管柱
川庆钻探 石油大学 胜利采油院 川庆钻探 石油大学 胜利采油院 大庆
裸眼10段
0 7in套管内7段 51/2in套管内4段 15段 3段 7in套管内6段 51/2in套管内4段 6in裸眼内10段 7in 挂41/2in套管 7段 任意多段
1、下入工具串，座封封隔器
2、起压，打开趾端滑套，压裂最底段
3、投球，打开下部滑套，压裂下面第二段
4、投稍大球，打开相应滑套，压裂相应段
（四）水平井裸眼分段压裂完井技术
1、水平井裸眼封隔器分段压裂完井
5、投入最后一球，结束压裂作业
6、开井口回流，返出球和压裂砂
7、磨铣球与球座
8、投产，根据需要开关滑套。
投球滑套
－技术目标：
41/2in套管内，水平
井裸眼封隔器最大7分 段压裂完井；
裸眼压裂封隔器密封
压差≥50MPa，耐温 ≥150℃。
－目前进展 ：
已完成加工，准备进
两类裸眼封隔器
适应不同井况
压差打开
球座可钻
行室内试验，年底前具 备进入现场试验能力。
（四）水平井裸眼分段压裂完井技术
1、水平井裸眼封隔器分段压裂完井
技术 连续油管喷射分段压裂 砂塞分段压裂 水力喷射分段压裂
分段方式 砂塞封堵 自密封 封隔器
针对性 强 一般 强
费用 较高 较低 较低
一次分段 逐段压裂
封隔器分段压裂
裸眼分段压裂
封隔器/固井
强
短
低
短
一、前 言
水平井裸眼封隔器分段压裂 不同完井方式对应分段级数
压裂 方式 套管，in 5 1/ 2 7 4 1/ 2 裸眼 5 1/ 2 7 一次管柱 最大分段数 4 6 7 9 12
水平5－1分段压裂施工管柱
（三）水平井不动管柱封隔器分段压裂技术
4、现场试验
主要工具起出后情况
从下入施工及起出工具解剖看，整套施工管柱分段可靠，无明显磨蚀，成
功实现分两段压裂改造的目的，完全能够满足水平井分段压裂的需要。
水力锚
封隔器及陶瓷件
球座、低密度球
（四）水平井裸眼分段压裂完井技术
1、水平井裸眼封隔器分段压裂完井 －技术原理：采用裸眼封隔器分段， 通过投球打开滑套的方式实现分多段 压裂完井，并研制配套的专用井口投 球器。
（二）水平井拖动管柱封隔器分段压裂技术
1、技术原理 利用喷砂器的节流压差坐封封隔器，反洗井替液解封封隔器，采
取逐级上提管柱的方式，实现一次管柱完成多段压裂。
2、工艺管柱
（二）水平井拖动管柱封隔器分段压裂技术
3、工艺特点
采用高压差K344封隔器跨隔密封，优化了管柱受力状态，提高了施工安
全可靠性 设置井下压力、温度测试仪，为压裂施工提供准确的数据记录 设置安全接头，减少发生意外事故时的处理难度
22066.0-2121.9 2025.0-2042.5
斜深井段 2066～ 2121.9 2025～ 2042.5
压裂设计 采用封隔器分两段压裂 加砂量：52m3，每段26m3 排量： 4.5m3/s 压 裂 液：GRJ-11 支撑剂：
0.212～0.425mm陶粒19m3 0.425～0.85mm陶粒33m3
48.0
96.0
144.0
192.0
240.0
0.0 0.0
Time (min)
Customer: slof Well Description: Well #35-1
0
GohWin v1.6.2 29-Dec-06 11:04
50
100 Time (min)
150
胜 利 井 下 压 裂 队
2006/12/26
低密度球 多功能投球器 水平井裸眼封隔器分段压裂完井
工艺优势： －裸眼完井，降低油层污染
－基管尺寸扩大，可实现分较
多段数压裂 －压裂完井可一体化完成，亦
可先期投产，后期压裂
高强度、低密度、 可返排、易钻
远程投球 安全可靠
（四）水平井裸眼分段压裂完井技术
1、水平井裸眼封隔器分段压裂完井
扩张式（压缩式） 压差 裸眼封隔器 （趾端）滑套
4、主要工具
SPK344封隔器
SP压温器
SP喷砂器
（二）水平井拖动管柱封隔器分段压裂技术
5、现场试验
DP35－1井拖动管柱分3段压裂
基本数据：该井水平段2637.5m～3437.5m，水平段 长800m
完井方式：外径114.3mm N80套管固井，内径
99.6mm
2785.0-2834.0 27孔
直斜井31口 水平井16口 0 已应用 直井6口 水平井1口 160余井次 3井次 已应用 1井次 7井次
一、前 言
从 1992 年至 2007 年，胜利油田在低渗透油藏钻了 23 口水平井。为 了提高低渗、特低渗透油藏储量动用程度和采收率，2007年开始，胜 利油田开展了水平井压裂研究和试验。
1990年提出水平井压裂技术
1995开展水平井压力特性、裂缝布置等理论研究
2007实施水平井分段压裂 目前形成的主导工艺技术
2933.0-3068.5 3120.5～3240.0 20孔 26孔
（二）水平井拖动管柱封隔器分段压裂技术
5、现场试验
第二段压裂
油压M pa (M Pa)
第三段压裂
D
第四段压裂
DP35-1太 2气 层 压 裂 施 工 曲 线
600 30
10.00 100.0
A 1.0 0.8
B 100
C 支撑剂流量m^3/min 1.0 0.8
（四）水平井裸眼分段压裂完井技术
2、水平井裸眼预制滑套固井分段压裂完井
滑套开关工具
预制滑套
－技术目标： 预制滑套耐压≥50MPa ，
耐温≥150℃
滑套可关闭打开次数≥10次 －目前进展 ：
已完成工具设计，准备加工，
明年初前具备进入现场试验能 力。
（四）水平井裸眼分段压裂完井技术
2、水平井裸眼预制滑套固井分段压裂完井
序 号
射孔
压裂
18.98 12.38
液量 砂量 液量 砂量 最高砂比 平均砂比 （m3） （m3） （m3） （m3） （%） （%） 30 30 2.2 2.1 106+40.4 12.2 130+47.6 17.1 40 50 23 23
1 2
压裂后 起出喷 嘴情况
2.44
1.89
压前 压后 压前 压后 日液 日油
pt (MPa) - pc (MPa)
4
800
60
20
40
0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6
3 4 scon (Kg/CuM) 300 400
rate (CuM/min)
5
6.00 60.0
60.0 60.0
40
15
-0.2 2 -0.4 -0.6 -0.8 200
4.00 40.0
40.0 40.0
1、技术原理 采用投球打开滑套的方式，在 51/2in套管内，可实现一次管柱 分2－4段压裂。 3、主要工具
扩张式高压封隔器 关 键 技 术 启动压差：≤1.5MPa 工作压差：≥50MPa 耐温：150℃
2、工艺管柱
水平井管内封隔器分段压裂
恒压滑套喷砂器
喷嘴耐磨，根据流量调节喷 嘴大小，保持节流压差恒定
4、现场试验
近期，在吐哈油田牛东8-6井、牛东89-91井、 牛东8－6井施工管柱
胜利莱115等6口井成功进行了应用。
牛东8－6井水力喷射分2段压裂
火山岩油藏
孔隙度：平均9.38%
渗透率：平均1.77mD