5'复合压裂桥塞技术要求
复合压裂技术
复合压裂技术是 20 世纪 80 年代末产生的一 种新型的油气井增产、水井增注技术。它是在对 油水井进行压裂时，将高能气体压裂和水力压裂 相结合，在一个施工周期内，先对目的层进行高能 气体压裂，在近井地带形成不受地应力控制的多 条径向裂缝；然后通过水力压裂将裂缝延伸，得到 足够长的有支撑剂支撑的裂缝。该技术中高能气 体压裂和水力压裂两种技术优势互补，能更加有 效地增产增注。*
而准确的对应关系是不现实的，从实用的角度而
言，以井内压力达到破裂压力的时间来表示压力
上升速率更为直观。综合国内外理论和实践的结
果，井内压力达到地层破裂压力的时间应控制在
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0. 5 ～ 5 ms 范围内。目前，还没有裂缝数目与影
响参数的定量关系式。
（2）压力峰值
设计压 力 峰 值 时 要 使 之 高 于 地 层 的 破 裂 压
2004 年 1 月
断块油气田 FAULT-BLOCK OIL & GAS FIELD
第 11 卷第 1 期
复合压裂技术
杨其彬1、2 马利成2 黄 侠2
（1. 西安石油大学 2. 胜利油田有限公司采油工艺研究院）
摘 要 复合压裂技术是将讥能气体压裂和水力压裂相结合的一种新型增产增注技术。 文中通过对复合压裂的技术特点和增产机理的分析，讨论了各自的优点，有效地降低了地层的 破裂压力，增加了裂缝的渗流面积。根据复合太裂工艺的设计原则，研究了压裂施工中影响施 工质量和压裂效果的几个关键因素（ 压力上升时间、压力峰值和压力持续时间）。
H+2 000 m H+4 000 m H+6 000 m
其中
国外页岩气水力压裂技术及工具一览
国外页岩气水力压裂技术及工具一览页岩储层具有超低孔低渗特性，钻完井后需要压裂改造后才得到经济产量。
国外油田服务公司最新工具达到了很高水平，水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术用高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司自膨胀封隔器最高可达302 °C ；泵送桥塞射孔分段压裂技术所用桥塞可分为：堵塞式、单流阀式和投球式复合桥塞，桥塞耐压差达103.4MPa，耐温232 °C ；哈里伯顿CobraMax H连续油管喷射工具系统，目前最多达到44段。
这些为国内页岩气水力压裂完井方式与压裂工具的选用打下基础。
从应用工具角度看，分段压裂工艺方面主要包括：水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术，泵送桥塞分段压裂技术，水力喷射分段压裂技术。
从压裂工具方面分析，目前页岩气压裂技术有可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂，水力喷射压裂等。
在美国的页岩气开发技术中，可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂技术比较成熟，使用比较广泛，可适用于较长的水平段；水力喷射压裂可实现准确定位喷射，无需机械封隔，节省作业时间，非常适合用于裸眼井、筛管井以及套管中井。
1、水平井裸眼封隔器投球滑套多级压裂系统封隔器投球滑套多级压裂技术一般采用可膨胀封隔器或者裸眼封隔器分段封隔。
根据页岩气储层开发的需要，使用封隔器将水平井段分隔成若干段，水力压裂施工时水平段最趾端滑套为压力开启式滑套，其它滑套通过投球打开，从水平段趾端第二级开始逐级投球，进行有针对性的压裂施工。
水平裸眼井多级压裂目前已经是北美页岩气压裂开采主要技术手段，并越来越受到作业者的欢迎。
水平井多级压裂技术关键在于封隔器（压裂封隔器和可膨胀封隔器）和滑套可靠性和安全性能，尤其是管外封压裂管柱的可膨胀封隔器和开启滑套的高强度低密度球材料决定技术的成功与否。
目前国外油田服务公司都有自己成熟的工具，高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司耐高温自膨胀封隔器最高可达30 °C 。
基于复合材料桥塞的水平井套管分段压裂技术_邹刚
2. 2. 2
工作原理
电缆坐封工具结构简单，位于电缆坐封工具上 端的点火器通电后， 引燃位于点火器下端的药柱， 燃烧 30 s。药柱燃烧所产生的高压气体用来驱动坐 封工具运行。高压气体向下通过上活塞的中心孔进 入下缸套，驱使坐封工具外面部件上、下缸套和上 接头下行，同时上、下活塞保持稳定。高温高压气 体产生的推力达到一定程度后 （ 约 28 kN ） ， 剪切 接头上的剪切销被剪断，压力持续增大推力不断增 大使得上、下缸套等部件下行推动坐封套，因而与 下接工具释放栓 （ 环 ） 产生相对位移， 坐封下接 工具。药柱持续燃烧推力不断增大，当其达到下接 工具释放力时，坐封工具与下接工具脱离，实现丢 手。丢手后，上、下缸套下行达到行程极限，压力 从上缸套的泄压孔泄出，工具内腔自动泄压。 2. 2. 3 性能特点 （ 1 ） 坐封工具内的油减压系统可控制坐封工 具的行程速度。 （ 2 ） 当坐封工具外部上、 下缸套等组件下行 时，工作活塞与工作缸套间的高压油将由上活塞与 上接头间环状间隙进入上接头，达到减振和控制坐 封速度的目的，保证坐封平稳。 （ 3 ） 工具承压级别高， 行程长， 具有上、 下 活塞平衡的特点，从而避免了桥塞等工具的提前坐
Research on the Staged Fracturing of Casedcompletion Horizontal Hole with Composite Material Bridge Plug
Zou Gang1 Li Yichun1 Pan Nanlin1 Ning Yi1 Zhao Junfeng1 Zhou Xin1 Liu Lei1 Zhang Guofeng2
— 46 —
石
油
机
械
2013 年
第 41 卷
压裂作业质量标准
第一章压裂作业质量标准1。
1 范围本标准规定了水力压裂作业质量要求、作业技术标准.本标准适用于油田水力压裂作业质量的评定。
1。
2压裂作业质量要求依据《压裂工程质量技术监督及验收规范》制定以下作业质量要求。
压裂作业质量分为合格、不合格：1.2.1作业质量合格（1) 压裂作业实际进入目的层支撑剂量达到设计要求；（2）实际作业排量达到设计要求；(3）实际加砂比达到设计要求；（4）顶替液量达到设计要求；（5）胶联和破胶性能达到设计要求;（6）作业记录、曲线齐全准确，资料全准.1.2。
2作业质量不合格达不到作业质量合格的六条中其中之一为质量不合格。
1。
2.3异常情况的评定作业过程严格按照设计执行,无人为因素而发生以下情况的，不进行质量评定.在整理异常井作业资料时，需在施工监督记录单中详细说明,应有甲方工程技术人员签字认可.（1）地层压不开，加酸等措施作业后还是压不开的。
(2) 排除液体、设备、仪器仪表及操作因素,因地层原因中途砂堵的。
1.3 入井材料质量标准1.3.1压裂液技术指标按以下标准执行:1.3。
1。
1压裂用植物胶通用技术要求（依据SY/5764-2007）:表1-1 压裂用植物胶通用技术要求1.3。
1。
2水基压裂液通用技术指标(依据SY/6376-2008）表1—2 水基压裂液通用技术指标表1—3 黏弹性表面活性剂压裂液通用技术指标1。
3。
2压裂用支撑剂指标依据《SY/T5108—2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐作法》制定。
(1）粒径组成:水力压裂用支撑剂至少有90％的粒径在公称直径范围内，小于最下面一层筛子的支撑剂不应超过样品质量的2％,大于最上面一层筛子的支撑剂不应超过样品总质量的0.1%。
落在支撑剂粒径规格下限筛网上的样品质量，应不超过样品总质量的10％.(2)支撑剂物理性质指标支撑剂物理性质指标见表1-3表1—4支撑剂物理性质的指标（3）强度：①支撑剂的抗破碎能力相应的粒径范围、规定闭合压力和破碎指标见表1-4。
2000版煤层气井压裂技术规范
3压裂工序及质量标准
3.1井筒试压
3.1.1采用清水正试压,试压值为压裂设计最高限压值,试压时间:30min,压降≤0.5MPa为合格。
3.1.2试压不合格,必须查出原因,否则不准进行下步工序。
应取资料：
试压时间及方式、介质名称、试压值、稳压时间、压降
3.2通井（执行SY/T 5587.16—93）
2引用标准
下列标准包含的条文,通过在本规范中的引用而构成为本规范的条文。本规范出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
SY/T 5107水基压裂液性能评价推荐作法
SY/T 5108水力压裂用支撑剂的评定方法
SY/T 5836-93中深井压裂设计施工作法
3.7.3严禁带封隔器及大直径工具探砂面、冲砂面。
应取资料：
冲砂时间及方式，冲砂液名称、性能及用量，泵压及排量，冲砂井段，返出砂量，喷漏情况，冲砂前后砂面深度。
3.8更换xx
3.8.1采油树必须试压合格,配件齐全,并有合格证。
3.8.2安装要规格化,在工作压力内不渗不漏。
3.8.3更换套管法兰短节的必须准确换算出油补距和套补距。
6.1.3灭火器等安全设施都必须处于良好的使用状态，定期进行检查并放置于便于取放和使用的地方。
6.1.4井场、工作室等工作场所，必须保证畅通清洁，安全通道不能有障碍物存在。
6.1.5所有废弃物必须从工作场地清理干净并做适当处理。
6.1.6国家规定的特殊岗位必须持证上岗。
6.1.7禁止在施工现场嬉戏、喧闹、打逗。
3.5.2刮削器公称直径要与套管内径相匹配，刮削块伸缩灵活。
3.5.3遇刮削井段时应控制上提、下放速度，反复刮削2-3次。
泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用
外径：89mm 电源：200～250VDC/160～260mA 耐温：-25℃～+160℃/2h 工作压力：70MPa
电缆密封井口装置技术参数：
工作压力：70MPa 主 通 径：140mm 密封电缆规格：8mm
桥塞坐封工具技术参数： 工具外径：97mm 坐 封 力：245KN 工作压力：70MPa 工作温度：150℃
一、现场应用情况
复合材料桥塞的现场应用（油管传输施工）
序号 应用井号 应用日期 桥塞类型 坐封深度 和井斜 施工目的
1
2 3 4
LN206-1
TZ16-16H PX11-1HF M22-P3
2012-06-03
2012-06-10 2012-06-02 2012-06-06 2012-08-20
铸铁卡瓦复合材料桥塞
下钻塞施工管柱组合为：油管+震击器+9LZ100×3.5Ⅲ 型螺杆+φ114mm复合桥塞专用钻头。 启泵钻复合材料桥塞，排量400-450L/min，泵压2.0-
在新沟油田非常规油气产能建设示范区，这项技术目前已
经进行了5口井共39层的现场应用。下面对这项技术在江 汉新沟油田的应用情况进行一下简要介绍。
汇报提纲
江 汉
油
一、现场应用情况 二、出现的问题及解决方案 三、认识与建议
田
四、下步工作计划
JHPA Downhole Engineering Service Company
45 55 55 55 55 65
一、现场应用情况
1、新1-1HF井
施工过程（2012.8.12～22）
先对1592.0-1595.0m井 段进行油管传输射孔。再安
装施工井口及操作台
压裂工艺技术
3．利用压裂液粘度和密度控制裂缝高度 压裂液粘度越大，裂缝越高，保持在50-100mPa·较合适。 s 要控制裂缝向上延伸，应采用密度较高的压裂液；要控制裂 缝向下延伸，则应采用密度较低的压裂液。 (二)人工隔 层控制裂缝 高度技术 1．用漂浮 式转向剂控 制裂缝向上 延伸技术 （1）工作原 理
(2) 对漂浮式转向剂性能要求
(4)技术要求
1)水力锚的啮合力必须大于施工时作用于封隔器上的上顶力， 以免顶弯油管； 2)施工时作用于封隔器上下的压差必须小于封隔器允许的最 大压差；
3)压裂层的射孔段与上面一层射孔段之间的距离，中深井应
不小于3m，深井应不小于5m。
2．双封隔器分层压裂
(1)管柱结构图
(2)用途 在射开多层的油气井中， 对其中任意一层进行压裂。 (3)特点
(5)孔眼持球力
考虑孔眼和堵球几何尺寸的影响，需对上式进行修正。即
当FH’＞Fu时，堵球才能坐封在孔眼处不脱落！
4．选择堵球直径与堵球数量的经验公式 (1)选择堵球直径经验公式
(2)选择堵球数量的经验公式
5．不同密度差、不同流量与封堵效率关系
（三）限流法分层压裂
1.限流法分层压裂工艺原理
3．表面活性剂
在气、液混合后，使气体成气泡状均匀分散在液体中形成泡沫。
4．滑套封隔器分层压裂 有两种管柱类型，而且开关滑套方式也有两种。 国内最常用的是只有喷砂器带滑套的管柱和采用投球憋压 方法打开滑套。 (1)管柱结构图 (2)用途 1)可以不动管柱、不压井、不放喷一次施工分压多层； 2)对多层进行远层压裂和投产。 (3)特点 1)对油气层伤害小，有利于保护油气层； 2)由于受管柱内径限制，一般最多只能用三级滑套，一次分 压四层； 3)如果一次压多层，必须起钻换管柱，才能对下部层位进行 排液投产。
压裂用可溶桥塞关键技术分析
页岩气勘探开 发 的 关 键 技 术、装 备 的 创 新 与 突 破，已成为国内石 油 公 司 实 现 页 岩 气 经 济 有 效 开 发 的关键任务 。 ［１３］ 桥 塞 工 具 作 为 页 岩 气 分 段 压 裂 改 造的主体 工 具，在 北 美 超 过 ８５％ 的 页 岩 气 井 中 使 用，而国内页岩气 井 则 全 部 采 用 桥 塞 工 具 进 行 压 裂 施工。
相 比 较 速 钻 桥 塞 、大 通 径 桥 塞 ，可 溶 桥 塞 在 压 后 一 定 时 间 内 ，桥 塞 本 体 和 胶 筒 等 自 行 溶 解 ，实 现 全 通 径管柱生产，具有 综 合 成 本 低、投 产 时 间 短、降 低 作 业 风 险 以 及 可 实 现 二 次 改 造 的 优 点［４６］。２０１６—
对 可 溶 桥 塞 工 具 的 总 体 要 求 是 “下 到 位、丢 得 开、密封严、全溶解”，即，要 求 可 溶 桥 塞 满 足 常 规 压 裂 施 工 ，且 施 工 结 束 后 一 段 时 间 内 ，桥 塞 能 在 井 液 中 自 行 溶 解 和 返 排 ，无 需 人 工 干 预 而 获 得 全 通 径 井 眼 ， 利于进行生产。
２０１９年 第４８卷 第３期 第７８页
石油矿场机械 犗犐犔 犉犐犈犔犇 犈犙犝犐犘犕犈犖犜
２０１９，４８（３）：７８８２
文 章 编 号 ：１００１３４８２（２０１９）０３００７８０５
压裂用可溶桥塞关键技术分析
朱正喜
（中国石油长城钻探工程有限公司 压裂公司，辽宁 盘锦 １２４０１０）
摘 要 ：对 比 分 析 了 国 内 外 可 溶 桥 塞 的 性 能 指 标 及 优 缺 点 。 详 细 阐 述 了 国 产 化 可 溶 桥 塞 的 关 键 技 术 ， 包 含 可 溶 卡 瓦 表 面 处 理 、卡 瓦 破 碎 力 设 计 、可 溶 胶 筒 技 术 以 及 下 接 头 设 计 。 按 照 页 岩 气 压 裂 施 工 情 况 ，首 次 提 出 了 可 溶 桥 塞 耐 压 试 验 时 的 “耐 压 时 效 ”概 念 。 耐 压 时 效 指 桥 塞 入 井 至 压 裂 的 时 间 间 隔 。 按 照 现 有 页 岩 气 施 工 模 式 ，认 为 耐 压 时 效 ２４ｈ 可 兼 顾 现 场 施 工 和 压 后 溶 解 的 需 要 。 关 键 词 ：压 裂 ；可 溶 桥 塞 ；分 析 中 图 分 类 号 ：ＴＥ９３１．２０７ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３４８２．２０１９．０３．０１６
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‘复合压裂桥塞技术要求
‘复合压裂桥塞技术要求一、主要技术参数
‘复合压裂桥塞
桥塞长度: 27.36”；（）
适用套管："(127mm)
最小套管内径：99.54mm
最大套管内径：105.4mm
桥塞外径： 3.688”（93.68mm）；
坐封范围：3.919”.276”（99.54mm-108.61mm）
桥塞承压：≥,000 ()
桥塞承温：≥150℃
桥塞内部通道直径："(19mm);
座封工具：贝克坐封工具
销钉剪切力00-4700lbs个；最大剪切力（安装个销钉）：32900
座封后正向承压压差：≥,000 ()
座封后反向承压压差：≥,000 ()
推筒连杆：推筒连杆
钻磨时间:<分钟
投球直径：”（42.9mm)
二、（）桥塞的技术要求
.最高井温：150℃
.最大压差：正向压差:最大(000)反向压差：最大()
.最大井斜：°
. 适用套管：5”套管
.适用套管内径：108.6mm4.276”-99.54mm3.919”
．桥塞本体复合材料，桥塞芯轴复合材料。
卡瓦为铸铁材料。
.通井：要求有效长度1.2M,外径98mm以上的通井规通井合格
.刮削：如井筒有结垢结蜡，或者残留水泥环，要求刮削通井合格后方能进行桥塞作业
.操作要求：桥塞座封、打捞操作须遵循《桥塞封堵作业规程油管座封》、《桥塞使用注意事项》（参见附件）并在乙方工程师指导下操作。
通过乙方培训后方可独立上井操作。
三、产品清单
四、为保证产品质量，需厂家提供的技术资料
、产品的检验合格证。
、产品的技术说明书
、原产地证明
、装货箱单
、提供配工具连接组件样品及图纸
五、交货要求。
、交付地点：按合同规定地点交付。
乙方可协助运送到甲方指定地点，运费由甲方负担。
、运输时用符合运输标准的木箱包装，内部包装要严密注意不得在运输过程中造成所有零部件的磕碰、划伤和损坏。
如产品及配件发生任何损坏或损伤而造成无法检验通过的，相关费用由乙方负责。
六、验收、质量保证和售后服务
、产品检验合格交货前，乙方需提供全套交工检验资料。
交工资料为纸质和电子版文档。
全套纸质资料一式两份，随产品发运。
扫描的电子版交工资料用邮件发送我方技术人员。
需我方技术人员对产品和技术资料检验合格后，视为产品厂内验收合格。
、工具到达交付地点后，双方共同地面验收。
验收合格，双方签署书面地面验收记录。
（在甲方要求乙方现场指导并支付费用的情况下，在乙方工程师指导下，做口井的桥塞作业。
该服务为有偿现场技术支持服务。
）
、产品验收需厂内、地面验收合格，方为验收合格。
、产品未经使用或使用中发现产品问题时，乙方有责任对产品予以免费返修或更换，如果故障是因为甲方使用、周转或储存不当造成，涉及的费用由甲方承担。
质量保证：
质保期为单井次作业质保。
一年质保或者单井次作业，先到为准。
一旦工具下井作业后，质保期自动结束。
售后服务：
、乙方收到甲方求援信息后小时内给予回复；
、乙方应保证在设备生命周期内提供技术支持及特殊部件的配件供应。
七、交货时间
、交货时间：自合同生效起天内交货
八、运输
由乙方负责运送到买卖合同中甲方指定的国内地点，运费由乙方负担。