关于水平井分段压裂的研究及探讨
关于水平井分段压裂技术的国内外调研
关于水平井分段压裂技术的国内外调研摘要：随着世界经济的发展，石油这一不可再生资源在社会发展中的作用日益显著，石油的开采方式也在不断的突破与创新。
水平井分段压裂技术自2002年开始，经过数年的快速发展，形成了可以与不同完井条件相适应的水平井分段压裂技术。
作为非常规油气开发的主要技术，水平井分段压裂技术有许多优点，可以大幅提高采收率，同时也取得了长足的进步与发展，世界上专门研究该技术的公司也屡见不鲜，可以说得到了国际与社会的广泛关注。
本文主要介绍水力喷砂分段压裂技术。
通过对其国内外现状、工艺分析、优化方法等方面进行研究，以期为水平井分段压裂技术的发展与探索提供参考。
关键词：水平井；分段压裂；水力喷砂；国内外现状；优化1 前言近几年石油开采技术的发展在全球都备受关注，越来越多的探明储量都属于低渗透储层，开采难度大，经济效率低，水平井的发展大大提高了集水建筑物与地下水非饱和带中的气体、地下油气的接触面积，有效地提高了流体的抽取效率。
水平井分段压裂技术是在井段中以较短的时间压裂多条裂缝的关键。
水力喷射分段压裂技术在逐年快速发展。
本文主要选取水力喷砂分段压裂技术作为范例，来介绍水平井分段压裂技术的国内外发展情况，关键技术和分析优化等方面，希望可以对水平井分段压裂技术的发展有所帮助。
2 水力喷砂压裂技术的国内外发展情况2.1 水力喷砂压裂技术的国内发展情况我国从1970年开始就将水射流技术从煤炭领域运用到了石油行业以实现增产，自首次试验成功以来，短短六年时间，该技术已在长庆油田、四川油田等八个油气田进行了现场应用，在辽河、胜利、中原等油田取得良好效果，平均单井增产20%～30%。
截止2011年底，已应用于全国近300口井，目前已成为中国水平井分段改造的主体技术之一。
2005年，长庆油田与哈利伯顿油服公司合作引进了水平井水力喷砂分段压裂技术，成功实施了靖平一井、庄平三井两口井6段水力喷砂分段压裂实验。
其中靖平一井实现分段压裂两段，被认为是国内第一口实现水力喷砂分段压裂的水平井[1]。
10）水平井固井滑套分段压裂技术探讨
10）⽔平井固井滑套分段压裂技术探讨固井滑套——将滑套连接在套管上⼊井后⽔泥固井，在压裂的时候投球打开滑套进⾏压裂，问题：1、⽔泥环有没有影响？2、⼀旦滑套打不开如何处理？3、该⼯艺技术您认为有什么优点或不⾜？暂时想到这⼏个问题，欢迎各位参与讨论，（不限于以上⼏个⽅⾯⽔平井预置滑套分段压裂⼯艺是采⽤套管固井完井⽅式，在套管之间预置滑套，固井完毕后下⼊滑套开关⼯具，对预置滑套进⾏开关，通过套管压裂，该完井⼯艺具有不受分段限制、不受排量限制，可选择性⽣产及选择性重复压裂等优势1.⼀般分段压裂⽔泥环和套管接箍都需要考虑。
2、固井滑套压裂对⽔平井⽽⾔却是较为成熟的技术，但⽬前在油⽥的应⽤范围感觉却是在减少，其主要原因是现在⽔平井的井筒没有那么平滑，井况不好的井⼤有存在，这种情况下，使⽤固井滑套，卡住的危险⾮常⼤，⽬前这种复杂井况国内多采⽤下段塞，部分采⽤限流压裂。
⽔泥环对滑套打开肯定有影响，尤其是第⼀级的压差滑套。
尽管完井管柱时对滑套进⾏了保护处理，但仍然避免不了下⼊时的各种磨损，⽔泥浆会对滑套打开有影响。
本⼈亲⾝经历过⼀⼝井，第⼀级施⼯时，⼀给排量，马上超压。
最后采⽤⼩油管带射孔枪射孔后实施压裂。
采⽤油管射孔，会对下⼀级滑套球座产⽣磨损。
第⼆级施⼯时，滑套就没有明显的打开显⽰。
TAP⽬前有2中⼀种是投球⼀种是投阀，这两种都基于套管固井，具他们的资料介绍裸眼和固井打开压⼒⼀样，但是我觉得⽔泥环的厚度还是会对起裂有⼀定影响，由于⽔平井套管居中度⽆法确保，我认为总有⼀块⽔泥环薄的地⽅，但是具体起裂是在哪⽆法考证；2、威德福有过固井滑套他们的滑套外部有⼀定的特殊处理确保⽔泥不会进⼊滑套内部；同时⽬前国外的滑套有多种，⼤部分在外部外径⽐较⼤确保⽔泥环⽐较薄，如果压不开⽤连续油管带着⽔⼒喷射去做应急处理⼀般滑套外都套了⼀层保护套，类似于硬质塑料壳的东西，在下⼯具前要预设合适剪切销钉个数，防⽌在下井后出现突发情况打不开滑套。
《大庆外围典型区块分段压裂水平井注水开发方法研究》范文
《大庆外围典型区块分段压裂水平井注水开发方法研究》篇一一、引言随着石油资源的需求量不断增长，提高油田采收率成为了一项紧迫的任务。
大庆油田作为我国重要的油田之一，其外围典型区块的开采方式对提高采收率具有重要影响。
其中，分段压裂水平井注水开发技术是近年来广泛应用的一种开发方法。
本文将针对大庆外围典型区块的实际情况，对分段压裂水平井注水开发方法进行深入研究。
二、大庆外围典型区块地质特征大庆外围典型区块地质特征复杂，储层类型多样，主要包括砂岩、泥岩等。
由于储层非均质性强，传统开采方式往往难以满足高效开采的需求。
因此，针对该区域的实际情况，需要采用更加高效、科学的开采方法。
三、分段压裂水平井注水开发技术分段压裂水平井注水开发技术是一种将压裂与水平井技术相结合的开采方式。
通过分段压裂技术，可以在水平井中形成多个压裂段，从而改善储层的渗流性能，提高采收率。
该技术具有以下优点：1. 能够有效解决储层非均质性的问题；2. 提高了油井的产能和采收率；3. 降低了开采成本。
四、大庆外围典型区块分段压裂水平井注水开发方法针对大庆外围典型区块的实际情况，我们提出以下分段压裂水平井注水开发方法：1. 地质评价与选区：首先，对目标区域进行地质评价，确定具有潜力的区块。
然后，根据储层特征和油藏条件，选择合适的区域进行分段压裂水平井的部署。
2. 水平井轨迹设计：根据地质评价结果，设计合理的水平井轨迹。
考虑到储层的非均质性，应尽量使水平井穿越多个不同性质的储层段。
3. 分段压裂技术：采用分段压裂技术，在水平井中形成多个压裂段。
根据储层特征和需求，合理设置压裂参数，如压裂液的类型、排量、压裂段数等。
4. 注水开发策略：根据油藏条件，制定合理的注水开发策略。
包括注水时机、注水量、注水压力等参数的确定。
同时，应考虑注水与采油的协调性，以实现高效开采。
5. 监测与调整：在开采过程中，应进行实时监测，包括油井产能、注水效果、储层压力等参数的监测。
论水平井分段压裂的研究与探讨
论水平井分段压裂的研究与探讨
论水平井分段压裂的研究与探讨
【摘要】我国开发较早的大型油田相继进入了开采的后期，含水量上升，出油量下降，开采的难度系数增加。
而随着我国国民经济的发展和人们生活水平的提高，对于石油产品的需求量不断的提高，为了适应经济社会的发展，我国的低渗透油田逐渐具有了新的开采需求，尽管低渗透油田地质条件相对较差，开采难度系数较高，但是却蕴含着丰富的石油资源。
而水平井技术是开发薄储层、低渗透油气藏的最佳方式，对于改善油层，提高单井产量具有重要的作用。
本文主要对我国水平井分段压裂进行了研究，旨在更好的开发低渗透油田，增加石油产量，解决我国能源危机。
【关键词】低渗透油田水平井分段压裂研究石油
对低渗透油田而言，水力压裂改造是储层增产的重要手段。
随着我国水平井钻井技术发展和建井成本的降低，水平井开发效益在低渗透油田越来越明显。
但是随着水平段长度不断增加，水平井改造难度不断加大。
在水平井段行程多条相互独立的人工裂缝改善渗流条件以提高单井产量已经得到了人们的普遍认同。
1 水平井分段压裂技术的现状。
水平井连续油管分段压裂技术研究
水平井连续油管分段压裂技术研究连续油管压裂技术可以实现一次多压作业，更好地提高油井产量。
本文对连续油管分段压裂技术进行简单的叙述，并对连续油管分段压裂方案优化展开探讨和研究。
标签：水平井;连续油管技术;分段压裂低渗透油藏是很多油田提高产量的重要资源，采用水平井分段压裂技术可以使低渗透油藏流通性变好、减小渗流阻力、提高油田采收率。
水平井开发技术的进步，可以有效地动用难以开采的油藏，分段压裂施工需要以压裂管柱的安全起下作为保证，连续油管在卷筒拉直以后下放到井筒中，当作业完成之后从井中提取出来重新卷到卷筒中，具有很高的作业效率。
1连续油管分段压裂技术概述该技术以水动力学作为研究的前提，把连续油管技术实现与压裂技术的结合，采用喷砂射孔及环空加砂进行压裂的办法，可以对水平井进行一次多压。
进行施工作业过程中，需要先设计好压裂施工所采用的工具串，是由导引头、机械丢手、喷枪、封隔器等构成，压裂施工时把工具串投入到井筒中，采用机械定位装置实现位置确定，并对深度进行校核，利用打压办法来完成封隔器的坐封，达到合格标准之后就可以应用连续油管水力喷砂射孔技术进行作业，再采用环空加砂压裂技术，当完成一段压裂作业之后再对管柱进行上提操作，在后续层段采用相同的施工作业方式，不需要太多的时间就可以实现对多层段的地层压裂改造作业。
2连续油管分段压裂方案优化某油田区块采用水平井连续油管技术进行分段压裂增产，达到了比较理想的效果，把裸眼封隔器分段壓裂作为主要的压裂工艺技术，可该压裂工艺需要较长的作业时间，压裂之后还需要较多的工艺来完善，很难对裂缝起始位置进行有效地控制，为了提高压裂增产效果，可以采用连续油管分段压裂技术，充分考虑到多种影响因素，对原有的压裂方案进行优化改进。
2.1裂缝特征优化地层裂缝长度情况直接影响着低渗透油藏的开采效果，如果地层裂缝长度变大，油气产量则会相应地提升。
对早期投入使用的油井地质情况进行分析来看，如果地层裂缝长度达到90-100米，可以达到较高的原油产量，从而实现较长的稳产时间。
关于水平井分段压裂技术的研究
关于水平井分段压裂技术的研究为了提高超低渗透油田的开发效益，更好的提高油田采收效率或对低渗透油田的水平井进行增产改造，很多油田都采用了一些增产技术。
水平井分段压裂技术是一项先进的完井技术，更是低渗透、低压油田开发的重要手段之一。
通过最近几年的油气藏开发试验，形成了包括水平井压裂、射孔工艺以及配套压裂体系的水平井分段压裂技术，但是就我国水平井分段压裂技术在油气藏的应用还需进一步完善。
文章主要就油气藏水平井分段压裂技术进行研究，并展望了水平井分段压裂技术的发展趋势。
标签：水平井；油气藏；分段压裂引言对于低渗透油田来说，水平井分段压裂技术是储层增产的重要手段之一。
随着水平井分段压裂技术的不断改造与反战，水平井分段压裂技术的开发效益在低渗透油田中越来越明显。
但是水平井的长度也在不断增长，水平井分段压裂技术的改造也越来越困难。
通过最近几年的试验研究，形成了包括水平井压裂优化、射孔工艺以及配套压裂体系的水平井分段压裂技术，并且取得了非常好的效果。
1 水平井分段压裂技术对于近几年油气田开发的实践表明，对于低渗透、薄储层、稠油油气藏以及小储量的油气藏等等，其中水平井开发是最好的开发方式。
但是因为受到低渗透储层地质的条件受到限制，低渗透储层水平井只有通过分段压裂技术，才能取得增产的效果，因此水平井分段压裂技术显的非常重要。
（1）水平井压裂数目是影响水平井开发效益的重要因素之一。
我国一些油气藏，在油藏评价和压后产量的预测基础上，建立了压裂数目优化的模型，同时为水平井分段压裂技术提供了可靠的依据，从而使油田更大的发挥了水平井的增产潜力，提高了最终的采收率。
根据水平井井身的地质、结构特点来考虑避免缝间干扰以经济避开水线推进的方向原则，有效优化缝的间距。
但是随着水平井分段压裂技术在油气藏中的应用不断增多，其基础理论的研究也不断完善。
为了更好的了解水平井筒支撑剂的沉降规律，确保油气藏顺利、安全的进行，对0.5mm 的石英砂在不同介质中临界沉降的速度进行了准确的测定，其中影响支撑剂沉降的主要原因有很多，比如：砂比、流体的粘度等。
国内外水平井分段压裂技术研究进展
国内外水平井分段压裂技术研究进展水平井分段压裂技术是一种提高油气产能的重要技术手段。
在国内外的研究中，已经取得了一系列的进展，下面将对其进行详细介绍。
一、国内研究进展：1.分段压裂方法改进：在分段压裂技术中，国内研究者提出了多种改进方法，例如，钻井、完井等工艺的优化，使得裂缝能够更好地传导到目标储层，提高了井段的综合产能。
2.压裂液的优化：国内研究者对水平井压裂液的优化进行了深入研究，提出了多种添加剂，例如纳米颗粒、膨润土等，可以有效改善水平井的裂缝长度和宽度，提高了压裂效果。
3.分段压裂模拟研究：国内研究者开展了水平井分段压裂的数值模拟研究，通过模拟压裂过程中的地应力分布、裂缝扩展等情况，可以为优化分段压裂方案提供科学依据。
二、国外研究进展：1.压裂模拟软件的使用：国外研究者发展了多种压裂模拟软件，例如FracPro、SIMulFrac等，可以模拟水平井分段压裂中的流体流动、裂缝扩展等过程，为实际操作提供了指导。
2.分段压裂技术的改进：国外研究者通过改进分段压裂技术，提高了油气井的产能。
例如，引入了纳米颗粒添加剂、微型孔隙控制技术等，可以更好地调控裂缝的尺寸和分布。
3.裂缝监测技术的发展：国外研究者开发了多种裂缝监测技术，例如微地震监测、核磁共振等，可以实时监测水平井分段压裂的效果，为优化施工和调整投产策略提供了依据。
总结起来，国内外在水平井分段压裂技术的研究中，通过改进方法、优化压裂液、分段压裂模拟、引入监测技术等手段，取得了一系列重要的进展，为提高水平井的产能、降低勘探开发成本提供了可靠的技术支持。
随着技术的不断创新和应用推广，相信水平井分段压裂技术将在油气勘探开发中发挥越来越重要的作用。
水平井分段压裂完井技术调研报告.doc
水平井分段压裂完井技术调研报告现代完井工程水平井分段压裂完井技术调研报告目录1 研究目的及意义1 2 水平井分段压裂技术2 2.1 国外水平井分段压裂技术研究现状 2 2.1.1 斯伦贝谢公司Stage FRACTM系统3 2.1.2 哈里伯顿公司固井滑套分段压裂系统3 2.1.3 贝克·休斯公司Frac Piont System分段压裂系统4 2.2 国内水平井分段压裂技术研究现状5 2.2.1 水力喷射分段压裂技术5 2.2.2 双卡上提压裂多段技术5 2.2.3 分段环空压裂技术5 2.2.4 液体胶塞隔离分段压裂技术5 2.2.5 机械桥塞隔离分段压裂技术6 2.2.6 限流压裂技术6 2.3 本章小结6 3 水平井分段压裂数值模拟方法7 3.1 笛卡尔网格的加密法7 3.2 PEBI网格加密法9 3.3 表皮因子法9 3.4 直角网格加密法9 3.5 本章小结9 4 水平井完井技术10 4.1 筛管分段完井技术10 4.2 水平井砾石充填防砂技术10 4.3 鱼骨状水平分支井完井技术10 4.4 膨胀管完井技术11 4.5 套管射孔分段压裂完井技术11 4.6 裸眼分段压裂完井技术11 4.7 本章小结11 参考文献13 1 研究目的及意义所谓分段压裂技术，就是在井筒内沿着水平井眼的方向，根据油藏物性和储层特征，在储层物性较好的几个或更多水平段上，采用一定的技术措施严格控制射孔孔眼的数量、孔径和射孔相位，通过一次压裂施工同时压开几个或更多水平段油层的技术。
这是一套有效改造低渗透油气藏的水平井技术。
2008年全球非常规石油资源规模达449.5Gt[1]。
目前我国低渗透油气藏已探明储量近60亿吨，已经动用储量近30亿吨。
近50已探明的低渗透油气藏由于单井自然产能低、开采效益差难以动用。
水平井可以增加井筒与油层的接触面积，提高油气的产量和最终的采收率，但随着石油勘探开发时间的延长，中高渗等常规油田逐步减少，低渗透等非常规油气藏储量不断增加，低渗透油气藏的重要性便日益凸显。
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关于水平井分段压裂的研究及探讨
【摘要】能源作为现代社会的稀缺资源，直接影响着人们的生产生活，对能源的开发也是极为重要的工程。
在石油储存量较小且渗透性较差的油田内，水平井是较为有效的开发方式。
如果遇到油气层渗流阻力较大、渗透率极低的情况，则需要将其压开数量不等的裂缝，加强油气的渗透性及减少渗流阻力。
本文简单阐述了水平井分段压力技术的原理，各种类型的分段压裂技术，包括封隔器分段压裂、段塞分段压裂、封隔器配合滑套喷砂器分段压裂、水力喷射分段压裂、TAP 分段压裂技术等，为从事能源行业的人员提供一定的技术参考。
【关键词】水平井分段压裂技术研究
由于各个油田的地质情况不一样，在开发的过程中许多特殊情况，如低渗透油气藏、稠油油气藏、储量较小、渗透阻力大等情况，需要采用水平井，其优势在于生产效率高、泄油面积大、储量的动用度较高。
为了达到进一步提高水平井的产量，需要对水平井进行压裂，从而形成数量较多的裂缝，提高油气的产量，提升生产效率，但是由于水平井的跨度较大，要达到理想的压裂效果要求分段工具具有性能良好、体积合适、操作性强等特征，才能有效的提高单位油井的油气产量，实现经济效益及资源的充分开发[1]。
1 水平井分段压裂工艺的基本原理
水平井压裂后，其裂缝的形状、性能均有所区别，主要和水平井筒轴线方向及地层的主要应力的方向有着较为密切的关系。
该项工艺能够提高产量的原理为压裂使石油的渗流方式发生了改变。
进行压裂处理之前，石油的径向流流线主要处于井底的位置，渗透受到较大的阻力，压裂完成后，径向流流线与裂缝壁面呈平行关系，渗流受到的阻力较小。
裂缝的主要形态有以下几种：①横向裂缝：当水平井筒和主要应力的方向为呈垂直关系时，即会形成横向裂缝；②纵向裂缝：当水平井筒与主要应力的方向呈平行关系时，即会形成纵向裂缝；③扭曲裂缝：当水平井筒和主要应力有一定的角度时，即会构成扭曲裂缝。
压裂后形成的横向裂缝适用于渗透性较差储藏层，其可以明显的促进油井改造。
而渗透性好、裂缝性的储藏层则需要利用纵向裂缝来提升改造效果[2]。
2 各种类型的分段压裂工艺2.1 段塞分段压裂
段塞分段压裂工艺是在水平井施工进入尾声时，采用年度较高的物质植入井筒中，使之形成堵塞现象，在利用其它材料，如浓度较高的支撑剂、填砂液体胶塞或者超粘完井液等，进行填充性裂缝。
该工艺的优势在于对于工具的要求较低，不需要特殊工具即可以安全设计方案进行施工活动，但是其缺陷在于施工时间较长，在进行冲胶塞施工时容易出现损伤，且由于胶塞强度的限制，在深度较大的水平井中不能达到理想的封隔效果，因此逐渐被新的分段压裂技术所取代[3]。
2.2 TAP分段压裂工艺
TAP分段压裂技术的使用范围较为狭窄，对于管柱的规格要求高，仅仅适用于规格为114.3mm套管，且需要配合相关的套管施工，并在套管、套管头及其他部件的耐压性有一定的要求，进行压裂时，遇到特殊情况，还需要置入生产管柱，存在伤害到储存层的可能性。
但是该工艺却完全不受到压力层级的影响，反而是层级越多，其特点越显著。
该技术作为水平井分段压裂技术未来发展的方向，还需要在实践中反复探索、改进、完善。
2.3 封隔器分段压裂
封隔器分段压裂技术根据施工工艺的某些区别，可以分为两种类型，即上提管柱分段压裂及不动管柱分段压裂，二者均有不同的优势，具体情况如下：
（1）上提管柱分段压裂，该方式的基本流程为先利用喷砂器的节流压差将封隔器封住，并使用洗井液对封隔器进行解封处理，再将管柱向上提起，只利用一趟管柱即达到压裂若干层段的目的。
该工艺需要使用到K344封隔器跨隔密封，是关注的受力更加均匀合理，有效的提高了施工的安全性及可靠性；
（2）不动管柱分段压裂，其是先利用喷砂器的节流压差将封隔器封住，在采用投球的方式进行分段压裂，也能够利用一趟管柱达到压裂若干层段的目的。
该技术的优势在于适用的广度一般，较为有针对性，其施工的重点及难点在于通过水平井造斜段、回收封隔器胶筒、及解决管柱砂卡问题[4]。
2.4 水力喷射分段压裂
水力喷射分段压裂工艺是集合了射孔、压裂及水力封隔各种工艺的综合性水平井改造技术，其过程主要包括水力喷砂射孔和裂缝起裂、延伸。
该工艺技术的特点在于对固井完井及裸眼水井的适用性较高，且无需下置封隔器具，能够有效降低施工事故及意外的发生率，但是一次只能完成一段的压裂，在进行多段的压裂时，需要将管柱向上提起。
该工艺具有施工风险较大、周期长并容易出现卡机现象，因此在钻具的设计上，应遵循简单化、操作性强等原则。
压裂的过程中，应准确定位，并保证工具的稳定性，井下工具可承受的温度极限、压力极限及密封程度应能够适应各种储存层的要求。
另外喷射器的使用寿命应符合一趟管柱至少压裂两段的基本要求。
2.5 封隔器配合滑套喷砂器压裂工艺
该工艺是先在射孔的过程中，将需要压裂的井段一次成型的全部射开，充分利用导压喷砂封隔器的节流压差将封隔器封住。
具体的流程为先通过油管，将下层充分压裂，并关闭滑套喷砂器，完成下层压裂工作后停泵，从井口向内投球，当球处于滑套喷砂器的位置时，在对油管施压，钢球在液压的作用滚动，并将滑套喷砂器喷砂孔打开，最后进行和下一段的压裂。
其优势在于一趟管柱即可以压力多个井段，实现水平井的定点改造，具有极强的针对性，且对于工具的要求较低，施工简便，且效率高，稳定性及可靠性较好，且适用性较强，基本不受到水平井深度的影响，但是在上提管柱时有一定的困难，封隔器容易被砂埋入。
3 总结
上述的各种分段压裂均有其独特的优势及固有的缺陷。
如多封隔器配合滑套的水平井分段压裂工艺，其优点在于能够实现定点改造，但是其缺点在于施工工序流程较为复杂，且对相关器具的要求较高；TAP分段压裂技术的优点在于操作方便，无需射孔，也不许使用封隔器，因此压力层级的限制对其影响较小，且该项优势随着层数的增加越发显著，但是其作为水平井分段压裂技术的发展方向，其缺陷在于使用范围较为有限。
从事该项事业的人员可以根据油田的实际情况，综合分析考量各种因素，选择适合的方式，制定合理方案进行施工，能够有效的提高油井的产量，从而提升经济效益。
参考文献
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