一种油井压裂管柱讲解
发明创造名称 ： 一种油井压裂管柱
申报单位 ： 西北油田分公司采油三厂
申报时间 ： 2011年4月15日 2 - 1 - 发明创造名称 一种油井压裂管柱
申请专利类别 发明专利（ ） 实用新型（√） 外观设计（√） 保密专利（ ）
一、现有技术情况（开发背景、与本发明相关的现有技术情况，达到的水平和主要存在的问题）
随着塔河油田的不断开发，目前部分井井眼距离有利储集体较远，常规酸压沟通距离短，导致无法沟通发育程度高的有利储集体，酸压投产后不是不建产，就是供液严重不足，不含水生产。为了释放该类油井产能，充分发挥油井潜力，塔河采油三厂提出了大型压裂思路，并在TK1078井成功实施，获得日产145t的措施增产。
大型压裂主要目的是通过提高施工排量和压裂施工规模，延长裂缝改造长度，达到沟通较远储集体，提高油井产能的目的。而大型压裂施工主要是针对地层不产水、供液不足井进行重复压裂，压裂施工过程中地层滤失往往都很大。所以，如何最大限度的降低滤失提高液体效率，以及如何最大限度的提高施工排量，是大型压裂改造能否增加缝长达到沟通较远储集体的成功关键。提高液体效率可以通过提高压裂液粘度、添加粉陶等手段降低滤失来实现。提高注入排量只能采用增加压裂车辆、提高施工井口压力、提高压裂液密度和降低管柱摩阻3个方法。但增加压裂车辆、提高施工井口压力也受井口采油树承压所限，一般要求井口施工压力不超过95MPa，所以靠提高施工井口压力方法提高排量也受限。提高压裂液密度受成本等影响，一般都只加重至1.1g/cm3左右。所以，如何最大限度的降低摩阻也是大型压裂施工必须解决的问题。降低管柱施工摩阻只能从三个方面入手：一是对于7〞套管回接井采用油套合注，增加过流面积；二是在井况条件和施工允许情况下，尽量减少压裂管柱长度；三是对于7"套管未回接需下封隔器井，施工管柱尽量采用31/2"油管和大通径工具。 - 2 - 二、发明目的：
通过实现压裂管柱全通径，增加过流面积，降低管柱摩阻，提高施工排量和有效井底压力，最终达到提高大型压裂改造效果的目的。
三、发明内容简述：
（1）技术原理
原理：针对大型压裂施工存在的以上工艺问题，通过优化设计，把封隔器及其配套工具通径由62mm改为76mm，使整个管柱通径全部达到76mm，管柱过流面积增加了50%，达到降低施工摩阻的目的，以此提高施工排量，达到理想的压裂改造效果。
（2）管柱结构
图1 改造前管柱示意图 图2 改造后管柱示意图
改造前管柱结构（自下而上）：喇叭口（球座）+7〞套管封隔器+水力锚+31/2〞油管（管柱内通径62mm）；
改造后管柱结构（自下而上）：球座+Y241大通径封隔器+31/2〞油管+大通径水力锚+31/2〞油管+伸缩节+31/2〞油管（球座打掉后管柱内通径76mm）； - 3 - 四、发明效果：
2010年8月12日首次在TP21压裂施工中对该工艺进行现场实践验证，取得了良好的效果，施工过程中最高泵压93.4MPa，最高套压20.3MPa，施工最大排量达9.0m3/min。经过9.5小时的持续高压施工，整个施工过程中套压正常，封隔器密封良好，施工中各项参数均满足设计要求。
截止2011年4月底，我厂已累计在TP21、TP8-1、TP202等14口井成功应用，各项工艺指标完全达到设计要求，累计增油8627t。
- 4 - 注：国际分类号至小类（4位） 五、应用领域与应用前景：
通过现场实践及施工数据模拟计算，该大通径压裂管柱在压裂施工中可以进一步降低施工摩阻4MPa—5MPa，在其它参数一定的条件下，井底压力相应增加4MPa—5MPa，同时可以提高注入排量及液体效率，延长裂缝延伸距离，大大提高大型压裂沟通较远储集体的成功率，提高措施增油效果。目前大型压裂已成为塔河油田重要的进攻型措施手段，由于大通径压裂管柱工艺的优势，今后在大型压裂施工方面具有较大的推广前景。
六、检索结果
检索单位
或检索人 检索
数据库 关键词、国际分类号 检索逻辑表达式 检索
年限 检索结果
专利
文献数 非专利
文献数
塔河采油三厂 中国学术文献网络出版总库 题名 题名＝大通径并含管柱 1989-
2011 0 1
- 5 - 检 出 的 相 关 专 利 和 非 专 利 文 献 情 况
专
利
文
献 序号 专利号 专利名称
A1
A2 无 无
A3
非
专
利
文
献 序号 刊物名称或出版社名称、出版年月 文献名称
B1 江汉石油职工大学学报，2008年，第2期，P84-86 大通径压裂封隔器及管柱研究
- 6 - 与 现 有 技 术 相 比 较 ， 本 发 明 的 优 点 和 效 果
序号 1 用于比较的相关文献、专利号 B1
本 发 明 特 征 及 效 果 现 有 技 术 特 征 和 效 果
① 该管柱内通径76mm、需投球坐封、球座打掉后存在井下落物、主要由Y241-146/Y241-162大通径封隔器及其配套水力锚、伸缩节组成；采用单向锚定、液压坐封、上提解封的压缩式封隔器，具有适用条件广、承压能力高、解封安全等技术特点；
② 该封隔器管柱依靠球座打压坐封，适用于碳酸盐岩缝洞型油藏严重漏失井；
③ 耐温达150℃，适用于塔河油田超深、超高温油井储层改造作业，封隔器的性能较好，最大下深可达6800m；
④ 目前已有适用于塔河油田最普遍的7″套管和81/8″套管未回接井的全通径液压封隔器；
⑤ 对于深井储层改造管柱中可配套大通径伸缩节，当井温或压力变化引起油管长度变化时，补偿部分可以自由伸缩补偿管柱长度变化，消除管柱蠕动对封隔器的影响，提高工作压力和工作寿命；
⑥ 封隔器坐封时，需投球打压坐封。
① 该管柱内通径76mm、无须投球坐封、无井下落物、无坐封节流，主要由Y341-116大通径压裂封隔器、SL116 ×76DB 水力锚、QZ116×76扶正导流油管鞋等组成；采用单向锚定、液压坐封、上提或憋压解封的压缩式封隔器；
② 封隔器外径116mm，仅适用于Φ139. 7mm套管；
③ 最高工作温度135℃，最高工作压差60MPa，适用深度: 2000m～4000m，该套管柱不适用于深井的储层改造施工，应用范围较窄；
④ 该液压坐封管柱中封隔器启动压差依靠全井蹩压, 压力<15MPa，只适用于渗透性较差碎屑岩储层改造。
注：1.现有相关技术如有多篇，则逐篇比较，材料编号为A1；A2…；B1…，以此类推。
2.如有附图应结合附图比较。 - 7 - 五、发明公开情况（鉴定会时间及公开的内容；公开发表的文字材料（附后）、公开发表时间；公开使用、销售或展示的时间和地点）
截止目前，该套压裂管柱已在塔河采油三厂所辖托甫台区、八区、十区、十一区共14口井成功应用。
六、本发明拟采用专有技术保护的内容（简要列出需采用专有技术保护的主题。）
无
七、是否申请国外专利： 是 □ 否 □√ 待定 □
如果选“是”和“待定”，列出一年内相关的中国专利申请申请号、申请时间和名称 - 8 -
压 裂
压 裂
压裂是指在井筒中形成高压迫使地层形成裂缝的施工过程。通常指水力压裂,水力压裂是指应用水力传压原理，从地面泵入携带支撑剂的高压工作液，使地层形成并保持裂缝，是被国内、外广泛应用的行之有效的增产、增注措施。由于被支撑剂充填的高导流能力裂缝相当于扩大了井筒半径，增加了泄流面积，大大降低了渗流阻力，因而能大幅度提高油、气井产量，提高采油速度，缩短开采周期，降低采油成本。
第一节 压裂设备及管柱
一、地面设备
1、压裂井口
压裂井口一般可分为两类：
① 用采油树压裂，采油树型号可分为250、350、600、700、1050型，250型工作压力25MPa，主要用于浅井，其它型号分别用于中深井、深井和超深井，如果单位以大气压计算，工作压力基本与型号命名相同。
② 采用大弯管、投球器、井口球阀与井口控制器的专用压裂井口，完成压裂施工，大弯管、投球器及井口球阀工作压力70MPa或100MPa。
2、压裂管汇
目前压裂管汇种类很多，承压和最大过砂能力也不相同。常用的有压裂管汇车和专用的地面管汇。专用的地面管汇有8个连接头，压裂车可任选一个连接。高压管线外径Ф76mm，内径Ф60mm，最高压力可达100MPa。
3、投球器
投球器有两种，一种是前面井口装置中用于分层压裂管柱中投钢球的投球器，另一种是选压或多裂缝压裂封堵炮眼用投球器。美国进口投球器，最大工作压力100MPa，一次装Ф22mm的堵球200个，电动旋转投球每分钟12圈，每圈投4个球。
二、压裂车组
压裂设备主要包括压裂车、混砂车、仪表车、管汇车等。
1、压裂泵车
压裂车是压裂的主要动力设备，它的作用是产生高压，大排量的向地层注入压裂液，压开地层，并将支撑剂注入裂缝。它是压裂施工中的关键设备，主要由运载汽车、驱泵动力、传动装置、压裂泵等四部分组成。压裂泵是压裂车的主机。对压裂车技术性能要求大部分是对压裂泵提出的。目前各油田压裂车组在产地、品牌和型号上有很多不同种类。几种常见的压裂车性能参数见表1，S—2000型泵压力排量表见表2。
油田压裂工艺技术综述
油田压裂工艺技术综述
摘 要：在油田油气开采过程中，压裂技术的应用比较广泛，作用不容小视，它为油田实现稳定、高产的目标起到了良好的支持。压裂技术的提高有效地起到了沟通与连接蓄油空间与渗流通道的作用。下面结合笔者工作实际谈一谈压裂技术的工艺特点，施工流程以及高砂比压裂技术在长庆油田中的应用。
关键词：酸化 压裂 应用
在油田油气开采过程中，压裂技术的应用比较广泛，作用不容小视，它为油田实现稳定、高产的目标起到了良好的支持。下面结合笔者工作实际谈一谈压裂技术的工艺特点，施工流程以及高砂比压裂技术在长庆油田中的应用
一、油田压裂工艺技术介绍
1.滑套式分层压裂技术。采用水力扩张式封隔器和滑套式喷砂器组成的压裂管柱，自下而上不动管柱施工，完成对一至三个层段的压裂。适用于高、中、低渗油层。
2.选择性压裂技术。压裂施工时利用暂堵剂对井段内渗透率高的层进行临时封堵后，再压裂其它层，以达到选择油层压裂的目的。该技术适用于层内不均质的厚油层或层间差异大的油层。
3.多裂缝压裂技术。在施工时用高强度暂堵剂对已压开层进行临时封堵后，再压裂其它层。一趟管柱可以压裂三至四个层段，每层段可以形成二至三条裂缝。适用于油层多、隔层小、高密度射孔的油水井。
4.限流法压裂技术。压裂时通过低密度射孔、大排量供液，形成足够的炮眼磨阻，实现一次压裂对最多五个破裂压力相近的油层进行改造。适用于油层多、隔层小、渗透率低、可以定点低密度射孔的油水井完井压裂。应用此技术共压裂增产效果显著。
5.平衡限流法压裂技术。采用与油层相邻的高含水层射孔的方法，使其与目的层成为统一的压力系统，平衡高含水层，以实现对低密度射孔部位油层的压裂，压后将高含水层炮眼堵死。适用于油层与高含水层隔层为零点四至零点八米的井的压裂完井。一次压裂可以实现最多五个层的改造。
6.定位平衡压裂技术。在压裂施工时利用定位压裂封隔器和喷砂器控制目的层吸液炮眼数量和位置，平衡高含水层，实现一次压裂三至五个目的层的改造。该技术适用于高密度射孔井的薄互层、目的层与水淹层隔层厚度在零点八至一点二米之间的薄油层及厚油层低含水部位的挖潜。
油层水力压裂原理的探讨与技术应用_周新国
科技致富向导2009.10
一、油层水力压裂的基本原理1．油层压裂的原理油层压裂机理是利用液体传递压力作用，用压裂车组将具有一定粘度的液体（压裂液）以高大排量沿井筒注入油气层，由于注入速度大于油气层的吸入速度，多余的液体就在井底附近憋起高压，当此压力逐渐增大到超过井壁附近的地应力和岩石的抗张强度后，油层就会在最薄弱的地方开始破裂形成一条或数条裂缝，之后继续注入携带有高强度的固体颗粒（支撑剂）的液体扩展裂缝并使之充填。于是停泵卸压后，由于固体颗粒（支撑剂）的支撑作用，裂缝不致于闭合或不完全闭合，即可在地层中形成一条具有足够长度、宽度和高度的填砂裂缝。此裂缝具有很高的渗透能力，并扩大了油气水的渗滤面积，油气可畅流入井，注入水可沿裂缝顺利进入地层。2．油层压裂的作用1）改造低渗透油层物理性质，在油层中形成一条或几条高渗透通道，从而增大流通面积，改善油流在油层中的流动状况，降低流动阻力，提高油井的产油能力。2）减缓油田层间矛盾，提高油井的利用率。在一套油层中，其渗透率有高有低，通过压裂改造低渗透层，缩小高、中、低渗透层间的差别，提高低渗透油层的采油速度，使高、中、低渗透率油层都能合理开采。3）压裂可解除因钻井液、射孔、修井作业的污染造成的近井地带的堵塞。4）用于油井增产（注）措施和挤水泥、砾石充填以及修井等许多作业中。3．压裂参数选择压裂效果不仅与油层的物性有关，而且与选择压裂参数直接有关。因此，在压裂前要根据施工井的具体情况作出压裂设计，指导现场施工。压裂设计包括：破裂压力的计算、支撑剂的选择及其用量、压裂液的性质及其用量、压裂方式、压裂管柱、压裂用的主要设备及数量、施工组织及步骤等。①破裂压力油层破裂压力是指油层压开时的井底压力。它取决于油层的深度、油层的性质、油层原始裂缝情况等。现场常用下式进行计算：P破=K·H式中P破———油层破裂的井底压力，Mpa；H———油层中部深度，m；K———地层破裂压力梯度，Mpa/m。破裂压力梯度是指油层破裂时，瞬时地下压力与该层中部深度压力比值，它表示地层破裂的难易程度。现场对破裂压力梯度K的取值是由已压裂的井的资料统计而得的。一般浅油层的K值大，深油层的K值小，不同油田、不同地区和油层，K值不一样。影响K值的因素是油层压力、油层应力、岩石致密程度，一般说，油层压力和应力愈大，岩石越致密，K值则越大。②排量根据造缝机理，压开地层是因为压裂液在井底憋起高压造成的。因此，选择施工排量时，必须首先考虑的是所选排量大于地层吸收量，否则无法憋起高压。第二是在不同的排量下所需的压裂液用量。实践表明，当滤失系数一定时欲压开一定大小的裂缝，采用较高的施工排量可减少所需的压裂液用量，并且施工排量大时，可提高液体效率，亦有助于减少压裂液用量。第三是排量越大，产生的射孔孔眼摩阻和井筒摩阻越高，因此，所需的并底施工压力愈大，对设备的要求就越高。第四是施工排量太大，裂缝高度高，极有可能导致裂缝串层，特别是对于产层与水层之间的遮挡层不够坚密，其厚度不够大时，串层是很危险的。在现场上，施工人员选择施工排量时，在设备允许的条件下尽量选用大排量，并且，在注入前置液和低含砂浓度液体时，开始采用较大的注人排量，继而采用较小的排量，其优点是可以形成最终支撑的裂缝高度，可以在注人前置液时在裂缝的顶端和底部实现液体滤失控制，减少脱砂的可能性。③加砂量的确定加砂量与油层的裂缝、渗透率、处理次数、油井生产史、压裂条件不同，不可能用计算预先确定砂量。一般在压裂疏松地层时的加砂量大，重点压裂时，可适当增大加砂量。合理的加砂量应根据现场试验来确定。目前，设计计算已计算机程序化，因此，一般是计算出不同排量，不同压裂液用童和支撑剂用量的组合下的多套方案，再配以其他方面的考虑，确定最优的方案。④含砂比的确定携砂液的含砂比有两种表示方法。一种是体积重量比，就是1m3携砂液中加人多少公斤支撑剂；另一种是体积比，即1m3携砂液中加人多少升支撑剂。国内普遍用后一种形式。含砂比过高或过低，对压裂效果都有不良的影响。特别是低粘度的携砂液，含砂比过高容易形成砂堵；如果携砂性能较好，含砂比过低时，会造成压裂液的浪费。确定含砂比，主要是根据砂粒的直径，携砂液的性能，裂缝的渗透性及液体的流速而定。若砂粒直径大，容易沉淀，含砂比宜小些；反之可以加大。携砂液粘度大，滤失性小时，其悬砂能力就强，含砂比可大些；裂缝渗滤量大，含砂比宜低些。⑤压裂液的用量压裂过程中所用的液量是前置液、携砂液、顶替液三部分液量的总和。在做施工准备时，应适当多准备一些。1）前置液：是指压开裂缝加砂之前所用的液体。其作用是压开地层延伸裂缝，保持裂缝具有足够的宽度和长度，同时起到降温冷却地层的作用。决定前置液的用鱼，应以液体性质、地层的吸收能力以及压裂方式等方面考虑。前置液用量各油田都不一样。有的油田按压裂车开泵后3s～5min计算，有的油田按井简容积的1.5—2倍计算。2）携砂液：携砂液的作用是携带支撑剂进人裂缝，并扩展和延伸裂缝。携砂液用量可依据砂量的含砂比计算。3）顶替液：顶替液的作用是将井筒的携砂液顶替人地层。顶替液不足会使砂子在井筒内沉积，造成砂堵；但顶替液过多会将砂推向地层深处，这样会使井壁附近裂缝部分失去支撑而发生闭合，影响油井产能。因此，顶替液的用量应以替尽携砂液为准。其数值应为压裂泵内、地面管线容积、井筒容积之和。⑥压裂方式的选择压裂方式是根据油井具体情况，在充分发挥现有设备能力，取得最好效果的原则下，根据设备性能、破裂压力、固井质量、套管程度及本地区的经验而选定。⑦压裂车辆数量的确定压裂车台数是根据压裂时的压力与排量对所需功率而决定的；排量、压裂方式和混砂车离心泵的排量确定的。⑧最高施工泵压的确定压裂施工前，必须预先确定最高泵压。最高允许泵压是保证安全施工的重要因素。它涉及到许多方面，如地面设备、井口设备、井下工具及套管强度等。因此，要准确定出最高允许泵压，这样一方面要保证不压坏套管和各种压裂设备；另一方面，又能最大限度地利用现有条件达到增产的目的。一般情况下，压裂时井筒中最薄弱的环节是套管，因此，最高允许泵压是根据套管的强度来确定的。二、油层压裂的技术应用1．压裂施工l）压裂井的准备：油、水井压裂前的准备工作应按设计程序进行。压裂层段被沉砂盖住必须要先进行冲砂；分层压裂井，压前按设计顺序下入分层压裂管柱。封隔器应位于射孔段底部1.5m左右，压裂嘴子最好接近封隔器；上部套管需要保护的井，要下入保护上部套管的封隔器；需要进行压裂前预处理的井（如密集射孔、水力喷射、小型酸化等）应按设计要求进行预处理。要求所有压裂前工序按质量标准进行检验，详细记录有关数据。2）井口组装：按设计装好压裂井口（井口保护器或高压压裂井口），严格检查井口法兰钢圈槽，上齐、上紧法兰螺丝；高压闸门严密不漏，开关灵活。组装好的井口应能满足设计要求的井口压力，能正反洗井，并有放空出口。3）井场准备：要求井场大而且平整，场内不积水，压裂用的液罐应放在井场边沿（不应放在低凹处），集中摆放，压裂大罐闸门要开关灵活，不得渗漏，冬季要做好保温工作。压裂施工时应分工明确，注意安全。井口应有专人开关闸门，必须有专人随时观察压裂罐液面的下降情况，记录员详细记录各项资料。2．压裂安全措施l）施工现场严禁用明火，严禁吸烟，施工时必须关闭加热炉，并作好消防准备，高压区严禁非上岗人员接近。2）防憋破设备及管线，压裂车安全销子不准超过最高工作压力，处理刺漏时必须放空。油层水力压裂原理的探讨与技术应用
一趟管柱分段压裂防砂工艺技术研究及应用
５０ Ｉ肉ＩＩ：｜＝—●２０１３年．第１ １期
开，上提内管柱，使得ＮＣＴ一８６内充填总成定位在ＺＦ一１５２中间封 隔器坐封位置，将内充填总成上的充填口与中间封隔器坐封进 液口准确相对，从油管内正打压使得中间封隔器上的坐封液缸 下行，压缩胶筒，同时锁紧装置锁紧，保持胶筒处在膨胀密封 的工作状态。 ②解封。下工具打捞外管柱后，上提一定拉力，正转管柱 １０～２０圈，使得解封支撑套相互脱离，再上提管柱，胶筒在拉 力作用下回收到原状态，实现解封，起出捞获物。
卜上接头；２－定位指示装置；３－中心管；４－锁紧装置； ５一坐封液缸；６－胶筒；７一坐封支撑套；８一下接头。 图２ ＺＦ一１５２中间封隔器结构示意图 技术规范 坐封压力，２０～２２ＭＰａ 启动压力，８～１０ＭＰａ 工作压差，￣＜３５ＭＰａ 最小通径，８６ｍｍ 工作温度，≤１２０℃ （２）ＷＣＴ－１４５￣ｂ挤充工具。ＷＣＴ一１４５外挤充工具主要由 定位指示装置、充填口开启关闭装置两大部分组成（见图３）。
１一充填口开启关闭装置；２－定位指示装置 图３ ＷＣＴ一１４５外挤充工具结构示意图 工作原理 ＷＣＴ－１４５￣＇ｂ挤充工具与外管柱相连接，每层一套。当分段 管柱下入设计位置坐封丢手后，上提内管柱，ＮＣＴ一８６内挤充总 成到达ＷＣＴ一１４５￣＇ｂ挤充工具定位指示装置时，再上提管柱２ ３ｔ，便在地面获得显示，同时充填口开启关闭装置开启，ＮＣＴ一 ８６内挤充总成上的充填口与ＷＣＴ一１４５￣＇ｂ挤充工具上的充填１２１相 对应，进行地层压裂和环空充填施工，当施工完毕后，ＮＣＴ一 ８６内挤充总成离开ＷＣＴ一１４５￣ｂ挤充工具定位指示装置，此时开 启关闭装置自行关闭并密封，处于油井生产状态。 技术规范 最小通径，８６ｍｍ 密封压力，￣＜３５ＭＰａ 定位指示，下行６～８ｋＮ；上行６０～８０ｋＮ （３）ＮＣＴ一８６内挤充工具。ＮＣＴ一８６内挤充工具主要由充填 口开启装置、夹壁转换装置两大部分组成（见图４）。
油井压裂施工常见问题分析与压裂常见技术
油井压裂施工常见问题分析与压裂常见技术
摘要：在持续进行油田开采工作的过程中，地层内的原油储量不断减少，其生产效率也会出现下降的趋势。为有效保障油田产量，满足我国社会经济发展对于油气资源的需求，我国油气企业通常会采取油井压裂技术来提高产量。然而，该项技术在实际运用过程中也会出现许多困难，本文针对当前油田压裂施工中常见的几点问题进行探讨，并提出相应的压裂施工技术，希望以此来推动我国油田产业实现进一步发展。
关键词：油井；压裂施工；压裂技术
引言：目前我国油田企业常用的油井压裂施工技术，是通过压裂机组将压裂液与支撑剂输入至地下储层内，在地层中形成较宽的填砂裂缝，使得原油能够更顺畅地流入井底，最终实现提高油井产量的目的。因为我国境内存在的油田大多已经历长时间的开发，其地下储层的储量与油井产量均出现减少的现象，油田开发对于油井压裂技术的需求也随之提升。考虑到上述问题，为提高原油的产出量并保障作业人员的人身安全，需要针对油井压裂施工过程中常见的问题与技术进行更加深入的探究。
一、油井压裂施工常见问题
1.压不开
压不开是油井压裂施工中常见问题之一，油层压不开的原因主要包括地质因素、管柱因素、射孔质量因素等。首先是地质因素，部分地区的地层物性较差，渗透率底，从而导致吸液困难，施工人员难以将地层压开，并产生裂缝。其次是管柱因素，导致该项问题产生的原因是管柱内有异物、结蜡使炮眼堵塞或下井压裂管柱丈量不准，举例而言，操作人员在工作过程中发生失误，导致卡距被卡在未射孔井段上。针对这一问题，作业人员应当在以后的作业中要加强责任性，确保压裂管柱丈量准确无误，并对每口压裂井在压裂之前要进行熔蜡洗井作业。再次是射孔质量因素，射孔弹没有将套管、水泥环和地层彻底射开。对此，我们采取的措施是增加射孔弹数量，它也是油井压不开的主要因素。
2.压窜、
压窜在油井压裂施工中比较常见，引起地层、水泥环压窜的原因具有多样性的特点，其中较为常见的原因包括以下几点：首先，压裂时发生地层窜槽，会导致套喷。而地层、水泥环窜又可分为上窜和下窜两类，而引发套喷现象的主要原因便是上窜，当被压层位的上夹层较薄或水泥环固井质量不合格，便可能产生套喷现象。其次，封隔器发生破损也能导致套喷，封隔器通常被用于封隔油套环形空间，若该设备发生破损，就会导致套喷现象。其中上封隔器破损所引发的套喷问题尤其显著。再次，油井在进行压裂时，若发生油管破裂、脱扣，也会形成套喷。这种形式的套喷和上封隔器破损所引起的套喷性质相似，并且现象较为明显。若在承压段以上发生破裂、脱扣，则油套连通便会形成套喷。如果破裂、脱扣处是在承压段以下，此时上封隔器仍在工作，而下封隔器已掉入井底，但不会产生套喷现象，而压力却会发生明显的下降。
压裂的技术种类
压裂的技术种类
压裂就是利用水力作用，使油层形成裂缝的一种方法，又称油层水力压裂。
油层压裂工艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当
把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油层的渗透
能力，以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液5种基本类型。
1．滑套式分层压裂技术
采用水力扩张式封隔器和滑套式喷砂器组成的压裂管柱，自下而上不动管柱
施工，完成对1～3个层段的压裂。适用于高、中、低渗油层。 2．选择性压裂技术
压裂施工时利用暂堵剂对井段内渗透率高的层进行临时封堵后，再压裂其它
层，以达到选择油层压裂的目的。该技术适用于层内不均质的厚油层或层间差异
大的油层。
3．多裂缝压裂技术
在施工时用高强度暂堵剂对已压开层进行临时封堵后，再压裂其它层。一趟
管柱可以压裂3～4个层段，每层段可以形成2～3条裂缝。适用于油层多、隔层
小、高密度射孔的油水井。 4．限流法压裂技术
压裂时通过低密度射孔、大排量供液，形成足够的炮眼磨阻，实现一次压
裂对最多 5 个破裂压力相近的油层进行改造。适用于油层多、隔层小、渗透率
低、可以定点低密度射孔的油水井完井压裂。
5．平衡限流法压裂技术 采用与油层相邻的高含水层射孔的方法，使其与目的层成为统一的压力系
统，平衡高含水层，以实现对低密度射孔部位油层的压裂，压后将高含水层炮眼
堵死。适用于油层与高含水层隔层为0.4～0.8m的井的压裂完井。一次压裂可以
实现最多5个层的改造
6．定位平衡压裂技术 在压裂施工时利用定位压裂封隔器和喷砂器控制目的层吸液炮眼数量
和位置,平衡高含水层,实现一次压裂3～5个目的层的改造。该技术适用于高密
度射孔井的薄互层、目的层与水淹层隔层厚度在0.8～1.2m之间的薄油层及厚油
层低含水部位的挖潜。
7．水平缝脱砂压裂工艺技术 在压裂时控制前置液量、排量、滤失速度,使携砂液在裂缝尖端或其附近脱
双封跨隔压裂工艺管柱
双封跨隔压裂工艺管柱
双封跨隔压裂工艺管柱，是一种用于油气井压裂作业的关键装置，能够实现对井筒内多个区间进行压裂，提高油气井的产能和采收率。本文将详细介绍双封跨隔压裂工艺管柱的构造和工作原理。
一、构造
双封跨隔压裂工艺管柱一般由下至上分为下接头、主管下部、隔离器、主管上部、封隔器、射孔装置和上接头等组成。其中，下接头可连接井口工具，主管下部通过连接件与下接头相连，主管上部则与封隔器连接。封隔器内配备有两组封隔组件，分别为高压油气阀门和封隔球，通过上部螺纹连接器将其与主管上部连接。射孔器则设置在封隔器内部，用于射孔操作。
二、工作原理
在油气井压裂作业中，双封跨隔压裂工艺管柱的工作原理如下：
1.下接头连接井口装置，将泥浆泵入井中，使用搅拌器将混凝土、水泥、砂子等材料与泥浆混合，再将其注入井中，形成压实的压裂负荷。
2.主管下部进入地层固体材料内，将泥浆与颗粒物一并送入井眼。
3.隔离器隔离出特定的井段，使其Formacion Retorno（FR）（回流井眼）阀门关闭，开启高压油气阀门。
4.主管上部进入压力区域，送入水、气、石油等流体，利用压力将高压油气阀门打入井眼区域，同时开启射孔器进入地层。
5.射孔装置调整喷孔方向，朝向需要进行压裂的地层区域，放入高压油气，使之成为射流状，不断切割并瓦解岩石。
6.当岩石瓦解后，封隔球被压入尽头，关闭压力，FR阀门打开，将流体回流至管柱内部，再次开启高压油气阀门，完成一次射孔压裂作业。
通过以上步骤，双封跨隔压裂工艺管柱能够实现多个地层区域的压裂作业，并且在操作过程中具有较高的安全性和稳定性。
三、总结
双封跨隔压裂工艺管柱是一种具有较高效率和精度的油气井压裂装置，其重要性不言而喻。在实际应用中，需要结合具体的井型和压力要求进行调整，才能实现最佳的压裂效果，从而提高油气井的产能和采收率。
压裂知识(知识讲座)
仅供学习参考 一、压裂管柱活动困难的原因分析
活动管柱是压裂作业中的一项重要工序，它的快慢直接影响到作业和压裂的进度，同时也关系到施工的效益，所以如何预防和处理管柱活动不开是非常关键的。在压裂施工过程中，经常会发生管柱活动困难的现象，原因很多，但主要分为以下六种类型：
1、封隔器质量不好在高压作用下胶筒不收缩，而导致封隔器不解封
封隔器质量的好坏直接影响到活动管柱的难易程度。正常情况下，在压裂结束后，会看到套压表的套压明显上升，这说明封隔器已经解封，压裂层位的压力已经传到井口，这时候管柱就很容易活动开。如果封隔器的质量不好或在压裂结束后封隔器的胶筒不收缩，这样会给活动管柱带来很大的困难。出现这种情况，如果屡次活动不开，我们应采取平衡套压的方法，使封隔器胶筒上下压力趋于相近，迫使封隔器收缩。
2、封隔器的水嘴被堵死，导致封隔器不收
在施工时曾遇到过这种情况。在压完两层后，准备上提管柱压第三层时，上提管柱过程中遇到困难，当时套压也比拟高，可是封隔器就是不收缩。后来，重新连接好了压裂管柱，正向大排量向地层注入压裂液，然后停泵，瞬间憋放，再活动管柱，结果很快就活动开了。
这种方法是将封隔器水嘴的堵塞物在憋放过程中排出，使胶筒内的压力释放，封隔器收缩。
3、地层窜槽导致管柱活动不开
压裂施工中由于地层窜槽或封隔器坏，携砂液从油套环形空间上窜，使支撑剂沉落到最上级封隔器上，导致上封隔器被砂埋，而使管柱活动不开。目前薄夹层井压裂施工很多，在加砂过程中，发现套压持续升高，翻开套管闸门，套管溢流越来越大，此时判断是地层窜槽，应立刻停砂替挤，当套管内无压裂砂后，活动并上提管柱。如果地层上窜，没能得到正确及时的处理，管柱被沉砂埋死，将给施工带来极大的不便，严重的可能发生工程事故。在施工过程中一旦确认是地层窜槽，那么应立即停砂，进行替挤，防止出现更大的经济损失。
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。当地层裂缝长度超过110米，油井产量下降的比较快，无法实现稳产。当地层裂缝不超过90米，原油的开采效果比较差。
压裂基础知识
压裂的基础知识
1、什么叫油层水力压裂？
利用水力传压的作用，使埋藏在地层深部的油层形成裂缝的方法叫油层水力压裂。
2、油层水力压裂的基本原理是什么？
油层水力压裂一般是指利用液体传压的原理，在地面用高压大排量的泵，将具有一定粘度的液体以大于油层所能吸收的能力向油层注入，使井筒压力逐渐增高，当压力增高到大于油层破裂所需要的压力时，油层就会形成一条或几条水平的或是垂直的裂缝。当裂缝形成以后，随着液体的不断注入，裂缝还会不断地延伸和扩展，直到液体注入的速度与油层所能吸收的速度相等时为止，此时若取消外力裂缝还会重新闭合。为了保持裂缝处于张开的状态，随压裂液注入的同时混入一定比例的具有较高强度的固体颗粒做支撑剂来支撑裂缝。由于支撑是经过严格筛选的，它具有良好的粒度和强度，沉淀在裂缝中，使改变了井筒附近地层的导流能力，从而降低了液体由地层流入井筒的阻力。
3、油层水力压裂的目的是什么？
油层水力压裂的目的在于改造油层的物理结构，人为地在油层中形成一条或几条高渗透能力的通道，以降低近井地带的流动阻力，增大渗流能力，使油井获得增产效果。
4、油层水力压裂有哪些作用?
对油层进行水力压裂有以下作用：
① 解除钻井或修井过程中由于压井液造成的油层污染和堵塞。
② 改善厚油层上下渗透性不均匀的层内矛盾。
③ 提高低渗透油层的渗透能力，调整油井的层间和平面矛盾，改善开发效果；
④ 扩展和沟通油层原有的裂缝和通道，提高油井的产油能力和注水井的吸水能力。
5、水力压裂所形成的油层裂缝有哪几种？
油层通过水力压裂后所形成的裂缝，一般可以归纳为两种基本类型，即水平裂缝和垂直裂缝。与油层层面相平行的裂缝叫水平裂缝，与油层层面相垂直的裂缝叫垂直裂缝。
6、压裂液有几种类型？
在压裂过程中向井内挤入的液体总称为压裂液。压裂液有很多种，大致可分为油基压裂液和不基压裂液两大类。油基压裂液通常用原油或成品油为基液；水基压裂液通常采用清水、田菁胶、海藻胶、稠化水和生活水平包油乳化液等。