致密储层水平井层内定向压裂技术研究
压裂技术
压裂技术压裂技术是一种用于增强油气井生产能力的关键技术。
它通过在油层中注入高压液体，将岩石层裂开并形成裂缝，从而增加了油气的渗透性和产能。
压裂技术的发展对提高油气产量以及能源供应的稳定性具有重要意义。
压裂技术最早起源于20世纪40年代的美国，当时为了提高油井的产能，工程师们开始尝试在岩石层中注入高压水来裂开岩石。
随着技术的不断改进和完善，压裂技术迅速发展，并成为了当今油气开采领域的重要技术之一。
压裂技术的原理主要包括两个方面：一是通过注入高压液体使岩石层发生裂缝，从而增强其渗透性；二是注入的高压液体中含有特殊的添加剂，可以防止裂缝闭合以及提高油气的流动性。
在进行压裂作业时，首先需要选择合适的压裂液。
压裂液的主要成分包括水、砂和添加剂。
其中，水是压裂液的基础，承担着传递压力、冲击岩石以及形成裂缝的重要任务。
砂是压裂液中的固体颗粒，它可以填充裂缝并保持其开放状态，从而增加油气的渗透性。
添加剂则包括各种助剂和化学物质，用于调整压裂液的性能，增强砂的支撑能力，防止裂缝闭合以及减少岩石的损伤。
压裂液准备完成后，需要进行注入作业。
这一过程包括将压裂液从地面通过输送管道输送到井下，并通过注射泵将液体注入到油井中。
注入压力通常非常高，一般可达到几千至几万磅每平方英寸，以保证岩石层能够发生裂缝。
一旦注入压裂液，压力就会迅速传递到岩石层中，使其发生裂缝。
岩石裂缝的形成可以使得原本渗透性较低的岩石层变得更加渗透，从而提高油气的开采率和产能。
此外，为了防止岩石裂缝在注入压裂液后立即闭合，可以在压裂液中添加一些特殊的添加剂。
这些添加剂可以形成胶体颗粒，填充裂缝并保持其开放状态，从而防止油气无法流出。
同时，这些添加剂还可以提高油气的流动性，从而进一步提高油井的产能。
总体而言，压裂技术已经成为了当代油气开采的重要手段之一。
通过裂缝岩石层，压裂技术可以显著提高油气井的产能，为能源供应的稳定性做出贡献。
随着技术的不断发展，相信压裂技术在未来仍然会有更广阔的应用前景。
水平井水力压裂数值模拟研究的开题报告
水平井水力压裂数值模拟研究的开题报告一、选题背景及意义随着人们对能源的需求日益增长，油气资源的开发也日趋重要。
水平井作为一种新型的油气开采方式，具有压裂技术简单、井底用水压能方便等优点，已经成为了油气开采领域的热门技术。
在水平井的生产过程中，水力压裂技术是必须使用的技术之一。
水力压裂是通过使用高压液体将天然气、石油等藏层杂质冲掉，并将井底岩层物质裂开，以提高油气产量和采收率。
目前，水力压裂数值模拟已经成为预测水力压裂效果的重要手段，对于优化水力压裂工艺、提高采收率具有十分重要的意义。
因此，本研究旨在开展水平井水力压缩数值模拟研究，为油气资源的开采提供技术支撑和理论指导。
二、研究内容和方法1.研究内容本研究主要包括以下内容：（1）水力压裂的基本原理及影响因素，建立数值模型；（2）确定影响水力压裂效果的相关因素，使用计算机软件ANSYS Fluent进行数值模拟；（3）通过对数值模拟结果的分析和比较，揭示影响水力压裂效果的因素，并优化水力压裂工艺；（4）通过实验验证数值模拟结果的正确性，同时对比结果进行检验。
2.研究方法本研究主要采用数值模拟和实验验证相结合的方法，主要包括以下步骤：（1）建立水力压裂的数值模型，选取常见的参数作为研究对象，包括压裂液流量、液体密度、压力、间隔时间等等；（2）使用ANSYS Fluent等计算机软件进行数值模拟，分析数值模拟结果，并比较不同参数对水力压裂效果的影响；（3）对数值模拟结果进行验证，在实验室中进行水力压裂实验，验证数值模拟结果的正确性和实用性；（4）通过数值模拟和实验验证，揭示影响水力压裂效果的因素，并对水力压裂工艺进行优化。
三、预期成果及意义1.预期成果本研究将得到以下预期成果：（1）建立水力压裂数值模型，揭示压裂效果的影响因素；（2）优化水力压裂工艺，提高油气产量和采收率；（3）验证数值模拟的正确性和实用性，提高水力压裂技术的可靠性。
2.意义本研究的主要意义包括：（1）为油气资源的开发提供技术支持和理论指导；（2）优化水力压裂工艺，提高油气产量和采收率；（3）促进水力压裂技术的发展，推动油气产业的繁荣。
多簇压裂井射孔技术研究现状及其发展方向
103射孔是压裂井高压液体作用与地层的连通渠道，射孔所形成孔眼的优劣对压裂裂缝起裂及扩展有着重要影响，将直接影响储层改造效果。
随着射孔技术的发展，逐渐形成了螺旋射孔、定向射孔、定面射孔、限流射孔、极限限流射孔、等孔径射孔、分簇射孔等不同的射孔工艺技术来配合压裂进行施工作业。
本文将简要介绍非常规油气藏多簇压裂中常用的分簇射孔、限流射孔技术的应用现状，并探讨其发展方向。
1 分簇射孔技术研究现状1.1 分簇射孔技术分簇射孔技术是针对非常规致密储层水平井分段压裂提出的一种新型射孔方法。
在一个压裂段内，通过精确控制射孔位置，以一定射孔簇间距一次射开多个射孔簇，每簇形成多个射孔孔眼，以期在压裂时形成段内形成多条裂缝或者复杂缝网，进而最大化提升裂缝与储层接触面积，从而提高油气井产量[1-2]。
分簇射孔施工过程中可以配合新型定向和定面技术如图1所示，在确定确定原地应力场方位后，利用裂缝优先垂直于最小水平应力扩展原理，通过改变射孔枪的角度和方向，在有利射孔方位射孔形成初始孔道，进而降低压裂过程中射孔起裂压力、提高射孔簇效率[2-3]。
在精细化分段分簇优多簇压裂井射孔技术研究现状及其发展方向邓跃 卢宇* 周贤东重庆科技大学 重庆 434000摘要：分簇射孔技术是提高非常规油气藏压裂改造效果的关键技术之一。
本文介绍了分簇射孔技术的研究现状，并探讨了其发展方向。
以主流页岩气储层为例，分析了分簇射孔限流参数应用案例和效果。
分簇射孔研究未来发展方向应更多的考虑地质工程一体化，结合人工智能展开精细化分段分簇及限流优化，关注分簇射孔井套变因素及暂堵压裂井射孔优化，研发新型定向和射孔工具。
多簇压裂井射孔技术提升可进一步助力压裂改造效果的最大化。
关键词：射孔 压裂 限流 暂堵Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉ－ｃｌｕｓｔｅｒ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｗｅｌｌ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｎｇ Ｙｕｅ，Ｌｕ Ｙｕ＊， Ｚｈｏｕ ＸｉａｎｄｏｎｇChongqing University of Science and Technology ，Chongqing 434000Abstract ：Cluster perforation technology is one of the key technologies to improve the fracturing and transformation effect of unconventional oil and gas reservoirs. This article introduces the current research status of cluster perforation technology and explores its development direction. Taking mainstream shale gas reservoirs as an example, this paper analyzes the application cases and effects of perforation parameters in cluster perforation. The future development direction of cluster perforation research should pay more attention to the integration of geological engineering, combined with artificial intelligence to carry out refined segmented clustering and flow limiting optimization, pay attention to the factors of cluster perforation well casing variation and temporary plugging fracturing well perforation optimization, and develop new directional and perforation tools. The improvement of multi cluster fracturing well perforation technology can further assist in maximizing the effectiveness of fracturing transformation.Keywords ：Perforation ；Fracturing ；Limited entry ；Temporary plugging基金项目：重庆市自然科学基金项目（编号：ｃｓｔｃ２０２１ｊｃｙｊ－ｍｓｘｍＸ０７９０）资助。
煤层气井水力压裂技术
适用于低渗透煤层，能够提高煤 层的渗透性，增加天然气产量， 是煤层气开发中的关键技术之一 。
技术原理
01
02
03
高压水流注入
通过高压水泵将高压水流 注入煤层，利用水压将煤 层压裂。
支撑剂填充
在压裂过程中，向裂缝中 填充支撑剂，如砂石等， 以保持裂缝处于开启状态。
气体流动
压裂后，煤层中的天然气 通过裂缝和孔隙流动，被 开采出来。
智能化发展
利用人工智能、大数据和物联网技术，实现水力压裂过程 的实时监测、智能分析和自动控制，提高压裂效率和安全 性。
绿色环保
研发低污染或无污染的压裂液和支撑剂，降低压裂过程对 环境的影响，同时加强废弃物的处理和回收利用。
多层压裂和水平井压裂
发展多层压裂和水平井压裂技术，提高煤层气开采效率， 满足市场需求。
煤层孔隙度
孔隙度决定了煤层的储存空间和吸附能力，孔隙度高的煤层有利于 气体的吸附和扩散。
压裂液性能
பைடு நூலகம்
粘度
粘度是压裂液的重要参数，它决 定了压裂液在煤层中的流动阻力， 粘度越高，流动阻力越大。
稳定性
压裂液的稳定性决定了其在高压 和高剪切条件下保持稳定的能力， 稳定性好的压裂液能够保持较好 的流动性和携砂能力。
解决方案
为了降低水力压裂技术的成本，研究 人员和工程师们正在探索新型的压裂 液和支撑剂，以提高其性能并降低成 本。同时，优化压裂施工方案、提高 施工效率也是降低成本的有效途径。 此外，加强设备的维护和保养、提高 设备的利用率也是降低水力压裂成本 的重要措施之一。
06
水力压裂技术的前景展 望
技术发展方向
能力和导流能力。
裂缝网络设计
裂缝走向
水平井裸眼分段压裂技术汇报材料
水平井裸眼分段压裂技术中的压裂液性能
水平井裸眼分段压裂技术中的裂缝参数
技术优势与局限性
技术优势：提高油气产量，降低开发成本，提高采收率
技术应用范围：适用于不同类型油气藏的开发，如低渗透、致密气藏等
未来发展趋势：随着技术的不断进步，水平井裸眼分段压裂技术将得到更广泛的应用
局限性：对地层条件要求较高，施工难度较大，需要专业人员操作
04
技术实施流程
施工准备
场地准备：对施工场地进行勘察和评估，确保符合施工要求
设备准备：确保所需设备齐全，并检查其性能和安全性
人员准备：组建专业的施工团队，并进行技术培训和安全培训
方案制定：根据实际情况制定详细的施工方案，包括施工步骤、时间安排、人员分工等
06
技术效果评估
增产效果评估
压裂后产量提升幅度
压裂后产能稳定性评估
压裂对储层改造效果评估
增产效果与成本效益分析
经济效益评估
产能提升：评估技术实施后对产能的提升情况
经济效益综合分析：结合投资回报率、成本效益和产能提升等因素，综合评估技术的经济效益
投资回报率：评估技术实施后的投资回报情况
成本效益：分析技术实施过程中的成本与效益关系
分段压裂施工：按照设计要求，对水平段进行分段压裂，提高油气产量
完井作业：最后进行完井作业，包括固井、射孔、测试等，确保油气井的正常生产和运营
施工后处理与评估
施工后压裂液的清理
压裂效果的评估
施工后的维护和保养
裂缝的评估和检测
05
技术应用案例
案例一：某油田水平井裸眼分段压裂技术的应用
案例背景：某油田的储层特点及开发需求
水平井裸眼分段压裂施工流程
滑溜水压裂液研究及在东濮致密储层的应用
滑溜水压裂液研究及在东濮致密储层的应用摘要：勘探表明濮卫环凹沙三下、沙四段发育有泥页岩夹薄砂条型致密油，采用常规压裂增产效果不理想，本文通过优选降阻剂、粘土稳定剂、助排剂，复配形成低伤害、低摩阻滑溜水压裂液体系，结合直井簇射孔开展复杂缝压裂试验，形成了低排高粘纵向穿层、高排低粘平面扩缝、多尺度支撑的复杂缝压裂技术，增产效果显著。
关键词：滑溜水；复杂缝；低伤害；降阻率随着油气资源的不断开发，低渗及超低渗透储层占比越来越大，已成为我国油气增产的重要领域，是未来油气田可持续发展的重要研究方向[1]。
研究发现濮卫凹陷沙三中下、沙四段储集空间以微裂缝及粒间微孔为主，储层渗透率＜1mD，泊松比0.271～0.287，弹性模量21.26～34.41GPa，岩石力学脆性54.8～94.5%，地应力差异系数0.10～0.18，具备致密油气发育特征。
中原油田工程院针对该储层特征，结合体积压裂“大液量、大排量、低砂比”的施工特点，围绕“低伤害、低摩阻”性能要求，开展了滑溜水压裂液的室内研究，取得了良好的现场试验效果。
一、滑溜水压裂液体系研究混合水压裂技术主要是针对岩石脆性指数较高、天然裂缝发育的致密储层[2]，采用滑溜水、线性胶和冻胶进行交替注入，既满足复杂缝网的需要，又能改善铺砂效果。
由于滑溜水对支撑剂悬浮性能差，需要靠大排量来减缓支撑剂的沉降，排量大摩阻就高，降低摩阻是实现复杂缝网改造的关键。
本文对滑溜水用降阻剂、助排剂、防膨剂等进行评价优选，复配出一种低摩阻、低伤害的滑溜水压裂液。
1.降阻剂优选依据NB/T14003.2-2016降阻剂性能指标及测试方法对J-2A、JH、J-2D及SN 共4种乳液降阻剂进行评价。
用该区块地层水配制0.15%各降阻剂溶液，观察配伍性，静置120h后J-2A及J-2D无明显分层、絮凝。
用烘干法测试固含量，要求≥30%；用离心法测残渣含量，要求残渣≤150mg/L。
用降阻率测试仪测试0.1%各降阻剂溶液在11000s-1剪切速率下的降阻率，要求大于70%。
致密油藏开发方式探讨
致密油藏开发方式探讨摘要：随着我国经济的稳定增长，对各类资源的需求量越来越高，就油气资源而言，已经不能满足现代化开采需求，所以我们将开采目标逐渐转移到了非常规油气藏上。
致密油藏是非常规油藏的组成部分，致密油藏在我国分布的范围比较广泛，资源较为丰富，可以很好的解决我国目前石油需求。
基于此，本文就对致密油藏及其相关开采技术进行研究。
关键词：致密油；开采技术；技术探讨1、致密油藏特征及定义美国是最早开采页岩气的国家，页岩气的出现打破了传统的能源市场需求，对世界能源发展趋势有着一定程度上的影响，在之后的一段时间里，美国将开采页岩气的工艺技术应用到了低渗透油藏原油开采中，这里的低渗透油藏原油就是致密油。
致密油指的是：一种蕴藏在低渗透油层，以吸附或游离态存在于生油岩中，紧挨着致密砂岩且未经大规模长距离位移的石油聚集。
对致密油所采用的开发技术较为多样化，目前我们主要使用水平井技术和压裂技术，不同的开采技术其应用优势不同，需要根据致密油实际情况合理选择开采技术。
致密油藏的主要特征表现为储集层物理抗性较差，能源分布具有一定层次性，含油量较高，油气分布呈连续性特点。
致密油的油质较轻，在单井开采的情况下，一般是没有产量或者低产量，通过相关的工艺技术可以在一定程度上提高致密油开采量。
致密油的形成是一个循序渐进的过程，当然也要满足一定的需求条件才能形成，比如致密储层的分布比较连续，并且有着成熟状态下的生油层。
2、致密油藏开发机理致密油藏因流体性质和储层物性的差异，与常规高渗透率油藏有着不同的渗流规律和渗流机理，通常表现为低速非线性渗流特征。
致密油藏内狭小的孔喉和复杂的环境使得油水通道细微，有着很大的渗流阻力和液固界面相互作用力，储层渗透率低。
上覆有效应力对低渗透多孔介质物性参数有较大影响，影响到渗流规律，偏离达西定律，出现低速非线性渗流现象。
致密油藏渗流与常规油藏渗流的主要区别在于应力敏感特征和启动压力梯度现象。
岩石润湿性、有效围压和原油黏度都会对启动压力梯度造成影响，在一定渗透率和孔隙结构相似的情况下，启动压力梯度会随着原油黏度的增加而提升。
胜利油田致密油储层体积压裂技术及应用
2019年3月第24卷第2期中国石油勘探CHINA PETROLEUM EXPLORATION DOI. 10.3969/j.issn. 1672-7703.2019.02.012胜利油田致密油储层体积压裂技术及应用张全胜李明张子麟陈勇张潦源李爱山（中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院）摘 要：胜利油田致密油储量丰富，储层埋藏深、物性差、岩性复杂，常规压裂后产量低、递减快，开发效益差。
通过技术攻关和配套完善，形成了适合于致密油储层的组合缝网压裂等压裂新工艺，在提高改造体积的同时，大幅度提高裂缝导流能力，提高压后效果，并针对纵向多层系油藏特点，形成了水平井多级分段压裂和直斜井多级分段压裂 两类改造模式，研发了可以在线连续混配施工的速溶型低浓度瓜尔胶压裂液体系，以及可与地表水、热污水混配、可 回收再利用的乳液缔合型压裂液体系，有效解决了大规模连续施工压裂液的配置、水源等问题；同时完善了井工厂实施模式和裂缝监测技术。
应用该技术成功开发了 Y227、Y22, Y104等致密油区块，大幅度提高了单井产能、延长了 有效期，提高了区块开发效益，带动了一批难动用储量投入有效开发，大幅提高了胜利油田致密油藏经济有效动用程度。
关键词：致密油，分段压裂；体积压裂；组合缝网中图分类号：TE357.1 文献标识码：AApplication of volume fracturing technology in tight oil reservoirs ofShengli oilfieldZhang Quansheng, Li Ming, Zhang Zilin, Chen Yong, Zhang Liaoyuan, Li AishanAbstract: The Shengli oilfield is rich in tight oil reserves, but the reservoirs characterized by deep burial, poor physical properties and complex lithology, leading to unsatisfactory development performance like low yield and fast production decline after conventional fracturingstimulation. Through researches and optimizations, new fracturing techniques, such as commingled fracture network stimulation, weredeveloped for tight oil reservoirs. While increasing the stimulated reservoir volume (SRV), these techniques can greatly improve fracture conductivity and post-fracturing performance. For the reservoirs with multiple layers vertically, two types of treatments were established, i.e. multi-stage fracturing of horizontal wells and multi-stage fracturing of vertical/deviated wells. A fast-dissolving low-concentration guar fracturing system that can be continuously mixed on line and a recyclable emulsion-associating fracturing fluid system that can be mixed with surface water and hot sewage were developed, which can effectively ensure the fracturing fluid preparation and water source for large-scale continuous fracturing operations. Moreover, the well-plant operation mode and fracture monitoring technique were upgraded. The proposed technology has been successfully applied in tight oil blocks such as Y227, Y22 and Y104. By greatly improving the single-well productivity and lifecycle, it helps increase the development benefit. Accordingly, the utilization degree of the tight oil in Shengli oil field has been improved economically and effectively.Key words: tight oil, staged fracturing, volume fracturing, comingled fracture network域改造技术和理念的进步，体积压裂技术开始成为致密储层的主流改造技术。
水平井泵送桥塞分层射孔压裂技术
三、工艺特点
1、使用可钻式桥塞
2、使用防喷装置
由于射孔枪和工具推进过程中以及坐封和射孔时井口都是带 压的，所以必须使用电缆井口防喷装置。防喷管内径应大于桥 塞外径。
电缆井口防喷装置(下图是Elmar公司的图片)
盘根盒（防喷盒）
阻流管 密封脂注入头 球阀 上工具捕集器 防喷管 下工具捕集器
防喷器BOP
40cm
CCL 点火头 射孔枪 多级装置 射孔枪 多级装置 射孔枪 第一点火头 桥塞火头送进工具 桥塞 9.5cm+15.5cm
桥塞零长10.16m 第一枪：5.7m；第二枪：3.72；第三枪：1.78
3、压裂 每次射孔后都进行压裂。
4、钻塞 使用连续油管钻塞。
5、建页HF-1井射孔+压裂日志表格
时间 9月12日16:00 9月13日2:00 9月13日9:0011:00 9月13日17:00 9月14日上午
9月14日下午
9月14日晚上
9月15日3:07
工序 下第一层射孔枪 校深、打压点火 硫化氢溢流防喷演习和压裂演习
备注 13.5MPa 压降至5MPa 继续打压升至13.5MPa 稳压1min 泄压至0
17:19坐封桥塞 17:36射孔枪第一级点火、 17:40第二级点火、 17:43射孔枪第三 级点火
投球坐封 2000型压裂车传送凡尔到位，破裂压力33MPa 施工压力25-33MPa 停 泵压力16MPa 施工排量10.0-10.5m3/min 砂量59m3 前置液量332m3 携砂液量 1381.7m3 顶替液量21m3 平均砂比4.4% 入地液量1734.7m3 （入地总液量 3212.5m3）
射孔多级点火装置核心部件
4、无起爆药的爆炸桥丝起爆系统（EBWs）： 普通电火工品固有安全性低，含有敏感的起爆药或点
长井段深层致密凝析气藏多段压裂工艺技术
２ ． １ 完 井 体 系优 选
迹 Ｊ ： …与水 平段垂 直 形 成纵 向缝 、 平 行 形成 横 向 缝、 呈 一定 的夹 角形 成斜交 缝 。数 值模 拟表 明 ： 横 向 缝 产 能最高 ， 纵 向缝 产能最 低 ， 当裂缝与 夹 角 段 与 方位 尽可 能垂 直 （ 图１ ） 。 ＞ ５ ０ 。 对 产能 的影 响较 小 。因此 在水 平井 设计 时 ， 水 平
优选 Ｏ １ ４ ０ ｍ ｍ ０ ８ ９ ｉ Ｄ ＿ ｍ 完井 体系 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２—１ １— ２ ８； 修 回 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ４—１ ５
基 金 项 目 ：国 家 科技 重 大专 项 课 题 “ 东 濮 凹 陷 油 气 富 集 规 律 与 增储 领 域 ” （ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ０ ６—０ ０ ４） 。
为适 应 不 同井径 分 段 压裂 ， 形 成 了 １ ｌ ４ ． ３ ｍ ｍ
０ ７ ３ ｉ ｆ ｌ ｍ、 ０１ ４ ０ ｌ ｌ ｌ ｍ ０８ ９ ｍｍ 、 Ｏ１ ７ ８ ｍｍ ｌ １ ４ ． ３ ｍｍ 、
０ ２ ４ ４ ｍｍ ｍ ０１ ４ ０ ｍ ｍ 四种 体 系 。凝 析气 藏 水 平 井 、 直井、 定 向井 一 般 采用 ０１ ３ ９ ． ７ ｍ ｍ套管完井 ， 因此
作者简介 ：王安培（ １ ９ ６ ４一）， 高级工程师， １ ９ ８ ６年 ７月毕业 于西南石 油学 院应用化学 ， 现在中石化 中原油 田分公司采 油Ｔ程技 术研究院 从事储层改造工作 ， 油 田专 家 、 低 渗 油藏 研 究所 所 长。地 址 ： （ ４ ５ ７ ０ ０ １ ） 河 南濮 阳市 华 龙 区 中原路 ４ ０ ８号 ， 电话 ： ０ ３ ９ ３—８ ９ ０ ０ ０ ３ ， Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ：
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致密储层水平井层内定向压裂技术研究
【摘要】针对长庆超低渗储层隔夹层发育、纵向非均质性强，部分井钻遇致密隔夹层，出现井段压不开放弃或改造不充分等问题，开展水平井层内定向压裂技术研究试验。
通过定向射孔技术实现定方位、超深穿透射孔，确保裂缝穿过致密储层沟通主力贡献层，并优选双封单卡压裂工艺实现选择性压裂，同时采用前置酸预处理技术降低破裂压力，确保裂缝在隔夹层正常起裂，采用组合粒径+螺旋式加砂方式，确保裂缝顺利延伸，保证施工安全，提高施工成功率。
现场试验2口井，成功率100%，平均单井日增油8.0t，增产效果明显，为水平井增产或稳产提供了有效技术手段。
【关键词】致密储层定向射孔双封单卡
以华庆为代表的超低渗透油藏储层致密，物性差，渗透率小于1×10-3μm2，与国外目前开发的非常规油气资源或致密油属于同一类油藏。
这类油藏采用常规定向井开采方式单井产量低、递减快，转变开发方式，规模应用水平井开发。
经过前期不断试验和完善，形成了以“水力喷射+小直径封隔器”为主体的水力喷砂分段压裂技术，然而该技术对于井身轨迹复杂、钻遇率低、难压开的层段难以取得理想的改造效果，出现放弃目的层或改造不充分的情况。
据统计，华庆油田长6油层完试93口水平井，设计改造段数928段，多次试压才压开的段数264段，占总段数28%；因施工压力高，地层难以压开而放弃段数15段，影响了单井产量。
其主要原因一方面是工艺因素，水力喷砂分段压裂工艺采用喷砂射孔、加砂压裂一体化管柱，首先喷射器无法实现定方位射孔，方位的不确定也加剧了裂缝起裂的困难；其次，喷射器节流作用导致施工压力高，易造成喷嘴严重磨损、脱落或封隔器损坏，导致目的层压不开、改造不充分或压窜。
另一方面是地层因素，华庆储层致密，层内发育差油层、干层、泥质夹层等互层，纵向非均质性强，复合层效应明显[1]，即当裂缝穿过隔夹层时，会沿着地层界面延伸，导致缝宽减小，施工压力升高，造成裂缝纵向扩展困难，这种因素比例占65%左右。
大庆油田在葡萄花储层两口水平井上开展了可控穿层先导性试验，实现了泥岩段射孔裂缝穿层压裂，纵向上沟通未钻遇薄互层，平均单井日增油7.8m3。
借鉴大庆成功改造经验，结合长庆致密储层地质特征，集成创新应用定向射孔技术及双封单卡选择性压裂工艺，实现致密储层层内定向压裂，在华庆超低渗储层取得了成功，增产效果明显。
1 定向压裂工艺关键技术1.1 水平井定向射孔技术
（1）优选射孔枪弹组合，提高射孔穿透深度，增加裂缝纵向沟通油层机率。
2010年以前水平井射孔主要采用89枪89弹、89枪102弹或102枪127弹射孔，穿透深度0.50-0.65m左右，针对物性较差的油层穿透深度偏低，影响单井产量。
2011年水平井定向射孔技术取得了新的突破，结合井眼轨迹、油层钻遇及储层物性情况，形成了水平井超深穿透定向复合射孔工艺技术。
该技术采用高效压冲式复合射孔器和超深穿透水平定向射孔器组合形成了变射孔方式、变枪
型、变相位的增压连续油管输送水平井射孔工艺[2]，采用多级延时压力起爆工艺，一次下井完成多层射孔，并实施超二代复合射孔，穿透深度达1m以上，进一步增大了射孔穿透深度。
综合考虑射孔穿深和施工安全性，优选了“95枪+超二代”枪弹组合，环空间隙14.6mm，穿透深度达到1.0m以上（如表1所示）。
（2）优化射孔模式，实现射孔定方位，确保裂缝朝油层有利方向起裂扩展。
利用StimPlan压裂软件模拟隔夹层发育的储层，常规射孔与定向射孔裂缝形态。
假设条件：通过射孔位置的不同来体现常规射孔与定向射孔的差异。
常规射孔的射孔位置在泥岩段或差油层段；定向射孔目的是实现向物性较好的储层定向穿越沟通，因此模拟射孔位置接近油层界面。
模拟结果：在油层段射孔的裂缝缝长和导流能力都优于在差油层段射孔。
因此，根据井眼轨迹与与主力贡献层相互关系，优化了三种射孔模式。
当靠近油层下部时，采用向上120度射孔方位；在油层中部时，射孔方向采用水平或螺旋90度方位；靠近油层上部时，采用向下120度射孔方位。
1.2 双封单卡选择性压裂技术
双封单卡压裂工艺是利用导压喷砂器的节流压差使上下封隔器坐封，高压液体由喷砂器的喷砂口进入目的层，完成对目的层压裂后，停泵，封隔器胶筒自然回收，反洗后上提至第二个目的层进行压裂，如此层层上提，完成多段压裂，如图1所示。
（1）常规K344-115封隔器改进为钢叠片K344-108封隔器，封隔器外径减小，承压能力由50MPa提高到70MPa，且重复坐封次数大于10次。
下封隔器胶筒端面到喷砂器喷砂口距离仅为200mm，减小反循环死区的长度，降低卡钻风险；
（2）常规KPS-115导压喷砂器平均过砂量小于35m3，本体冲蚀损伤较为严重，无法实现一趟钻具大砂量多段施工作业。
研发KPS-110高强度导压喷砂器，喷嘴用硬度高、耐磨损的钨钢材料进行加厚处理，确保加砂量大导压喷砂器处内外腔不
被刺穿[3]。
1.2.3 工艺优势
（1）致密储层试压多次未压开，油层已被射开多段，双封单卡压裂技术采用双封隔器单卡目的层，可实现选择性压裂，且封隔器外径小、承压能力高，在
降低卡钻风险的前提下可提高分压效果，适合老井重复压裂改造；
（2）双封单卡压裂工具对套管实施保护，一趟钻具可完成4-9段压裂，单趟管柱最大过砂量达200m3，施工效率高；相对于水力喷砂压裂钻具喷嘴，导压喷砂器节流压差小，可在油管承压范围内尽可能提高施工泵压憋开地层。
（3）双封单卡压裂技术可以与定向射孔技术结合应用，实现定向深穿透射孔；
总之，双封单卡压裂技术适合于复杂油藏致密储层重复压裂改造。
2 定向压裂施工工艺及参数优化
由于部分致密井段施工压力较高，优化压裂施工参数极其重要。
2.1 前置酸预处理技术
针对致密储层压不开、持续高压的问题，提出了前置酸预处理技术，通过前置酸预处理，疏通炮眼、解除污染、扩大孔隙，提高地层吸液能力，降低破裂压力，确保裂缝在隔夹层起裂，提高施工成功率。
酸液主要是为了处理压裂储层近井地带，处理半径不能大于2.0m[4]，因此酸预处理液用量不能太大，根据相关资料计算及现场施工统计，酸预处理液排量控制在0.5 m3/min以内。
2.2 施工排量优化
华庆长6水平井采用P110钢级套管完井，考虑K344-108封隔器承压能力，水平井油管限压为60MPa。
按平均垂直井深1800m、喷点最大深度3000m，考虑油管摩阻及导压喷砂器节流压差，预测油管施工压力，最大施工排量应小于3m3/min。
2.3 加砂方式优化
致密储层闭合应力高、杨氏模量高，会引起动态缝宽变窄[5]。
华庆砂岩储层杨氏模量20500MPa，泥岩夹层杨氏模量30700 MPa，泥岩夹层致使近井地带裂缝形态复杂，缝口裂缝宽度窄，因此，采用常规线性加砂或阶梯加砂方式，裂缝起裂困难，施工压力高，容易砂堵。
为消除近井地带桥堵，创新提出“组合粒径+螺旋式”加砂模式，有效降低施工压力，确保裂缝有效扩展。
组合粒径加砂方式，即加砂的不同阶段加入不同粒径支撑剂（70/100目、40/70目和20/40目），前置液阶段加入砂比3%-7%的粉陶（70/100目）打磨孔眼、处理近井地带复杂裂缝；加砂初始加入小粒径陶粒（40/70目），目的是通过打磨近井带缝口、封堵微裂缝、提高液体效率，从而降低施工压力，保证后续常规粒径陶粒（20-40目）充填，达到穿层压裂的目的；螺旋式加砂方式，即阶梯式提高砂比泵注，根据压力上升或超压情况降低砂比或停止泵注，如图2所示。
4 结论及认识
（1）针对部分水平井钻遇致密隔夹层，部分井段因压不开而放弃或改造不充分等问题，集成创新应用定向射孔技术及双封单卡选择性压裂工艺，展了水平井层内定向压裂技术试验，获得了成功，为水平井增产、稳产提供了有效技术手段。
（2）定向射孔技术可实现定向深穿透射孔，穿透深度达1m以上，确保人工裂缝向物性较好储层起裂和扩展。
（3）双封单卡分段压裂，对于多段射孔井，可实现任意层段的选压，可在油管承压范围内尽可能提高施工泵压憋开地层，且可以定向射孔技术结合应用，适合于复杂油藏致密储层重复压裂改造。
（4）为消除近井地带桥堵，创新提出“组合粒径+螺旋式”加砂模式，有效降低施工压力，确保裂缝顺利延伸。
参考文献
[1] 米卡尔J.埃克诺米德斯著，张保平等译，油藏增产措施（第三版）[M].北京：石油工业出版社，2001：145-151
[2] 韩洪宝，倪学锋，等.定向射孔在底水稠油油藏开发中的应用[J].国外测井技术，2008，（02）
[3] 段晓军，党玲.水平井选段重复压裂工艺研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2012（02）：77-78
[4] 杨宝泉，郭虎，等.水平井机械分段酸化技术研究与应用[J].大庆石油地质与开发，2010，29 （3）114-117
[5] 叶勤友，林海霞，等.水平井压裂技术在低渗透油田开发中的研究与应用[J].钻采工艺，2008，31（增）：57-59
[6] 罗天雨，袁峰，怡宝安等.复杂裂缝地层降低施工压力的技术研究.石油天然气学报（江汉石油学院学报）.2007，29（6）：129。