龍源公司水力噴射技術(shù)介紹(通源)

1、龍源石油工程技術(shù)有限公司龍源石油工程技術(shù)有限公司 固井完井的水力噴射壓裂技術(shù) 龍源恒通石油工程技術(shù)有限公司 2014年2月 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 一一 、水平井套管固井完井的優(yōu)勢、水平井套管固井完井的優(yōu)勢 二、適合套管固井完井的水平井的水力噴二、適合套管固井完井的水平井的水力噴 射壓裂技術(shù)射壓裂技術(shù) 三、壓裂方案三、壓裂方案 一、水平井套管固井完井的優(yōu)勢 （一）國內(nèi)水平井的主要完井方式（一）國內(nèi)水平井的主要完井方式 水平井完井細分水平井完井細分 裸眼完井裸眼完井 固井射孔完井固井射孔完井 防砂篩管完井防砂篩管完井 套管固井套管固井 尾管固井尾管固井 單尺寸套單尺寸套( (尾尾) )管管 復合尺寸套

2、復合尺寸套( (尾尾) )管管 懸掛篩管完井懸掛篩管完井 貫眼完井貫眼完井 多級管外封隔器完井多級管外封隔器完井 襯管完井襯管完井 1、最早的水平井。、最早的水平井。 2、短半徑水平井。、短半徑水平井。 3、堅硬垂直裂縫油藏。、堅硬垂直裂縫油藏。 4、致密裂縫砂巖或碳酸鹽巖。、致密裂縫砂巖或碳酸鹽巖。 優(yōu)點：優(yōu)點：1、成本低；、成本低； 2、儲層不受水泥漿傷害；、儲層不受水泥漿傷害； 3、使用可膨脹式雙封隔器，可以實施生產(chǎn)控、使用可膨脹式雙封隔器，可以實施生產(chǎn)控 制和分隔層段的增產(chǎn)作業(yè)；制和分隔層段的增產(chǎn)作業(yè)； 缺點：缺點：1、疏松地層，井眼可能坍塌；、疏松地層，井眼可能坍塌； 2、難以避免層

3、段之間的竄通；、難以避免層段之間的竄通； 3、可選擇的增產(chǎn)作業(yè)有限。、可選擇的增產(chǎn)作業(yè)有限。 在塔河油田碳酸鹽巖儲層水平井大量應用在塔河油田碳酸鹽巖儲層水平井大量應用 裸眼完井裸眼完井 易坍塌但不需要防砂易坍塌但不需要防砂 優(yōu)點：優(yōu)點：1、成本相對較低；、成本相對較低； 2、儲層不受水泥漿傷害；、儲層不受水泥漿傷害； 3、可防止井眼坍塌。、可防止井眼坍塌。 缺點：缺點：1、不能實施層段的分隔；、不能實施層段的分隔； 2、難以避免層段之間的竄通；、難以避免層段之間的竄通； 3、無法進行選擇性增產(chǎn)增注作、無法進行選擇性增產(chǎn)增注作 業(yè)。業(yè)。 襯管完井襯管完井 石西石西04水平井懸掛打孔管水平井懸掛打

4、孔管 貫眼完井、復合尺寸貫眼完井、復合尺寸 斜井段和水平段為斜井段和水平段為 139.7mm套管，套管， 直井段為直井段為177.8mm 套管。套管。 石西石西4口水平井口水平井 襯管、貫眼完井襯管、貫眼完井 完 井井 身 結(jié) 構(gòu) 圖 水 泥 返 至 地 面 尾 管 懸 掛 器 座 掛 位 置 水 泥 由返 至 3 9 5 轉(zhuǎn) 換 接 頭 X 4 6 8 3 m 液 壓 分 級 箍 X 4 7 5 3 . 3 1 m 管 外 封 隔 器 X 4 7 5 3 . 9 6 m 1 3 9 . 7 m m 盲 板 接 頭 X 4 7 7 4 . 5 2 m 割 縫 管 X 4 0 0 m X 5 1

5、 9 4 . 2 4 m 1 3 9 . 7 m m 引 鞋 X 5 1 9 4 . 5 m 管串結(jié)構(gòu)復雜，壓力匹配困難。管串結(jié)構(gòu)復雜，壓力匹配困難。 防砂篩管完井防砂篩管完井 1、底部篩管上部、底部篩管上部 注水泥；注水泥； 2、尾管懸掛完井，、尾管懸掛完井， 后期回接后期回接 篩管帶多級套管篩管帶多級套管 外封隔器完井外封隔器完井 優(yōu)點：優(yōu)點：1、相對中等程度的完井成本；、相對中等程度的完井成本； 2、儲層不受水泥漿傷害；、儲層不受水泥漿傷害； 3、在一定程度上避免可以避免、在一定程度上避免可以避免 層間竄通。層間竄通。 缺點：缺點：1、難以避免層段之間的竄通；、難以避免層段之間的竄通；

6、2、無法進行選擇性增產(chǎn)增注作、無法進行選擇性增產(chǎn)增注作 業(yè)。業(yè)。 防砂篩管完井防砂篩管完井 眼套管帶管外封隔器完井眼套管帶管外封隔器完井 優(yōu)點：優(yōu)點：1、相對中等程度的完井成本；、相對中等程度的完井成本； 2、儲層不受水泥漿傷害；、儲層不受水泥漿傷害； 3、一定程度上避免可以避免層間、一定程度上避免可以避免層間 竄通。竄通。 4、可進行選擇性增產(chǎn)增注作業(yè)。、可進行選擇性增產(chǎn)增注作業(yè)。 缺點：缺點：1、壓后井眼通徑較??；、壓后井眼通徑較?。?2、壓后可能需要鉆磨球座；、壓后可能需要鉆磨球座； 3、壓裂砂堵后處理相對比較困難；、壓裂砂堵后處理相對比較困難； 中石化華北、東北等油氣井大量使用過中石化

7、華北、東北等油氣井大量使用過 1、稠油油藏；、稠油油藏； 2、易坍塌油藏；、易坍塌油藏； 優(yōu)點：優(yōu)點：1、成本相對較低；、成本相對較低； 2、儲層不受水泥漿傷害；、儲層不受水泥漿傷害； 3、可防止井眼坍塌。、可防止井眼坍塌。 缺點：缺點：1、不能實施層段的分隔；、不能實施層段的分隔； 2、難以避免層段之間的竄通；、難以避免層段之間的竄通； 3、無法進行選擇性增產(chǎn)增注作業(yè)。、無法進行選擇性增產(chǎn)增注作業(yè)。 防砂篩管防砂篩管完井完井 優(yōu)點：優(yōu)點：1、最有效的層段分隔；、最有效的層段分隔； 2、可以進行有效的選擇性增、可以進行有效的選擇性增 產(chǎn)產(chǎn) 措施；措施； 3、全井筒內(nèi)通徑一致，有利于后期作業(yè)。、

8、全井筒內(nèi)通徑一致，有利于后期作業(yè)。 4、可選擇的改造技術(shù)較多。、可選擇的改造技術(shù)較多。 缺點缺點 1、儲層可能受水泥漿的傷害；、儲層可能受水泥漿的傷害； 2、要求較高的射孔操作技術(shù)。、要求較高的射孔操作技術(shù)。 3、對固井工藝技術(shù)要求較高。、對固井工藝技術(shù)要求較高。 固井射孔完井固井射孔完井 篩管完井與套管固井完井對比 篩管完井套管關(guān)井完井備注 射孔不需要需要使用水力噴射工藝無需單獨射孔 固井需要需要套管完井要求更高 固井質(zhì)量評價需要需要 套管完井要求更高 固井質(zhì)量要求需要需要套管完井要求更高 可選壓裂工藝水力噴射多種工藝 固井地層傷害無有篩管段無需固井 兩種完井工藝在后續(xù)作業(yè)方面沒有很大差別，

9、作業(yè)成本相當。兩種完井工藝在后續(xù)作業(yè)方面沒有很大差別，作業(yè)成本相當。 1、中石化華北分公司2013年9月以前以裸眼管外封隔器完 井為主。在2013年9月以后全部使用套管固井完井方式。 2、華東分公司除兩口井采用裸眼管外封隔器完井方式， 其余井全部采用套管固井完井。 3、東北分公司2014年也將全部使用套管固井完井方式 （原來主要采用裸眼管外封隔器完井方式，少部分井使用 套管固井完井方式）。 （二）國內(nèi)部分油田水平井完井現(xiàn)狀（二）國內(nèi)部分油田水平井完井現(xiàn)狀 二、適合套管固井完井的水平井的水力噴二、適合套管固井完井的水平井的水力噴 射壓裂技術(shù)射壓裂技術(shù) 水力噴射分段壓裂是集射孔、壓裂、隔離一體化的

10、增水力噴射分段壓裂是集射孔、壓裂、隔離一體化的增 產(chǎn)措施，專用噴槍產(chǎn)生高速流體穿透套管、巖石，形成孔眼，產(chǎn)措施，專用噴槍產(chǎn)生高速流體穿透套管、巖石，形成孔眼， 孔眼底部流體壓力增高，超破裂壓力起裂，造出單一裂縫?？籽鄣撞苛黧w壓力增高，超破裂壓力起裂，造出單一裂縫。 水力噴射加砂壓裂水力噴射加砂壓裂 水力噴射加砂壓裂水力噴射加砂壓裂 水力噴射加砂壓裂水力噴射加砂壓裂 水力噴射加砂壓裂水力噴射加砂壓裂 施工用噴射工具串施工用噴射工具串 水力噴射加砂壓裂水力噴射加砂壓裂 噴嘴采用金剛石超噴嘴采用金剛石超 硬質(zhì)合金或陶瓷硬質(zhì)合金或陶瓷 水力噴射加砂壓裂水力噴射加砂壓裂 適應井況適應井況 特別適合分段、

11、分層作業(yè)，無須機械封隔特別適合分段、分層作業(yè)，無須機械封隔 （裸眼井、懸掛（裸眼井、懸掛4 4寸套井、篩管井、水平井完井、寸套井、篩管井、水平井完井、 薄油層壓裂改造，離水層較近的井層，因套變、薄油層壓裂改造，離水層較近的井層，因套變、 套破而封隔器無法有效密封的井）。套破而封隔器無法有效密封的井）。 111 采用采用51/2”套管固井完井，可一趟管柱壓裂套管固井完井，可一趟管柱壓裂5段段 水力噴射加砂壓裂工具的基礎數(shù)據(jù)（單位：水力噴射加砂壓裂工具的基礎數(shù)據(jù)（單位：mm） 水力水力噴射工具參數(shù)噴射工具參數(shù) 槍體參數(shù)表槍體參數(shù)表 適用套管適用套管 單單 槍槍 體體多層多層( (開滑套開滑套) )

12、 7 7寸寸5 5寸半寸半5 5寸寸4 4寸寸5 5寸半寸半( (套管變形套管變形) )7 7寸寸5 5寸半寸半 總長總長660660660660660660425425495495660660660660660660566566566566 本體外徑本體外徑13613610310390907676909090909090136136104104 內(nèi)徑內(nèi)徑606040403838202038383838383852525252 孔數(shù)孔數(shù)6 6、8 86 6、8 86 6、8 86 68 86 68 88 86 6、8 86 6、8 8 扶正外徑及長度扶正外徑及長度148148* *505011

13、6116* *4040102102* *40408080* *30301001009696102102148148* *5050116116* *4040 滑套外徑滑套外徑52525252 滑套內(nèi)徑滑套內(nèi)徑3636393936363939 滑套長度滑套長度347347347347 接球座長度接球座長度325325325325 接球座內(nèi)徑接球座內(nèi)徑52525252 接球座外徑接球座外徑98989898 p 應用情況應用情況 水力噴射加砂壓裂現(xiàn)已經(jīng)成為一種重要水力噴射加砂壓裂現(xiàn)已經(jīng)成為一種重要 的壓裂增產(chǎn)措施，在國內(nèi)很多油田進行了現(xiàn)場的壓裂增產(chǎn)措施，在國內(nèi)很多油田進行了現(xiàn)場 施工，其中包括大慶、中

14、原、青海、西南油氣施工，其中包括大慶、中原、青海、西南油氣 田、中石化西南局、中石化東北局等多個油田田、中石化西南局、中石化東北局等多個油田 進行了施工，取得了非常好的增產(chǎn)效果。進行了施工，取得了非常好的增產(chǎn)效果。 已經(jīng)在已經(jīng)在KONYS油田油田K278H及及K355H成功成功 應用兩井次，單趟管柱壓裂應用兩井次，單趟管柱壓裂3段，順利完成施段，順利完成施 工。工。 應用情況應用情況 1.1. 公司生產(chǎn)的水力噴射加砂壓裂的噴槍已經(jīng)進行了公司生產(chǎn)的水力噴射加砂壓裂的噴槍已經(jīng)進行了1 12020多井次的現(xiàn)場施工，多井次的現(xiàn)場施工， 施工工藝成功率施工工藝成功率100%100%，充分證明了我公司工具

15、的可靠性和穩(wěn)定性；，充分證明了我公司工具的可靠性和穩(wěn)定性； 2.2. 噴槍工具為我公司自主研發(fā)產(chǎn)品，噴槍的生產(chǎn)、加工、組裝都是在自己噴槍工具為我公司自主研發(fā)產(chǎn)品，噴槍的生產(chǎn)、加工、組裝都是在自己 車間中進行，即保證了噴槍的質(zhì)量，同時更具有市場競爭價格優(yōu)勢；車間中進行，即保證了噴槍的質(zhì)量，同時更具有市場競爭價格優(yōu)勢； 3.3. 我公司擁有多位具有水力噴射壓裂豐富現(xiàn)場經(jīng)驗和壓裂施工設計的技術(shù)我公司擁有多位具有水力噴射壓裂豐富現(xiàn)場經(jīng)驗和壓裂施工設計的技術(shù) 人員，為甲方單位的設計、現(xiàn)場施工服務提供保障。人員，為甲方單位的設計、現(xiàn)場施工服務提供保障。 技術(shù)優(yōu)勢技術(shù)優(yōu)勢: 應用實例一：劉應用實例一：劉XX

16、XX- -平平X1X1井（水平井）井（水平井） 應用實例一：劉應用實例一：劉XXXX- -平平X1X1井（水平井）井（水平井） 應用實例一：劉應用實例一：劉XXXX- -平平X1X1井（水平井）井（水平井） 應用實例二：文應用實例二：文XXXX井井 應用實例三：東北局應用實例三：東北局 WXX WXX- -X3X3井井 中石化東北局十屋采油廠中石化東北局十屋采油廠WXX-X3井是北京一龍在東北局施工的第一井是北京一龍在東北局施工的第一 口水力噴射加砂壓裂，壓裂效果顯著?？谒娚浼由皦毫眩瑝毫研Ч@著。 應用實例四：應用實例四：KAM K-355H&K278HKAM K-355H&K278H

17、2013年年10月在月在KONYS油田油田K278H及及K355H成功應成功應 用兩井次，單趟管柱壓裂用兩井次，單趟管柱壓裂3段，順利完成施工。壓后取段，順利完成施工。壓后取 得很好的效果。得很好的效果。 K-355H 壓裂壓裂-第一段第一段 油管壓裂曲線油管壓裂曲線 套管壓力曲線套管壓力曲線 排量：排量：1.9m3/min 支撐劑支撐劑:2.0m3 液量液量:69m3 壓力：壓力：35.1-41MPa 射孔射孔 壓裂壓裂 排量：排量：1.8m3/min 支撐劑支撐劑:24.5m3 液量液量: 129m3 壓力：壓力：36.1-41MPa 環(huán)空環(huán)空 排量：排量：0.8m3/min 壓力：壓力：

18、13.2-9.5MPa 液量液量: 57m3 K-355H 壓裂壓裂-第二段第二段 油管壓裂曲線油管壓裂曲線 套管壓力曲線套管壓力曲線 排量：排量：2.0m3/min 支撐劑支撐劑:2.1m3 液量液量:68m3 壓力：壓力：34.1-37MPa 射孔射孔 壓裂壓裂 排量：排量：1.9-2.05m3/min 支撐劑支撐劑:24.0m3 液量液量: 138.9m3 壓力：壓力：33.1-37MPa 環(huán)空環(huán)空 排量：排量：0.8m3/min 壓力：壓力：8.1-9.4MPa 液量液量: 67.0m3 K-355H 壓裂壓裂-第三段第三段 油管壓裂曲線油管壓裂曲線 套管壓力曲線套管壓力曲線 排量：排

19、量：2.3-2.4 m3/min 支撐劑支撐劑:2.1m3 液量液量:63.6m3 壓力：壓力：33-34.5MPa 射孔射孔 壓裂壓裂 排量：排量：2.0-2.2m3/min 支撐劑支撐劑:25.3m3 液量液量: 147.1m3 壓力：壓力：33.2-37.5MPa 環(huán)空環(huán)空 排量：排量：1.0-1.2m3/min 壓力：壓力：8.9-10.4MPa 液量液量: 85m3 K-278H 壓裂壓裂-第一段第一段 油管壓裂曲線油管壓裂曲線 套管壓力曲線套管壓力曲線 排量：排量：2.1-2.3m3/min 支撐劑支撐劑:2.1m3 液量液量:69.1m3 壓力：壓力：33.4-35.4MPa 射

20、孔射孔 壓裂壓裂 排量：排量：1.9-2.0m3/min 支撐劑支撐劑:23.3m3 液量液量: 131.5m3 壓力：壓力：31.1-37.5MPa 環(huán)空環(huán)空 排量：排量：0.7-0.8m3/min 壓力：壓力：15.1-7.2MPa 液量液量: 49.5m3 K-278H 壓裂壓裂-第二段第二段 油管壓裂曲線油管壓裂曲線 套管壓力曲線套管壓力曲線 排量：排量：2.0-2.3m3/min 支撐劑支撐劑:2.1m3 液量液量:71m3 壓力：壓力：33.1-34.9MPa 射孔射孔 壓裂壓裂 排量：排量：2.0-2.1m3/min 支撐劑支撐劑:21.1m3 液量液量: 128m3 壓力：壓力

21、：33.1-35.6MPa 環(huán)空環(huán)空 排量：排量：0.8m3/min 壓力：壓力：14.1-8.6MPa 液量液量: 48.5m3 K-278H 壓裂壓裂-第三段第三段 油管壓裂曲線油管壓裂曲線 套管壓力曲線套管壓力曲線 排量：排量：2.2-2.3m3/min 支撐劑支撐劑:2.1m3 液量液量:60.0m3 壓力：壓力：30.8-32.3MPa 射孔射孔 壓裂壓裂 排量：排量：2.2-2.3m3/min 支撐劑支撐劑:24.8m3 液量液量: 142.5m3 壓力：壓力：32.1-38MPa 環(huán)空環(huán)空 排量：排量：0.8m3/min 壓力：壓力：7.6-10.2MPa 液量液量: 52.5m

22、3 序號 設計液量使用量設計支撐劑實際支撐劑 m3m3m3m3 第一段281.9 255 2.1+24.42.0+24.5 第二段272.2 273.92.1+23.92.1+24.0 第三段281.9 295.72.1+25.22.1+25.3 合計836.0 824.66.3+73.56.2+73.8 K-355H 壓裂參數(shù)對比壓裂參數(shù)對比 K-278H 參數(shù)對比參數(shù)對比 序號 設計液量 實際液量設計支撐劑量實際支撐劑量 m3m3m3m3 第一段267.1250.12.1+23.32.1+23.3 第二段250.6247.52.1+21.12.1+21.1 第三段276.22552.1+2

23、4.82.1+24.8 合計793.9752.66.3+69.26.3+69.2 施工情況：施工情況： 1）噴槍性能可靠，噴砂及射孔后磨損很小。工具下入、起出正常，施工成功。）噴槍性能可靠，噴砂及射孔后磨損很小。工具下入、起出正常，施工成功。 2）各段按照設計完成壓裂加砂，施工過程順利、成功。）各段按照設計完成壓裂加砂，施工過程順利、成功。 K-355H井采油曲線井采油曲線K-278H井采油曲線井采油曲線 壓裂后壓裂后80天，天，K355平均原油產(chǎn)量平均原油產(chǎn)量14.2方，方，K278井日井日 產(chǎn)產(chǎn)15.1方，單井累計產(chǎn)油量近方，單井累計產(chǎn)油量近1200方方. 三、壓裂方案三、壓裂方案 MII

24、層儲層物性相對較好（電測K：108.1md，：15.6%），油 層相對較厚，含油飽和度較高，有很好的增產(chǎn)潛力。 為了避免壓裂形成裂縫之間相互的滲流干擾，選擇合適壓裂分 段。 為了形成與井筒垂直的裂縫，獲得好的增產(chǎn)效果，建議鉆井設 計時，井眼方向與最大水平主應力方向垂直。 儲層物性較好，采用中等規(guī)模施工，提高近井帶的裂縫導流能 力。 根據(jù)井眼尺寸選擇合適的噴射工具配套。 儲層溫度較低，選擇低溫易破膠的液體體系。 做好液體和地層的的配伍性（乳化、水敏等）。 （一）設計思路（一）設計思路 2021-7-5 （二）（二）壓裂施工參數(shù)優(yōu)化壓裂施工參數(shù)優(yōu)化 1、施工壓力預測與水馬力施工壓力預測與水馬力 按

25、油管最大排量按油管最大排量2.5m3/min，套管套管最大排量最大排量最大施工最大施工 1.2m3/min， 壓力壓力 50.0MPa，水馬力，水馬力4181hhp。 2、井口及施工限壓井口及施工限壓 根據(jù)井口壓裂計算，最高施工壓力預計根據(jù)井口壓裂計算，最高施工壓力預計50.0MPa，保證施工安全，壓裂井口選，保證施工安全，壓裂井口選 擇擇700型壓裂井口，油管施工限壓型壓裂井口，油管施工限壓50MPa。 3、支撐劑的選擇、支撐劑的選擇 區(qū)塊延伸壓力系數(shù)按區(qū)塊延伸壓力系數(shù)按0.016-0.018MPa/m之間，地層閉合壓力在之間，地層閉合壓力在17- 21.0MPa，使用抗壓強度，使用抗壓強度28MPa、20/40目石英砂目石英砂或者或者陶粒陶粒。 射孔使用同粒徑的石英砂。射孔使用同粒徑的石英砂。 4、施工設備準備、施工設備準備 根據(jù)施工需要，油管準備根據(jù)施工需要，油管準備5臺臺2000型壓裂車。要求車輛排量能滿足設計型壓裂車。要求車輛排量能滿足設計 排量要求，并且有一臺泵車有故障停泵時，仍可繼續(xù)完成施工排量要求，并且有一臺泵車有故障停泵時，仍可繼續(xù)完成施工 設備準備 序序 號號 設備名稱設備名稱單