匯報材料裸眼水平井完井壓裂工藝管柱

裸眼水平井完井分層壓裂工藝管柱2012年02月阜新馳宇石油機(jī)械有限公司吉林油田現(xiàn)在是1頁\一共有32頁\編輯于星期四第一部分概述

第二部分管柱特點(diǎn)第三部分工藝流程

及取得成果匯報提綱現(xiàn)在是2頁\一共有32頁\編輯于星期四采用31/2寸套管+裸眼封隔器+開關(guān)壓裂滑套壓裂閥，31/2套管連接插管回接，最多可完成水平井11段壓裂（最小球35mm，最大球62mm）。工作溫度：150℃，工作壓力：70MPa.采用41/2寸套管+裸眼封隔器+開關(guān)壓裂滑套壓裂閥，41/2套管連接插管回接，最多可完成水平井21段壓裂（最小球35mm，最大球92mm）。工作溫度：150℃，工作壓力：70MPa.采用51/2寸套管+裸眼封隔器+開關(guān)壓裂滑套壓裂閥，51/2套管連接插管回接，最多可完成水平井24段壓裂（最小球35mm，最大球101mm）。工作溫度：150℃，工作壓力：70MPa.第一部分概述現(xiàn)在是3頁\一共有32頁\編輯于星期四第二部分管柱特點(diǎn)管柱特點(diǎn)裸眼封隔器雙膠筒，保證有效密封滑套打開方式可選（投球，開關(guān)鑰匙）能實(shí)現(xiàn)后期選擇性堵水球及球座可鉆，鉆后實(shí)現(xiàn)管柱全通徑可實(shí)現(xiàn)二次改造可滿足二開、三開井身結(jié)構(gòu)完井要求技術(shù)指標(biāo)耐溫150℃，耐壓差70MPa現(xiàn)在是4頁\一共有32頁\編輯于星期四第十段第九段第八段第七段第五段第六段第一段第三段第四段第二段浮箍坐封球座錨定封隔器壓差壓裂閥壓裂封隔器開關(guān)式滑套壓裂閥5

?寸套管5?寸套管導(dǎo)管表套頂部封隔器裸眼錨定封隔器固井閥第十一段第十二段二開完井管柱串結(jié)構(gòu)井身?xiàng)l件：表套+六寸（8?寸）鉆頭裸眼段：完井壓裂工具管柱結(jié)構(gòu)：浮箍+坐封球座+壓差壓裂閥+裸眼錨定封隔器+裸眼壓裂封隔器+開關(guān)式滑套壓裂閥+裸眼壓裂封隔器+……+裸眼錨定封隔器+裸眼壓裂封隔器+固井閥。第三部分工藝流程及取得成果現(xiàn)在是5頁\一共有32頁\編輯于星期四第三部分工藝流程程

二開完井施工過程一、井眼處理

鉆桿牙輪鉆頭1、用鉆頭通井現(xiàn)在是6頁\一共有32頁\編輯于星期四

無噴嘴鉆頭西瓜皮磨鞋一根鉆桿鉆桿鉆桿第一次模擬通井：單西瓜皮磨鞋通井2、模擬管柱串通井牙輪鉆頭西瓜皮磨鞋一根鉆桿第二次模擬通井：雙西瓜皮磨鞋通井現(xiàn)在是7頁\一共有32頁\編輯于星期四二、下完井管柱固井工藝管柱由固井閥和一支錨定封隔器一支裸眼封隔器組成，封隔器位置由最大井斜、井眼軌跡、井徑大小、井段巖性等幾個因素決定，因此，封隔器位置設(shè)計(jì)要求：①井眼軌跡穩(wěn)定、井徑擴(kuò)徑小的位置；②考慮固井后沖砂能力的需求，盡量選擇在直井段。①封隔器要有較好的座封位置：物性較差的泥質(zhì)砂巖段、電性較差的井段、井徑變化較小、沒有明顯擴(kuò)徑的井段、或鉆時較長的井段；②滑套位置放在顯示較好的井段，盡量在兩個封隔器中間，降低管柱剛度。裸眼封隔器位置的確定需要綜合考慮地質(zhì)上儲層改造需求，井眼軌跡，井徑大小等因素，確定封隔器及壓裂端口位置的原則為：為保證工具順利下入到設(shè)計(jì)位置，對井眼軌跡提出以下要求：①狗腿度：不超過10°/30m，要求控制在4-8°/30m；②井斜：原則上不大于100°；③整體要求井眼規(guī)整，井徑規(guī)則。1、錨定封隔器及固井閥位置的確定2、壓裂封隔器及壓裂端口位置的確定

3、裸眼段要求現(xiàn)在是8頁\一共有32頁\編輯于星期四4、工具入井浮鞋壓裂封隔器滑套壓裂閥固井閥現(xiàn)在是9頁\一共有32頁\編輯于星期四三、頂替、坐封封隔器①頂替技術(shù)要求：頂通→逐步加大排量頂替→投球→送球→起壓后停泵穩(wěn)壓；②頂替過程必須在現(xiàn)場工程師指揮下進(jìn)行。①泵壓過程中，為確保安全，高壓區(qū)嚴(yán)禁站人，待完全卸壓后方可拆井口管匯；②施工作業(yè)過程中，嚴(yán)防任何落物落入井；③所有操作必須在現(xiàn)場工程師指導(dǎo)和監(jiān)督下進(jìn)行，現(xiàn)場工程師不在鉆臺，嚴(yán)禁進(jìn)行作業(yè)。1、用KCL水溶液頂替井筒內(nèi)泥漿2、坐封封隔器井口連接泵車現(xiàn)在是10頁\一共有32頁\編輯于星期四四、固井裸眼壓裂封隔器裸眼錨定封隔器固井閥砂子下放管柱直至遇阻，遇阻位置坐標(biāo)記，繼續(xù)下放管柱遇阻載荷達(dá)到6噸，記錄管柱下行距離，判斷固井閥是否打開；①試壓：對地面管匯及水泥頭試壓（20MPa,5min）；②試循環(huán)：試驗(yàn)擠注水泥通道是否暢通；③擠注水泥：按常規(guī)擠注水泥、壓塞、碰壓、關(guān)閉注水泥通道。注水泥口返水泥口內(nèi)裝膠塞壓塞口1、下橋塞橋塞2、填砂①用φ73mm（2-7/8“）鉆桿下入可撈式橋塞到設(shè)計(jì)位置；②座封：排量要求0.2-0.3m3/min,打壓8MPa、12MPa、15MPa時分別穩(wěn)壓3分鐘；③丟手：繼續(xù)打壓直至丟開，如果壓力達(dá)到22MPa，管柱不泄壓，上提管柱，噸位控制在超過管柱重量15噸以內(nèi)，丟手后上提管柱3到5米后下放管柱探橋塞（探井力不超過5噸）；④驗(yàn)封：關(guān)井口防噴器，正打壓10MPa，穩(wěn)壓5min，壓力不降，視為驗(yàn)封合格。將砂子填至橋塞以上10米3、開固井閥4、擠水泥5、候凝、測井現(xiàn)在是11頁\一共有32頁\編輯于星期四①鉆具組合：118mm平底磨鞋+105mm鉆鋌（或89mm鉆鋌）2根+73mm鉆桿；②鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓：1-2t，轉(zhuǎn)速：80rpm，排量：15L/s；③掃至填砂段中點(diǎn)（離橋塞5m左右），充分循環(huán)，下放管柱沖砂探魚頂，起出鉆具。管柱組成：刮削器+兩根油管+撈砂器+加油管至井口；①管柱組合：專用打撈工具+27/8TBG油管；②撈橋塞：下放管柱，懸重下降3-5T，上提管柱8～10T，橋塞解封，起出；③若橋塞不能解封時，采取措施如下：退出打撈工具，沖砂、打撈或強(qiáng)拔。6、磨銑水泥塞、清洗井筒7、撤鉆井架子上小修架子、坐簡易井口8、刮套管、撈砂9、撈橋塞現(xiàn)在是12頁\一共有32頁\編輯于星期四六、坐壓裂井口、壓裂現(xiàn)在是13頁\一共有32頁\編輯于星期四

紅平3井，在二開井眼中成功下入15個裸眼封隔器和12級壓裂滑套，將595.19m水平段分成12段，并實(shí)現(xiàn)半程固井施工，完成12段大型壓裂改造；

1、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的裸眼封隔器+多級壓裂滑套在吉林油田首次得到成功應(yīng)用，填補(bǔ)了國產(chǎn)工具在吉林油田推廣應(yīng)用的技術(shù)空白，為降低完井費(fèi)用奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)；2、二開井身結(jié)構(gòu)條件下使用裸眼封隔器+多級壓裂滑套完井工藝技術(shù)是對難采儲量有效動用開發(fā)試驗(yàn)的大膽技術(shù)探索；3、能夠?qū)崿F(xiàn)半程固井，對于該種完井方式的井身結(jié)構(gòu)簡化、有效降低鉆完井施工成本，提供了有力的技術(shù)保障；4、在595.19m的水平段內(nèi)成功下入12級壓裂滑套和裸眼封隔器，創(chuàng)造了國內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)的最高指標(biāo)。七、取得成果現(xiàn)在是14頁\一共有32頁\編輯于星期四紅平3井井別油井井

型水平井完井日期2011.11.23完鉆層位泉四段完鉆井深3010.87m(斜深)/2252.68m(垂深)地面海拔133.72m開鉆日期2011.9.21完鉆日期2011.11.8（14.18）補(bǔ)心海拔139.42m補(bǔ)心距5.7m完井方法裸眼封隔器+12級壓裂滑套半程固井地理位置吉林省大安市靜山鄉(xiāng)境內(nèi)構(gòu)造位置大安—紅崗階地最大井斜92.3°井深m2960.33總方位359.86°總閉合距833.18m井身結(jié)構(gòu)鉆頭尺寸×深度mm×m套管尺寸×深度mm×m水泥封固段m～m393.7×542.00273×542.000～542228.6×1903.44139.7×2991.13105～2233.96215.9×3010.871、本井造斜點(diǎn)井深為1913.49m，井斜1.05°，方位260.61°，垂深1913.33m；2、A點(diǎn)：斜深2415.14m，垂深2250.93m，井斜90°，閉合方位1.55°，閉合距288.51m；3、B點(diǎn)：斜深3010.87m，垂深2250.07m，井斜91°，閉合方位359.86°，閉合距883.7m；4、水平段段長：595.19m；5、裸眼段段長：2468m；第十段第九段第八段第七段第五段第六段第一段第三段第四段第二段浮箍坐封球座錨定封隔器壓差壓裂閥壓裂封隔器開關(guān)式滑套壓裂閥5

?寸套管5?寸套管導(dǎo)管表套裸眼壓裂封隔器裸眼錨定封隔器固井閥第十一段第十二段現(xiàn)在是15頁\一共有32頁\編輯于星期四紅平3井壓裂施工參數(shù)設(shè)計(jì)壓裂參數(shù)第1級第2級第3級第4級第5級第6級第7級第8級第9級第10級第11級第12級壓裂液總量m3422.8420.5387.8387.2357.4356.8356.2355.5355.1383.5414.9442.9前置液m3140.0140.0128.0128.0118.0118.0118.0118.0118.0128.0140.0150.0攜砂液m3247.9247.9228.0228.0209.2209.2209.2209.2209.2228.0247.9266.3替置液m334.932.631.831.230.329.629.028.428.027.527.026.6支撐劑用量m3606055555050505050556065砂液比%24.224.224.124.123.923.923.923.923.924.124.224.4排量m3/min4.54.54.54.54.54.54.54.54.54.54.54.5半縫長m184184171.3171.3159.4159.4159.4159.4159.4171.3184192.0縫高m34.634.632.132.130.030.030.030.030.032.134.635.9縫寬mm4.714.715.005.005.235.235.235.235.235.004.714.72鋪置濃度kg/m2

7.237.236.216.216.236.236.236.236.236.217.237.69紅平3井壓裂施工參數(shù)：（1）第1-2、11級加砂60方，第3-4、10級加砂55方，第5-9級加砂50方，第12級加砂65方；（2）總有效液量4670方，準(zhǔn)備5685方；（3）總支撐劑量690方（包括20-40目52MP陶粒660方,100目粉陶30方)；典型井例紅平3井現(xiàn)在是16頁\一共有32頁\編輯于星期四級數(shù)前置液m3攜砂液m3后置液m3測試及投球液m3總液量m3設(shè)計(jì)砂量m3砂量m3砂比%第1級1382183640432607032.1第2級1382203530423607031.8第3級1662068030482556029.1第4級1281833130372555027.3第5級1181753130354505028.6第6級1151973030372505025.4第7級11818129233515055.530.7第8級11518629223525065.535.2第9級115189283335506132.3第10級1271872818.5360.5556032.1第11級135195275.5362.5606030.8第12級140223270390657131.8合計(jì)15532360411262458666072330.6紅平3井12月15-18日共計(jì)4天完成12段壓裂施工，全井加砂723方，總液量4586方，平均砂比30.6%，順利完成第一口2開井身結(jié)構(gòu)裸眼封隔器+可開關(guān)滑套現(xiàn)場試驗(yàn)。壓裂實(shí)施情況典型井例紅平3井現(xiàn)在是17頁\一共有32頁\編輯于星期四典型井例紅平3井從施工曲線可以看出：1、每相鄰兩段施工壓力均有明顯不同；2、各段滑套打開信號明顯現(xiàn)在是18頁\一共有32頁\編輯于星期四紅平3井人工壓裂裂縫二維動畫演示現(xiàn)在是19頁\一共有32頁\編輯于星期四紅平3井人工壓裂裂縫三維維動畫演示現(xiàn)在是20頁\一共有32頁\編輯于星期四紅平3井壓后返排上抽情況：

12月18日18點(diǎn)壓裂結(jié)束后，關(guān)井2小時返排，上抽前累計(jì)返排1000m3典型井例紅平3井現(xiàn)在是21頁\一共有32頁\編輯于星期四三開完井管柱串結(jié)構(gòu)第十段第九段第八段第七段第五段第六段第一段第三段第四段第二段懸掛器浮箍坐封球座錨定封隔器壓差壓裂閥壓裂封隔器開關(guān)式滑套壓裂閥井身?xiàng)l件：七寸（95/8寸）套管固井+六寸（8?寸）鉆頭裸眼水平段：完井壓裂工具管柱結(jié)構(gòu)：浮箍+坐封球座+壓差壓裂閥+裸眼錨定封隔器+裸眼壓裂封隔器+開關(guān)式滑套壓裂閥+裸眼壓裂封隔器+……+裸眼壓裂封隔器+懸掛器。第三部分工藝流程及取得成果現(xiàn)在是22頁\一共有32頁\編輯于星期四一、技套處理1、刮管器刮技術(shù)套管2、通井規(guī)通技術(shù)套管三開完井管柱施工過程現(xiàn)在是23頁\一共有32頁\編輯于星期四二、裸眼段處理

鉆桿牙輪鉆頭1、鉆頭通井2、單西瓜皮磨鞋通井設(shè)計(jì)要求牙輪鉆頭西瓜皮磨鞋現(xiàn)在是24頁\一共有32頁\編輯于星期四3、雙西瓜皮磨鞋通井無噴嘴鉆頭西瓜皮磨鞋現(xiàn)在是25頁\一共有32頁\編輯于星期四三、下完井管柱尾管懸掛封隔器位置由最大井斜、固井質(zhì)量、套管接箍等幾個因素決定，因此，尾管懸掛封隔器及回接密封總成部分的下入要求：①井斜不超過25°；②狗腿度小于10°/30m；③95/8″套管固井質(zhì)量良好；④懸掛位置在套管鞋上部150m以上；⑤避開套管接箍；⑥尾管懸掛封隔器回接密封總成承壓要求滿足壓裂砂堵時達(dá)到的最高施工壓力。1、懸掛器坐封位置確定為保證工具順利下入到設(shè)計(jì)位置，對井眼軌跡提出以下要求：①狗腿度：不超過10°/30m，要求控制在4-8°/30m；②井斜：原則上不大于100°；③整體要求井眼規(guī)整，井徑規(guī)則。2、裸眼段要求3、工具入井前準(zhǔn)備①工具按入井順序擺放好，測量工具長度、通徑；②檢查滑套：用球?qū)γ考壔鬃鐾ㄟ^性確認(rèn)試驗(yàn)，確認(rèn)每級滑套準(zhǔn)確無誤?，F(xiàn)在是26頁\一共有32頁\編輯于星期四4、工具入井浮鞋懸掛器現(xiàn)在是27頁\一共有32頁\編輯于星期四①頂替技術(shù)要求：頂通→逐步加大排量頂替→投球→送球→起壓后馬上停泵；②頂替過程必須在現(xiàn)場工程師指揮下進(jìn)行。

四、頂替、坐封封隔器、丟手、驗(yàn)封1、頂替①座封封隔器；②球座關(guān)閉：憋壓到12MPa，穩(wěn)壓20min，球座關(guān)閉③繼續(xù)提高壓力到20MPa，穩(wěn)壓20min，提高壓力到25MPa，穩(wěn)壓20min，此時懸掛器及裸眼封隔器坐封完成；④丟手：a打壓懸掛器丟手（壓力控制在30MPa以內(nèi)），油管泄壓；b如果沒有丟開，環(huán)空驗(yàn)封、丟手，c上提管柱正旋管柱丟手；⑤如果在坐封過程中懸掛器以下管柱漏壓，不能正常丟手時，向油管內(nèi)投直徑φ50mm鋼球打壓強(qiáng)制懸掛器坐封、丟手；⑥全井筒驗(yàn)封：起出1根鉆桿，關(guān)閉半封，從鉆桿內(nèi)打壓10MPa，檢驗(yàn)懸掛封隔器的密封性，穩(wěn)壓5min，壓降不超過0.3MPa為合格。注意事項(xiàng)：①施工作業(yè)過程中，嚴(yán)防任何落物落入井；②所有操作必須在現(xiàn)場工程師指導(dǎo)和監(jiān)督下進(jìn)行，現(xiàn)場工程師不在鉆臺，嚴(yán)禁進(jìn)行作業(yè)。2、封隔器坐封、丟手、驗(yàn)封現(xiàn)在是28頁\一共有32頁\編輯于星期四3、起鉆桿觀察并確認(rèn)無溢流后，起出井內(nèi)鉆桿。4、拆鉆井井口、封井器5、下回接壓裂管柱現(xiàn)在是29頁\一共有32頁\編輯于星期四序號施工風(fēng)險應(yīng)對措施1模擬通井管柱遇卡1、在現(xiàn)場技術(shù)小組的指揮下上下緩慢活動管柱；2、如活動不開，開泵進(jìn)行泥漿循環(huán)，同時進(jìn)行正轉(zhuǎn)劃眼；3、如不能解決，正替濃度10%KCl溶液，浸泡裸眼段環(huán)空數(shù)小時；4、如仍不能解決，視情況進(jìn)行切割鉆具，放棄卡點(diǎn)以下的井段；5、再次下入模擬通井管柱。2下完井工具遇卡1、在現(xiàn)場技術(shù)小組的指揮下上下緩慢活動管柱；2、如不能解決，正替濃度10%KCl溶液，浸泡裸眼段環(huán)空數(shù)小時；3、如能活動開，但無法繼續(xù)下入，可起出管柱，重新下入西瓜皮磨鞋進(jìn)行通井；4、若仍活動不了，視情況就地完成座封及丟手。3投球不到位加大送球泵液排量或停泵開泵方法；如還不能解決，再投1個同樣規(guī)格的球，繼續(xù)操作；如還不能解決，用連續(xù)油管送球。4施工過程中，若發(fā)生管線刺漏或爆裂必須立即停泵，關(guān)閉井口總閘，安全地泄壓后，對刺漏、爆裂管線進(jìn)行更換或整改，達(dá)到施工要求后再恢復(fù)施工。5工具丟手失敗1、重新確認(rèn)坐封工具在丟手壓力下是否處于壓縮狀態(tài)；2、如果處于壓縮狀態(tài)但不能丟手，環(huán)空打壓驗(yàn)封、丟手；3、如果仍然不能丟手，投50mm備用球，依次打壓到21、24、26、30MPa，強(qiáng)制懸掛器坐封、丟手；4、如果仍然不能丟手，則正轉(zhuǎn)管柱倒扣丟手