双封分层压裂工艺在文南油田的应用

双封压裂工艺在文南油田的应用 赵战江 李帆 田福凯 陈新国 杜显贵 吴志红 田凤 （中原油田采油四厂采油技术研究所，河南，濮阳， 4855140） 摘要： 文章重点论述了双封压裂工艺技术的结构、组成、技术特点，该工艺技术的应用，对地层改造具有鲜明的针对性，提高了压裂效果；同时由于双封分层压裂管柱可进行选择性压裂的功能，可减少部分作业工序及压裂次数，节约大量成本，是油层改造中极为有效的工艺技术之一。 关键词： 封隔器、分层压裂、应用、针对性 引言 文南油田是高压、低渗的复杂断块油气田，长期以来存在着多层系 开发，井段较长，层间物性差异大，层间矛盾突出的问题，分层压裂是目前较为有效的改造挖潜手段。对于 压裂目的层跨度较大，层间物性差异较大的井，一般采取投球分层压裂方式（ 投一压一、投一压二等方式） 。 投球分压适用于单套油层内层间物性差异不大，多套油层物性差异明显，并有一定的隔层的井，但对长井段、多油层、物性差异大的井进行投球分层压裂改造时存在以下弊端：一是难以保证压开所有的目的层，未被压开的部分油层反受压裂液的污染，或者压开的层出现二次进液，影响压裂效果；二是油层厚度大，压裂液受多层滤失影响造缝，油层改造不彻底；三是 判断先压开的层不一定完全准确，投球量难以确定，压裂层不能彻底改造， 效果不佳。 因此， 为加强对地层改造的针对性、提高工作效率及压裂效果，我们引进了双封分层压裂工艺进行研究并予以实施， 对文南油田实现增产稳产具有积极的意义。 一、双级封隔器分层压裂结构及工艺原理 (1) 裂封隔器、滑套喷砂器、水力锚、安全接头和球座组合的压裂管柱见下图 （ 2） 裂封隔器的 结构尺寸： 封隔器型号 341长 (m) 大外径 (115 112 最小内通径 (50 50 工作压力（ 85 85 工作温度（ ） 140 140 接头扣型 27/8 无洗井通道 有 封隔器割封喷砂器座封球座封隔器水力锚安全接头封隔器滑套喷砂器水力锚人工井底 2 锁紧套二级缸套下接头一级缸体一级缸套二级缸体锁紧环外中心管爪簧内中心管隔环胶皮洗井活塞洗井套上接头压紧弹簧安全性设计：工艺技术的基本要求是对封隔器及封隔器管柱要求下得去、封得严、耐得久、起得出。为保证封隔器管柱砂埋等情况下安全起出，工艺管柱设计中加装安全接头，能上、下传递扭力，在砂埋工具情况下通过分段进行处理，避免造成大修事故。另外，封隔器设计有反洗井通道，在油井地层压裂后管 柱内或油套环空出砂沉积或堵塞时，进行大排量洗井，一方面可使封隔器上沉积的压裂砂返出，以便于解封；另一方面可以使油管内堵塞的压裂砂被洗出，油流通道畅通，激活油井。 （ 3）双封压裂的工作原理： 双封分层压裂管柱在下入后，压裂前投入钢球，打压坐封，然后加压打掉一级滑套，压裂第一层。第一层压完后再投入球杆，加压打掉二级滑套，封闭第一层，压裂第二层。压后待压力扩散后大排量返洗井，上提解封。 二、工艺创新点 双封压裂工艺管柱结构简单，成本低，施工方便，安全可靠，不动管柱可压裂多层，工具性能较好，适用范围广泛： 1、井斜 小 于 35 度； 2、井温不高于 140 度； 3、套管内径 4、目的层跨度 50m； 5、隔层大于 10m； 6、破裂压力不高于 80 7、改造目的层具有很强的针对性； 8、双封压裂管柱具有返洗井功能，封隔器上若有沉砂可以冲洗，便于解封，防止卡井； 9、工具节流可以忽略不计，影响压裂施工。 三、现场应用情况 文 88（分压两层） 地质概况 文 88位于文 88 北块，完井日期 1992 年 3月 23 日，完钻井深 3810m，完钻层位 10，人工井底 大井斜 。本次压裂改造层位 2段 0n。 设计简介 文 88压裂层段油层集中、隔层有利，决定采取卡双封分两层压裂： （） 22 m， 17.4 m/7n； （ ） 29 n； 设计加砂 ： 第一层 陶粒 10砂比 ，前置冻胶加粉陶 0.9 二层 陶粒 50砂比 ，前置冻胶加粉陶 2 裂管柱 89加厚油管 +水力锚 +封隔器+ 73加厚油管 +滑套喷砂器 +封隔器 +水力锚 +封隔器 +割逢喷砂器 +坐封球座 3 施工简况 管柱下到位后，投球并对管柱试压，合格。 2 月 9 日实施压裂施工，施工情况如下： 1、开泵，打压 15封，加压至 25开一级滑套； 2、继续压裂施工，第一层按设计施工顺利。破 裂 压 力 加 砂 10均砂比 一般排量 3、第一层压完后投球杆，停泵 30断球杆到位后，准备压第二层； 4、开 泵，打压 25开二级滑套； 5、继续压裂施工，第二层施工顺利。破裂压力 加砂 50砂压力 均砂比 一般排量 工顺利。 四、应用效果评价 在 2003 年实施的 4 口井中，均为双层压裂，其中有 3 口油井目前仍然自喷生产，截止 2004 年 1月累计增油 5591 吨；有一口因压裂转抽后出水严重，未见到增产效果，但是，压裂工艺是成功的，充分说明双封压裂工艺能够满足文南油田压裂改造的需要。 五、发现问题及改进措施 1、封隔器之间连接的 73管因压第一 层时受压上顶，容易弯曲； 2、滑套喷砂器外保护套被压裂液刺穿，整个外套变形、残缺，残余碎片易造成卡管柱； 3、胶筒保护金属盘直径太大，易变形，增加起管负荷。 4、 隔器不适用于 管 鉴于出现的问题，进行了针对性的改进： 1、在下一级水力锚下面加一套封隔器； 2、去掉滑套喷砂器保护套； 3、改变胶筒保护金属盘直径； 4、对封隔器加以改进，研制了 隔器，两种型号的封隔器完全可以满足施工井的需要，拓宽了施工对套管的要求。 六、结论 1、该工艺技术分层压裂效果好，可以 避免投球分压存在的弊端，对目的层的改造具有鲜明的针对性，适用于两套或两套以上的改造层段，是油层改造中极为有效的工艺技术之一。 2、该工艺技术可进行选择性压裂的功能，可封上压下、封下压上、封上下压中间、压两层。这样就可以减少部分作业工序及压裂次数，节约大量成本，应用前景广泛。 作者简介：赵战江， 1973 年生，男，河南洛阳人， 1992 年毕业于天津市大港石