水力喷射压裂管柱 PPT课件

水力喷射压裂管柱 长庆油田公司油气工艺研究院二 一四年二月 中国石油 多年来 在中国石油天然气集团公司的正确领导下 长庆油田科技人员依托低渗透油气田勘探开发国家工程实验室和集团公司重大专项 解放思想 锐意进取 在工具研发方面成果斐然 一批批先进实用的科技利器应运而生 为油田上产提供了强大的科技引擎 被权威专家誉为 国内首创 国际领先 的 水力喷射压裂管柱 就是其中的一朵 奇葩 目前该工具实现了工业化应用 助推了长庆低渗油气藏开发方式的重大转变 已成为长庆油气田水平井改造的主要技术手段 袁士义院士沈忠厚院士 苏义脑院士原股份公司副总裁胡文瑞 一 水力喷射压裂管柱发展历程二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况三 取得的主要成果 知识产权 汇报提纲 一 水力喷射压裂管柱发展历程二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况三 取得的主要成果 知识产权 汇报提纲 长庆油田自上世纪九十年代开始就在安塞 靖安油田开展了水平井改造先期试验 未获得突破 从2005年起 瞄准国际先进的水力喷砂压裂技术 深化基础理论认识 加强工艺技术 关键工具的配套研究 通过不断的探索与试验 实现了水平井分段压裂工艺管柱的重大创新和突破 一 水力喷射压裂管柱发展历程 长庆油田水平井水力喷射压裂管柱发展历程 一 水力喷射压裂管柱发展历程 一 水力喷射压裂管柱发展历程二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况三 取得的主要成果 知识产权 汇报提纲 1 水力喷射压裂管柱系列 1 油田水平井 水力喷射分段压裂工艺管柱水力喷射分段多簇压裂工艺管柱多级水力喷射分段压裂工艺管柱大排量水力喷射体积压裂工艺管柱 二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况 水力喷射分段压裂工艺管柱水力喷射分段多簇压裂工艺管柱 工艺原理 利用油管下入水力喷射压裂管柱 将喷射器对准第一个改造段 完成第一段水力喷砂射孔 压裂 然后拖动管柱到第二个改造段 实施第二段水力喷砂射孔 压裂 依次类推 通过拖动管柱完成剩余层段的改造 最后抽吸求产 关键工具 喷射器 封隔器 安全丢手等 喷射器 工作温度 120 工作压力 70MPa 本体及喷嘴压帽材质 42CrMo 喷嘴材质 硬质合金YJF03X或者ROCTEC500 喷嘴硬度 HRA93 最大直径 108mm 承压 70Pa 耐温 120 抗拉 不低于65t 重复坐封能力 10次以上 材质 35CrMo 承压 70MPa 抗拉 不低于65t 投球启动压力 15 20MPa 脱手拉力 4 8t 2 气田水平井 不动管柱水力喷射分段压裂工艺管柱 二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况 1 水力喷射压裂管柱系列 41 2 套管水力喷射分段压裂工艺管柱6 裸眼水力喷射分段压裂工艺管柱 不动管柱水力喷射分段压裂工艺管柱 二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况 1 水力喷射压裂管柱系列 工作原理利用油管一次下入水力喷射压裂工具串 将各喷射器分别对准改造段 首先完成第一段水力喷砂射孔 压裂 通过投球打开第二级喷射器滑套 同时封堵下部通道 实施第二段水力喷砂射孔 压裂 依次类推 在不动管柱情况下完成剩余层段的改造 最后合层排液求产 关键工具 二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况 采用1 8 小级差钢球设计 研发了滑套式喷射器等关键工具 滑套式喷射器滑套工作筒 滑套式喷射器工作原理 喷射器油套不连通 当下段完成压裂后 投入一定直径的钢球加压剪切滑套芯子 打开喷射器喷嘴通道使油套连通 同时封隔下部通道 实现本段的压裂改造 2 技术指标 二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况 1 油田水平井水力喷射分段压裂管柱 耐温120度 承压50MPa 一趟管柱可以完成3 5段压裂施工 可实现拖动管柱无限级分段压裂 2 油田水平井水力喷射分段多簇压裂管柱 耐温120度 承压50MPa 一趟管柱可施工2段以上 最大加砂量可达150方 最大施工排量10m3 min 3 油田水平井多级水力喷射压裂管柱 耐温120度 承压50MPa 一趟管柱可施工6 12段 最大加砂量可达240方 最大施工排量6m3 min 4 油田水平井大排量水力喷射体积压裂工艺管柱 耐温120度 承压50MPa 一趟管柱最高可施工6段 最大加砂量580方 最大施工液量5561方 最大施工排量9m3 min 5 气田水平井不动管柱水力喷射分段压裂工艺管柱 耐温120度 承压70MPa 41 2 套管条件下一趟管柱可连续分压10段 6 裸眼条件下一趟管柱可连续分压23段 最大加砂量可达1000方以上 最大施工排量11m3 min以上 3 应用情况 二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况 2006 2013年 油气田共完成水力喷射工作量1436口 11094层 段 其中油田1093口 8888层 段 气田343口 2206层 段 二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况 水力喷射压裂管柱系列实现了水平井的少井高产 有效减少了钻井数量 节约了土地资源 改变了油气田开发方式 推动了致密油气藏的经济有效开发 能够满足油气田不同完井方式 施工参数 地层压力等条件下的水平井分段改造 可以快速高效完成作业 具有施工风险小 效率高 成本低等特点 2014年油气田水平井数量仍然保持较高水平 水力喷射压裂管柱作为改造的主体科技利器 将进一步得到广泛的推广应用 具有广阔的应用前景 4 技术优势及应用前景 一 水力喷射压裂管柱发展历程二 水力喷射压裂管柱系列及应用情况三 取得的主要成果 知识产权 汇报提纲 1 取得的主要成果 三 取得的主要成果 知识产权 研发了具有自主知识产权的油气田水力喷射压裂管柱并实现了系列化 满足了长庆油气田水平井改造的技术需求 整体达到了国际先进水平 水力喷射压裂管柱的应用大幅度提高了单井产量 助推了油田开发方式的转变 为油田增储上产提供了强有力的技术支撑 2 知识产权 水力喷射压裂管柱拥有集团公司企业标准1项 油田分公司企业标准2项 Q SY1460 2012水平井分段压裂工艺技术规范Q SYCQ3449 2012油田水力喷砂压裂工艺操作规范Q SYCQ3447 2012气田水平井不动管柱水力喷砂分段改造工艺操作规范 三 取得的主要成果 知识产权 2 知识产权 申请国家专利25项 获已授权17项 三 取得的主要成果 知识产权 2 知识产权 发表学术论文12篇 其中核心期刊7篇 三 取得的主要成果 知识产权 2 知识产权 被认定为2009年度