水平井体积压裂工艺

水平井体积压裂工具国产化攻关进展及下步规模应用工作安排,大庆油田采油工程研究院二一六年二月,汇报内容,一、连续油管水力喷射环空加砂压裂工艺二、水力喷射油管加砂压裂工艺三、复合桥塞压裂工艺四、套管固井压力平衡滑套分段压裂工艺,近年来，大庆油田应用水平井体积压裂工艺，取得了致密油气领域的突破，但国外工具及技术服务费用高，制约了应用规模和效益，为打破技术垄断，实现降本增效、规模应用目标，开展了压裂工具国产化研究，目前已初步完成并定型了4项水平井体积压裂工艺,第二代水力喷射环空加砂压裂工艺管柱,一、连续油管水力喷射环空加砂压裂工艺,国外从1998年开展研究水力喷射压裂技术，2004年由长庆油田引入国内，2006年国内由长庆为主组织攻关第一代水力喷射压裂技术，不设置底部封隔器，利用“伯努利”效应引起负压差进行分段压裂，大庆井下同期引入大庆油田2009年第二代技术开始设置底部封隔器，大庆油田2011年直接参与二代技术的攻关,第一代水力喷砂压裂工艺管柱,一、连续油管水力喷射环空加砂压裂工艺,前期开展加底部封隔器的油管喷砂压裂工艺研究，受当时国内连续油管应用少，常规井口动密封装置不配套限制，底部封隔器采用扩张式液压封隔器，逐层上提油管实现多段压裂。现场应用6口井，最高施工压力60MPa，排量3.6m3/min，加砂量168m3，单趟管柱压裂9段,扩张式底封（液压坐封）喷砂压裂工艺管柱,通过对现场试验情况总结分析，且结合国内应用经验，已经形成一套适应大庆油田的优化设计、现场控制、风险预案等配套的规范,关键技术1：耐温120、承压70MPa小直径扩张式封隔器,优化胶料配方及制作工艺，提高抗拉强度和延伸率，增强了抗疲劳性胶筒采用尼龙+钢丝帘线结构，设计肩部保护机构和可移动钢碗，提高承压性能，降低残余变形,扩张式底封水力喷射压裂工艺关键技术,关键技术2：内嵌整体式喷枪,设计整体式结构喷嘴，内嵌至本体中，提高耐返溅磨蚀性能喷嘴采用合金材质，喷枪本体喷涂耐磨涂层，提高耐磨性能设计最大加砂量300m3，现场成功验证指标168m3，余地较大,关键技术3：喷砂压裂优化、控制方法、操作规程及风险预案,优化排量、磨料浓度等六项施工参数，实现有效射孔优化射速、环空压力等施工参数，实现储层有效改造,现场试验表明，扩张式底封环空压裂工艺在埋藏深度浅、储层物性较好、施工压力较低（30MPa以内）的肇州、敖南葡萄花水平井适应性强；对于古龙南等高压力储层（大于40MPa）的水平井不适应,“十二五”随着连续油管规模应用，在八厂、九厂开展了扩张式底封环空加砂压裂探索试验，评价工艺适用性,扩张式底封环空加砂压裂现场试验井数统计,压缩式底封环空加砂压裂工艺,关键技术1：机械式封隔器重复坐封、解封、锚定技术,利用有限元软件模拟分析了低坐封力胶筒密封承压机理，设计了复合式密封胶筒优化胶料配方，设计端部保护机构，提高胶筒重复密封、承压性能,目前连续油管可以实现高压动密封，机械位移动作可以实现，底部封隔技术升级后，可实现与国际技术同步,（1）连续油管下压负荷仅为普通油管20%-30%，为保证封隔器密封承压性能，研发了低坐封力、承高压压缩式胶筒,复合密封胶筒模拟分析图,室内耐温、坐封、承压、疲劳试验,选取3批次6只胶筒进行了油浸试验，达到了20kN坐封力下承压70MPa，耐温120指标，胶筒最大残余变形4.6%，满足现场施工需要,承压试验曲线,胶筒试验后,胶筒室内耐温、承压、疲劳试验数据表,优选高强度合金钢，采用渗碳、激光处理等特殊工艺，提高锚定、承压性能,（2）研制了承高压、高强度，可多次重复锚定卡瓦,通过软件模拟，结合室内试验优化卡瓦结构，改善受力状态，减少应力集中，提高卡瓦回收性能,常规卡瓦材质和合金钢材质性能对比,卡瓦受力模拟分析图,卡瓦性能试验数据表,卡瓦试验后,选取3批次6套卡瓦进行了室内试验，承压70MPa，锚定力850KN，疲劳10次，卡瓦牙最大磨损量0.32mm，满足现场施工需要,古693-108-平102压裂8段后卡瓦,室内锚定、承压、疲劳试验,携砂液注入试验套管,试验后封隔器,室内防砂试验：将30%砂比的压裂液注入试验套管中，反复3次，封隔器坐封、解封顺利，承压时无渗漏，无位移,工具核心部件设计排砂通道，防止沉砂堆积，降低砂卡风险,（3）设计防砂结构，提高坐封、解封可靠性,坐封承压试验,防油砂极限试验：将原油与石英砂混合后灌入封隔器内部，反复5次换向无遇阻现象，坐封、解封顺利,灌满油砂后的Y211封隔器,换向后的Y211封隔器及中心管,台40-平12老井试验中，暴露出膏状油砂混合物卡死换向机构，导致封隔器不坐封问题，通过进一步优化结构，排砂面积达到4500mm2，是原结构4倍，提高了防砂性能,排砂孔,中心管防砂槽,优化后工具结构,关键技术2:机械式换轨技术，实现封隔器坐封、解封轨道换向,换轨机构由换向轨道、换向环和轨道销钉组成，通过换向环在长短轨道间的移动，改变坐封、解封状态,换向环和轨道销钉,换向轨道,室内试验，反复换向60次，成功率100%，轨道销钉磨损0.02mm，满足现场需要,坐封轨道,解封轨道,试验后中心管轨道和换向环,封隔器换轨机构,压裂管柱整体室内模拟井稳定性能检验,随机抽取2批次加工的新型Y211封隔器、平衡阀等工具，组成2趟管柱，在试验井进行压裂管柱整体性试验，锚定、坐封、解封成功率100%,1#井试验照片4#井试验照片,试验井模拟试验数据表,应用压缩式底封环空加砂压裂工艺现场试验6口井，单趟管柱压裂8段，最大排量6m3/min，最高压力50MPa，最大加砂规模195m3，一天最多压裂5段,现场试验情况及工艺性能初步评价,连续油管水力喷射环空加砂压裂施工参数统计,现场试验情况,通过对4口试验井压裂后工具拆解分析评价，封隔器、平衡阀等工具换向灵活，喷枪仅本体有磨蚀，室内又进行了坐封、承压、锚定、解封检验，性能指标仍满足继续施工需要,压前新型Y211封隔器压后新型Y211封隔器,压前平衡阀压后平衡阀,压前喷枪压后喷枪,压后工具检验及性能测试,核心工具零件检验及测试,统计4口井24片卡瓦，压后第一卡瓦牙平均磨损0.45mm，其余卡瓦牙无磨损4口井封隔器胶筒压后无破损，胶筒下端部变形最大，最大残余变形率4.51%,古693-108-平102压裂8段卡瓦,古693-108-平102压裂8段胶筒,压裂施工后核心部件拆解检验情况,封隔器排砂结构可有效排砂，轨道中仅有少量存砂，封隔器换向灵活，无卡阻内嵌式喷枪本体有磨蚀，喷孔平均扩径率0.24%，仍满足喷砂射孔需要,古693-92-平108压后中心管,古693-92-平108压后喷枪,室内试验表明，性能指标仍满足继续施工需要,设计指标：耐温120、承压70MPa指标，施工排量设计8m3/min，单趟管柱压裂10段现场成功验证指标：最高耐温90、最高承压50MPa，最大排量6m3/min，单趟管柱压裂8段，单个工作日（8小时）完成5段（主要受其它协同工作条件限制），完成设计指标余地较大,工艺管柱性能初步评价,新型Y211封隔器,内嵌式喷枪,平衡阀,导流扶正器,弹性扶正器,目前，新型Y211底封水力喷射环空加砂压裂工艺已基本定型,安全接头,导向头,扶正器,喷枪,单流阀,平衡阀,Y211封隔器,定位器,弹性扶正器,同国内外技术对标,与国外公司工艺管柱结构、产品性能指标相同，成本降低67%（5段计算），但现场试验井数少,NCS公司工艺管柱,杰瑞公司工艺管柱,大庆油田自主研发工艺管柱,同国内外技术对标,国内外水力喷射环空加砂工艺技术水平对比,与国内产品相比，完全实现国产化，拥有自主知识产权，川庆等公司产品核心部件仍需进口,采油院（10万元/趟）,川庆（本体国产，胶筒进口，2万元/只）,4、下步规模应用工作安排,（1）继续开展试验，认真总结分析试验数据，不断改进完善工具，固化工艺,工具设计技术指标还未得到充分验证，需进一步试验，标定出工具串额定指标（耐温120、承压70MPa指标，排量8m3/min，单趟管柱压裂10段）对压后工具继续进行检验和测试，收集数据，优化完善工具结构，保证稳定性根据施工规模、段数和时间，结合工具测试分析数据，固化不同施工阶段安全施工参数（包括拉力、坐封力和射孔排量等）,施工工序及规范表,（2）固化施工规范和风险预案，通过扩大现场应用，实现条款现场应用的全覆盖验证，提高针对性和有效性,（3）确定出工具加工工艺和标准，实现质量稳定批量生产，并进一步降低成本,工艺管柱由8套工具构成，涉及加工零件117个，核心零部件11个，特殊处理工艺6种，目前由3个厂家加工下一步固化加工工艺要求，保证加工质量，实现批量生产，将成本降低50%，即5万元/趟,国内外连续油管环空加砂压裂工艺管柱成本价格对比,单段工具成本（按5段折算）,单井工具成本（按5段计算）,加工步骤：图纸设计审批、加工图纸交底、加工工艺制定和论证、备料、样机加工、工件室内指标检验（如果是初次加工）、组装验收加工组装周期：60天，审批+交底、工艺制定、试验加工、检验+加工+组装验收,目前有3套全新检验合格工具串，满足3口井施工需要,加工步骤：加工图纸交底、加工工艺制定和论证、备料、实验加工、工件的甲方室内指标检验（如果是初次加工）、批量加工、组装验收加工组装周期（20套）：60天，审批+交底、工艺制定、批量备料+加工+组装验收,研制阶段单套工具加工步骤及周期,批量工具加工步骤及周期,（4）建立压裂工具加工、组装和检验规程，应用专用设备检查关键零件，保证工具可靠性,加工精度检验：按图纸要求测量机械零件尺寸公差关键部件检验：胶筒油浸试验、卡瓦锚定试验、中心管承高压试验组装成品检验：每件成品进行15MPa常规检验，抽取5%进行耐温、承压和疲劳极限试验,胶筒高温高压油浸检测设备,卡瓦锚定力检测设备,工具室内高压试验平台,（5）加强同施工方（连续油管队和压裂队）沟通磨合，保障各工序有序衔接，提高施工效率,按照设计做好施工前的人员、设备准备工作，并逐一对照检查，掌握人员设备能力水平严格按照设计要求，完成地面管汇、井口和工艺管柱拉力、验封等测试试验做好技术交底，明确施工关键节点和应急预案实施方式,（6）加强人员培训，满足规模应用现场施工指导需要,组长：张永平,副组长：李琳,许国文,李博睿,一组,二组,马梓涵,张宏岩,程木林,张春辉,现场施工指导小组,现场组织监督,压裂施工指挥,连续油管操作指挥,工作总协调,现场总协调,环空加砂压裂涉及施工单位、工序较多，目前单井压裂需配置3人指导施工，按照项目组现有人员安排，仅能满足2口井同时施工需要，下一步加强培训，满足规模应用需要,（7）规模应用需要领导解决的问题,简化核心零件加工审批程序,喷枪喷嘴及新型Y211封隔器卡瓦采用高强度材料、特殊加工和热处理工艺制造，经前期调研、咨询，油田内部企业不具备相应加工能力，目前委托加工厂家为非油田加工备案企业，办理加工审批程序繁琐，周期长,购买连续油管安全下入、受力压力软件,国外连续油管环空加砂压裂必备软件，主要用于计算不同井深、压力、井眼轨迹条件下连续油管弯曲、受力状态，优化施工参数，指导连续油管安全高效施工,二、水力喷射油管加砂分段压裂工艺,射孔压裂一体化，无须机械封隔，适用于老井重复压裂、部分井筒不完整井、固井质量差等复杂井况压裂改造,射孔和压裂加砂都经喷枪进入地层，喷嘴耐磨性能和喷枪本体耐返溅性能是该工艺技术关键,喷枪单孔射流反溅模拟图,反溅区域50-60mm,国内外喷枪性能对比,国产内嵌式整体喷枪（加砂168m3，喷嘴扩径率6.7%，按磨蚀公式计算还可加砂150m3）,哈里伯顿内嵌式整体喷枪（龙平2井加砂400m3前后对比）,自主研发喷枪的孔径、相位角等结构优化水平与国外相当，差距主要在材料耐磨性，需继续优选材质（航空用、军用）提高加砂规模,国内外喷性能枪对比表,水力喷砂压裂原理,井身结构不完善井水力喷砂压裂工艺,Bernoulli理论:,其中为流速系数，流线性喷嘴=0.98Pn为喷嘴压力降即泵压与除喷嘴以外的整个循环系统的压力损失之差，Pa；An、A为喷嘴面积及喷射面积，m2,冲击力压力,Bernoulli方程,水力喷砂压裂依靠伯努利原理创造负压效应，引导液体仅流向喷射位置，造缝、填砂，实现储层改造,射流速度达到220m/s时可实现7.5MPa压差动态封隔效应环空补液：一是保持裂缝延伸压力；二是降低反溅速度,下步工作安排,漏点（破裂压力P2:41.5MPa）,破裂压力P1:41.5MPa,漏点处于水平段或接近水平段设计原理与原则,漏点在水平段或接近时设计排量应保证漏点不破裂，同时有效改造目的层需遵循以下原则（以龙平2为例）：,伯努利效应产生负压P,射流冲击压力P3,缝口压力P4,（1）施工时漏点处压力P2P1P4（龙平2井P2P1=41.5MPa）（2）为保证目的层启裂延伸，以环空处压力41.5MPa，考虑油管摩阻、静液柱、嘴损，确定油管排量2.5-3.0m3/min，对应地面压力55.7-65.7MPa（3）环空排量的确定需保证漏点不被压开，依据漏失测试确定（初步设计环空排量按照无漏失计算排量1.4-1.8m3/min，地面压力27.8-29.6MPa）,龙平2井水力喷砂压裂,垂深2140m,垂深2130m,动、静态漏失相结合的诊断测试,在保证低于漏点压力低于其破裂压力条件下，通过小排量注入测试、诊断漏失速率，为压力控制及环空排量调整提供依据,根据漏点破裂压力确定环空地面允许压力P*,动态诊断,0.30.6m3/min注入压裂液至环空压力达到P*,压力降低1MPa时再次泵入，至环空达P*记录时间,计算诊断漏失速率,静态诊断,无法达到P*,漏失较大,漏失大于1m3/min,小排量小级差升排量测试直至环空压力达到P*,根据不同排量下压力变化确定动态漏失,排量m3/min,压力MPa,目的层有效改造控制方法与施工参数调整,以测定漏失数据为依据，根据不同漏失情况实施不同控制方法，调整施工参数，防止漏点被压开，有效改造目的层,不同漏失速率处理控制方法,一趟管柱下2-3级喷枪，单级喷枪磨蚀严重时，投球打滑套启用另一级喷枪，实现大规模加砂压裂，提高效率，降低成本,开展一趟多枪工艺实现多段大规模加砂压裂试验,多级滑套喷枪,多级丢手安全接头,全保护防反溅喷枪，提高本体耐磨蚀性能单级喷枪理论上满足加砂500m3需要，全井加砂1000-1500m3球座采用合金材质提高耐磨性，配套轻质球，提高滑套开启成功率,一趟多枪压裂工艺管柱图,设计全保护防反溅喷枪，提高加砂规模,为保证连接强度，内嵌式喷枪本体采用合金结构钢，耐磨防反溅性能差，限制了加砂规模,设计全保护结构喷枪，内外均采用合金耐磨材质，提高本体防反溅能力,通过技术攻关成功研制两种速钻桥塞，实现体积压裂工艺关键工具的国产化,速钻桥塞各项参数表,三、复合桥塞压裂工艺,1、攻关进展情况,铝合金,全复合,三种桥塞性能对比,三种桥塞均可钻，但全复合、铝合金两种桥塞可实现快速钻铣铝合金桥塞具有通径大、价格低、稳定性好的优势由于压后压力高，连续油管带压钻塞费用高(100万/井)，铝合金桥塞配套可溶球压后可直接投产，二次措施时油管钻塞费用低(10万/井)铝合金桥塞原材料、加工工艺相对常规，易于油田内部企业自主生产,密封模块、锚定模块、承压模块,将工具按功能划分三个模块，并进行单独试验，各模块结构定型后，再开展工具整体检验，减少重复试验，缩短设计、研发周期,工具总体设计-采用模块化设计方法,全复合速钻桥塞：卡瓦基底、锥体采用聚酰亚胺+碳纤维，卡瓦牙采用特种陶瓷，以保证70MPa锚定性能中心管、推环、导向头等优选质量轻、强度高、模压成型复合材料，保证强度，并降低成本铝合金速钻桥塞：卡瓦基底、锥体采用航空铝，卡瓦牙采用特种陶瓷，以保证70MPa锚定性能中心管、推环、导向头等优选质量轻、强度高、易加工成型铸铝，保证强度，并降低成本,材料优选-建立设计材料库，快速有据选材,1型应变分布显示,2型应变分布显示,关键部件设计及试验-软件辅助，试验修正设计,胶筒应力分布,25,85,应用Solidworks、ANSYS软件，分析应力、应变等受力状况，优化结构设计；通过室内锚定、油浸试验，检验卡瓦锚定性能、胶筒密封性能，并修正设计，最终达到设计指标,试验加载100t曲线,试验后卡瓦,胶筒承压70MPa曲线,试验后胶筒,胶筒,卡瓦,配套工具设计-通用、专用分开设计,通用工具轻质复合球及可溶金属球：耐温120、耐压70MPa，可溶球76h完全溶解火药坐封配套丢手工具：实现稳定坐封、丢手专用工具四刃钻头：采用硬质合金、大流道设计，实现全复合速钻桥塞的快速磨铣六刃钻头：采用2种刀刃组合，实现铝合金速钻桥塞的高效切削,配套丢手工具,压裂球,六刃钻头,四刃钻头,全复合速钻桥塞：整体坐封承压试验17组，地面火药坐封试验1次，达到承压指标70MPa开展室内2级钻铣试验，单级桥塞平均钻铣时间13min,多级桥塞钻铣试验装置及钻头,60MPa,71.2MPa,50MPa,全复合速钻桥塞坐封后承压曲线,全复合速钻桥塞高压试验,全复合速钻桥塞钻屑,整体承压、钻铣试验确定承压指标、钻铣时间,铝合金速钻桥塞：整体坐封承压试验12组，地面火药坐封试验1次，达到承压指标70MPa开展室内2级钻铣试验，单级桥塞平均钻铣时间20min,多级桥塞钻铣试验装置及钻头,桥塞电缆火药坐封后承压曲线,铝合金桥塞钻屑,桥塞地面火药坐封试验,截止目前，国产化速钻桥塞现场试验5口井13级桥塞，取得一定效果和经验，但也暴露出问题,2、现场试验及改进完善,试验井数据表,前期试验证明，速钻桥塞承压性能满足现场需求，桥塞可实现快速钻铣,古龙南-平25井：前四段施工正常，第五段由于火药坐封器未点火，射孔震动、孔眼毛刺导致铝合金桥塞上提过程中遇卡葡34-平1井：第1级下入时遇卡，原因是造斜段套管接箍处存在变径点，导致全复合桥塞下入过程中遇卡现场试验发生遇卡的2口井存在共性问题：下入或起出过程中的磕碰、震动冲击；反应到桥塞工具上，表现出防坐封力设计低,现场试验暴露出国产化速钻桥塞防磕碰性能弱的问题,变径点弧长30mm，高6mm，吊起角度模拟造斜段共测试6次，最终销钉剪断推环移动、箍环破碎遇卡推环上磕碰痕迹最严重，正反向均有，其受力最大,模拟实验验证：推环销钉、箍环的剪断力分别是影响桥塞磕碰性能的主、次因素,推环,室内模拟井下磕碰试验，验证桥塞磕碰、冲击影响关键因素,总体改进方案：推环销钉剪断力、箍环拉断力大于工具串遇阻时动载荷及电缆头弱点，并低于卡瓦锚定极限值,根据现场及室内模拟数据，针对桥塞防磕碰性能弱的问题，进行改进完善,工具串组成图,卡瓦极限锚定室内验证：提高固定力到2.7-3-3.6t时，影响桥塞锚定密封性能，合理取值范围2.5t,推环改进：推环销钉由非金属变金属，剪断力由1.2t提高到2.3t箍环改进：箍环宽度2mm增到4.5mm，材质由聚酰亚胺改为碳纤维，拉断力由1.2t增到1.9t试验验证：改进后未影响坐封丢手，整体承压试验3次，均达到70MPa,改进后，工具防磕碰性能提升，待现场应用检验,3、技术对标分析,国内外速钻桥塞主要参数对比表,速钻桥塞技术指标与国外水平相当，应用数量少，需扩大应用促进技术成熟引进桥塞规模化应用后，成本不断下降，国产化桥塞的价格优势逐渐变弱,工具准备：按“速钻桥塞组装检测工艺规程”组装、检验,精细准备，开展速钻桥塞现场试验及推广应用,4、规模应用技术保障,制订“速钻桥塞组装检测工艺规程”，规范组装、检验关键部件独立检验：中心管耐压试验、卡瓦锚定试验、胶筒油浸试验、丢手销钉剪断试验组装成品检验：按设计要求测量各部位尺寸，抽检进行坐封丢手承压试验目前共有33套速钻桥塞，可满足3口井现场施工需求,人员配备：加强人员培训，满足规模应用现场施工指导需要,速钻桥塞压裂涉及施工单位、工序较多，目前单井压裂需配置3人指导施工，按照项目组现有人员安排，能满足2口井同时施工需要，下一步加强培训，满足规模应用需要,组长：张玉广,副组长：李清忠,林忠超,孙江,一组,二组,徐晓宇,赵骊川,刘云,黄明,现场施工指导小组,现场组织监督,泵送施工指挥,桥塞与射孔联作指挥,工作总协调,现场总协调,施工依据：多方合作提前沟通，保证设计质量,参照企标“泵送电缆射孔与桥塞联作施工标准”，结合实际工况完成“泵送电缆射孔与桥塞联作施工设计”结合“xxx井压裂设计指导书”做好施工准备工作现场严格执行设计工序,组织单位：油公司部室（开发部、评价部等）现场施工参与单位：井下作业分公司试油试采公司采油工程研究院,关键工序：对桥塞与射孔联作施工影响大的工序需严格把控,刮削通井工序，依据不同套管内径合理选择通井规组合射孔后洗井工序，完全替洗减少残留物现场工具串组装工序，严格检查火工品及导线通断起吊工具串工序，起吊时注意防止磕碰冲击，排除安全隐患,工具串示意,桥塞与枪串下入、泵送施工控制：控制不同深度下入速度，摸清操作关键点,在直井段中，工具串依靠自身重力下行，要求保持下放速度小于3000m/h在进入造斜段前，控制工具串下放速度在2000m/h以内，以利于缓慢起泵工具串到达造斜点之前50m时缓慢起泵，控制泵送速度在2000m/h以内，并严格监控电缆张力，防止对井下工具串产生剧烈冲击当工具串进入水平段以后，要严格监控电缆张力以及CCL数据，要求控制泵送速度小于2500m/h,19小时溶解情况（60MPa下失封）,目前，完成可溶桥塞整体承压、溶解失封室内试验，模拟实际地层温度95，桥塞坐封后每隔6小时进行一次承压试验，在第3次承压试验（溶解19小时）时，承压60MPa失封,12小时溶解情况（承压70MPa）,第3次承压曲线（溶解19小时）,前2次承压曲线（溶解6、12小时）,6小时溶解情况（承压70MPa）,坐封承压情况（承压70MPa）,开展可溶桥塞现场试验，进一步降低成本,10天溶解情况,25天溶解为粉末,天数d,溶解质量kg/d,可溶桥塞溶解规律曲线,将失封后的桥塞放入加热箱内继续溶解，每隔24小时进行一次残留物称重，确定全溶解时间为25天，绘制溶解曲线为现场试验提供参考数据,溶解过程中的中心管,溶解过程中的锥体及卡瓦,可溶桥塞室内试验性能指标满足现场试验要求,工具定型批量生产后，在2015年基础上：全复合桥塞成本降低20%，达到1.73万元/套铝合金桥塞成本降低25%，达到1.62万元/套,速钻桥塞压裂工艺服务价格与桥塞工具价格变化,进一步降低成本，工具成本再降低20%以上,桥塞批量采购或加工周期长问题,科研阶段，国产化速钻桥塞应用数量少，与合作单位采取不招标方式签订加工定作合同速钻桥塞对加工材料、加工工艺和精度要求高，需要使用不可替代的高温热压镶嵌技术，经前期调研、咨询，目前油田内部加工厂家及普通机械加工厂没有能力完成加工。合作单位吉林旭峰公司具有独有的加工工艺及技术，但受限于该合作单位为非油田物资入网及加工备案企业，批量购置或加工应用时，程序繁琐，周期长,滑套随套管下入固井完井，通过滑套定点压裂有效提高单簇施工排量，所需设备少，水马力低，具有压裂针对性强、效率高、成本低的特点,四、套管固井压力平衡滑套分段压裂工艺,固井压力平衡滑套压裂工艺原理图,L,滑套压裂每簇改造程度相当,L,多簇压裂改造不均匀,（1）研发液压式和机械式2种可开关压力平衡滑套，满足不同储层开发需要,1、攻关进展情况,液压式可开关压力平衡滑套,全通径结构，液压式可重复开关内部无定位槽，防水泥性强,优点：,适用于开发水平井，满足后续测试、控水等生产措施调整需要,缺点：,外径大、尺寸长，多级下入通过性差滑套开启缺乏验证手段,液压式滑套结构示意图,进液口A,进液口B,内滑套,内滑套,机械式压力平衡滑套,第一代机械式滑套，需上提管柱开启，古龙南平26井试验中滑套开启力设为4.5t，在连续油管最大安全上提载荷下，传递至井下力不足4t，导致滑套无法开启研制第二代机械式压力平衡滑套，下入工具锚定滑套后通过环空打压开启，无需上提管柱，提高了开启成功率,第二代机械式压力平衡滑套,第一代机械式滑套,滑套,滑套,开关工具,通过分析计算，机械式压力平衡滑套通过能力为液压式滑套1.3倍，且滑套开关可验证，适用于储层致密、多段压裂的探评井,内部设计定位槽，可验证滑套开关外径小，长度短，多级下入通过性强,优点：,缺点：,非全通径结构，不便于后续施工定位槽易残留水泥，增加开启力（室内试验增加0.5t）机械式开关不可重复,机械式滑套结构示意图,内滑套,水泥环起裂时向应力分布,计算模型,建立压裂端口水泥环起裂计算模型，模拟分析起裂应力，优化滑套端口结构,滑套端口优化设计,优选120条件下不液化的高性能润滑黄油，