水力喷射压裂(2011.8.6)

1、汇报人：何山汇报人：何山二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所20112011年年8 8月月二连油田以低渗油藏为主，地质条件复杂，油井自然产能低，二连油田以低渗油藏为主，地质条件复杂，油井自然产能低，随着开发的不断深入，产量形势比较紧张。为保证油田稳产，二连随着开发的不断深入，产量形势比较紧张。为保证油田稳产，二连油田加大了措施力度，压裂仍然是挖潜增效，改善油藏动用程度的油田加大了措施力度，压裂仍然是挖潜增效，改善油藏动用程度的主要手段。主要手段。针对薄隔层井、串层井、斜井等压裂施工难度大的问题，引入针对薄隔层井、串层井、斜井等压裂施工难度大的问题，引入了水力喷射压裂技术。它是集水力

2、喷砂射孔、压裂、隔离为一体的了水力喷射压裂技术。它是集水力喷砂射孔、压裂、隔离为一体的新型增产改造技术。具有在指定位置造缝而无需机械封隔，作业风新型增产改造技术。具有在指定位置造缝而无需机械封隔，作业风险低等优点。险低等优点。 停止加砂，顶替射孔液。关闭环空后，停止加砂，顶替射孔液。关闭环空后，喷射流体沿孔道射向地层岩石时，流速喷射流体沿孔道射向地层岩石时，流速急剧下降，压力快速上升，在未达到岩急剧下降，压力快速上升，在未达到岩层破裂压力的过程中，喷射流体冲回到层破裂压力的过程中，喷射流体冲回到环空中，射孔孔眼内憋起高压。环空中，射孔孔眼内憋起高压。 随着液体的聚集，孔洞根部的压力随着液体的聚

3、集，孔洞根部的压力进一步增加，当液流压力超过岩层破裂进一步增加，当液流压力超过岩层破裂压力时，地层被压开，形成裂缝。压力时，地层被压开，形成裂缝。 环空开始注入，环空液体被引环空开始注入，环空液体被引入孔洞入孔洞, ,裂缝继续延伸裂缝继续延伸, ,加加20-4020-40目目陶粒支撑裂缝，顶替。陶粒支撑裂缝，顶替。步骤步骤2 2：关闭环空，射孔孔眼内憋起高压，压开地层，形：关闭环空，射孔孔眼内憋起高压，压开地层，形 成成裂缝；裂缝；步骤步骤3 3：环空开始注入：环空开始注入, ,裂缝延伸裂缝延伸, ,开始加砂作业施工，顶替；开始加砂作业施工，顶替；步骤步骤4 4：依次重复上述步骤，压裂下一层。

4、：依次重复上述步骤，压裂下一层。 步骤步骤1 1：投球，喷砂射孔，顶替射孔液；：投球，喷砂射孔，顶替射孔液；没有形成压实带污染，减轻近井筒地带应力集中，有利于没有形成压实带污染，减轻近井筒地带应力集中，有利于提高近井筒地带渗透率；提高近井筒地带渗透率；利用水力喷射定向射孔，可以将喷射工具准确下到设计造利用水力喷射定向射孔，可以将喷射工具准确下到设计造缝位置，能够在井中准确造缝；裂缝基本是在射孔通道产生并缝位置，能够在井中准确造缝；裂缝基本是在射孔通道产生并延伸，有效控制了起裂方向和裂缝延伸方向；延伸，有效控制了起裂方向和裂缝延伸方向；利用水动力学原理将已经压裂的裂缝进行封隔，不需要利用水动力学

5、原理将已经压裂的裂缝进行封隔，不需要机械封隔工具，可实现层段间自动封隔，降低了工具砂卡或机械封隔工具，可实现层段间自动封隔，降低了工具砂卡或砂埋的作业风险和施工成本；砂埋的作业风险和施工成本；可以对薄隔层或串通的层实施选层压裂。可以对薄隔层或串通的层实施选层压裂。由于整个水力喷射射孔射由于整个水力喷射射孔射厚比较小，为了确保喷射射孔厚比较小，为了确保喷射射孔顺利实施，射孔位置应该选择顺利实施，射孔位置应该选择物性最好、产油可能性最高的物性最好、产油可能性最高的位置。位置。 3001.03020.0m3010.0m12.8,k45.3,Sg52.1起裂位置起裂位置自然伽马深度校正的方法自然伽马深

6、度校正的方法 ( (尽量避开套管节箍尽量避开套管节箍) )。原则是调整喷嘴的个数和大小，在井口承压允许的条原则是调整喷嘴的个数和大小，在井口承压允许的条件下，在保证穿深的前提下，喷嘴压降最低。件下，在保证穿深的前提下，喷嘴压降最低。不同喷嘴的喷嘴压降预测不同喷嘴的喷嘴压降预测不同喷嘴的施工泵压预测不同喷嘴的施工泵压预测环空补液压力环空补液压力以略高于补液前以略高于补液前1-1-1.5MPa1.5MPa为宜。为宜。不同环空排量下的井底压力预测图不同环空排量下的井底压力预测图 截止目前，现场实施水力喷射压裂截止目前，现场实施水力喷射压裂1515口，其中压裂口，其中压裂1 1层的层的9 9口，压裂口

7、，压裂2 2层的层的5 5口，压裂口，压裂3 3层的层的1 1口。施工排量在口。施工排量在2.592.593.72m3.72m3 3/min, /min, 平均单井加砂平均单井加砂30.5m30.5m3 3, , 平均加砂平均加砂强度强度1.203m1.203m3 3/m/m，平均单井日增油，平均单井日增油4.49t,4.49t,累计增油累计增油5019.2t5019.2t。 20112011年水力喷射压裂井效果统计表年水力喷射压裂井效果统计表序号井号井别施工周期（d）措施前措施后目前目前累计日液日油含水日液日油含水日液日油含水日增油增油(m3/d)(t/d)(%)(m3/d)(t/d)(%)

8、(m3/d)(t/d)(%)(t/d)(t)1巴19-5采油井137.41.678.751.713.873.358.816.675.4151248.942巴18-37采油井1310.52.278.850.68.294216.967.144.7531.923巴19-24采油井1710.91.6856622.1866.425.75.678.24923.574阿3-106采油井114.820.785.5693.310012.11.488.20.7121.125阿3-18采油井136.70.8886.821.43.979.924.66.4573.985.57619.326阿3-143采油井62.320

9、.195.846.872.349528.778.271.578.1414.357哈13-314采油井944.63.292.817.62.685.820.34.9879.41.78155.768巴18-27采油井438.23.89063.18.7786.162.441477.610.2438.39阿3-64采油井275.70.788.5769.63.1595.418.10.4997.243.4910哈14-314采油井7131.29031.21.9893.834.884.26883.06265.5211阿11-127采油井2100018.288.752.4519.486.7964.856.791

10、38.5312阿31-206采油井3122.281.6373.589.68.843.5659.721.3657.2213阿11-204采油井213.20.293.849.751.5997.8844.51.297.6511414吉45-147采油井414.330.8494.248.82.479548.82.47951.6319.5615巴18-14采油井424.894.5481.669.67.9916.89.67.9916.83.4527.6合计173198.623.8650.594.47437.990.967.345019.2 巴19-5井u 采用水力喷射工具压裂，跨度13.8m，加入20-4

11、0目陶粒16.55m3，加砂强度1.20m3/m 。u 油管施工排量在2.7m3/min左右，环空施工排量在0.5-1.0 m3/min左右，最高泵压36.94MPa，平均砂比20.75%。u 井深1643m，作业占井周期仅9天。u 压后日增油15t，目前累计增油1248t。 低密度球返出地面低密度球返出地面起出的喷枪起出的喷枪水力喷射工具水力喷射工具不动管柱水力喷射工具入井不动管柱水力喷射工具入井水力喷射工具水力喷射工具 在现场实施过程中，我们还做了以下两方面的工作：在现场实施过程中，我们还做了以下两方面的工作：一是，我们对前置液量了进行了优化，充分考虑射孔液对后期造缝一是，我们对前置液量了

12、进行了优化，充分考虑射孔液对后期造缝的作用，将前置液所占总液量的比例，从的作用，将前置液所占总液量的比例，从45-50%45-50%调整为调整为35-40%35-40%左右，左右，有效提高铺砂浓度。有效提高铺砂浓度。二是，对于封隔器分压压窜井，采用水力喷射压裂实现选层压裂，二是，对于封隔器分压压窜井，采用水力喷射压裂实现选层压裂，解决了以前层间窜通无法选层压裂的问题。例如，阿解决了以前层间窜通无法选层压裂的问题。例如，阿3-643-64井为例，在起井为例，在起初封隔器分层压裂过程中，启泵压力达到初封隔器分层压裂过程中，启泵压力达到28MPa,28MPa,排量排量2.1m2.1m3 3/min/min时地时地层压窜，后调整为水力喷射压裂，已顺利准确地完成现场施工，成功实层压窜，后调整为水力喷射压裂，已顺利准确地完成现场施工，成功实现了地质措施。现了地质措施。 对于水力喷射压裂工艺而言，其由于喷嘴的节流，造成对于水力喷射压裂工艺而言，其由于喷嘴的节流，造成油管排量较低，从套管补液，不仅增加了配液量，（据统计油管排量较低，从套管补液，不仅增加了配液量，（据统计每加每加1 1方砂，平均需要方砂，平均需要7.217.21方压裂液）成本较高方压裂液）成本较高 ，而且增，而且增加了压裂车组配备，故不