连续油管带底封分段压裂技术应用和探究

1、连续油管带底封分段压裂技术应用和探究摘要：连续管带底封分段压裂技术集合了连续管技 术、水力喷射、分段压裂等技术的特点，可以实现水力喷射 射孔与压裂联作，无需另行射孔，在压裂过程中，可以使用 工具隔离井筒分段对目的层进行施工，其一趟钻具可进行多 段压裂，减少起下钻作业次数，缩短了作业周期，可以适应 于不同的完井方式。因此，连续管带底封分段压裂技术成为 目前各大油田储层改造的热点技术之一。关键词：连续油管低压低渗 水力喷射 加砂压裂一、前言陕北工区油井属于低压低渗、浅井油气田，为了加快开 发进度，取得油气成果，2013年开始采用连续油管带底封分 段拖动压裂，此种压裂方式综合了水力喷射射孔、水力压裂

2、, 可以较为准确地在指定位置制造裂缝，加砂压裂；同时依靠 本身携带的封隔器工具，可以有效地分隔目的层，对不同层 段进行不同的作业，有效的节省了作业时间、减少作业风险; 对于开发陕北工区低渗透油藏等难动用储量具有重要的意 义和广阔前景。二、水力喷射分段压裂机理1.水力喷射射孔机理水力喷射射孔是将流体通过连续油管、喷射工具，将高 压能量转换成动能，通过动能产生高速射流冲击（或切割） 套管或岩石形成一定直径和深度的射孔孔眼。为了达到好的 射孔效果，可在流体中加入40-60目石英砂、粉陶等磨料， 以达到预期效果。通常分析认为水力喷砂射流的能力随压力 和排量的增加而增加，磨料的浓度和粒度存在一个最佳值，

3、 在固定的条件下，存在最大射孔深度和最优射孔时间。水力 喷射射孔可以减轻近井筒地带应力集中，有利于提高近井筒 地带渗透率，穿透近井筒污染带，泄油面积增大，降低生产 压降，增加向井筒的渗流速度，增加未污染地层流向井筒的 液量，从而提高油井产量。2水力射孔裂缝起裂控制机理合理选择射孔方位，可确保裂缝沿垂直于最小水平主应 力方向延伸，使裂缝足够宽，单一主裂缝向地层远处发展， 避免裂缝转向，降低地层起裂压力。水力喷射射孔容易实现 射孔方向与最大水平主应力方向一致，喷射出的孔道较深。 定向射孔可以控制压裂裂缝在近井地带的转向，在裂缝的扩 展过程中可以起到导向孔的作用，避免多裂缝和裂缝弯曲， 用于油层增产

4、改造具有可行性，可以提髙射孔和压裂效率。3水力喷射压裂机理水力喷射时，连续油管中的高压能量被转换成动能，高 速流体的冲击作用在水力射孔孔道顶端产生微裂缝，从而降 低了地层起裂压力；射孔结束后，通过向环空中泵入流体增 加环空压力，喷射流体增压和环空压力的叠加超过地层破裂 压力瞬间将射孔孔眼顶端处地层压破。环空流体在高速射流 的带动下进入射孔通道和裂缝中，使裂缝得以充分扩展，能 够得到较大的裂缝。产生裂缝条件可表示为：p增压+p环空2p破裂当裂缝形成后，通过环空继续泵注压裂液，此时连续油 管中的液体也继续喷射进入孔道和裂缝中；环空的流体则通 过压差作用继续泵入地层，维持裂缝的延伸，以利于后期加 砂

5、；在此期间，连续油管中泵注的液体可以有效的防止砂子 上返，以保证施工的安全性。整个施工过程中，利用连续油 管底部封隔器实现封隔，以达到分段压裂改造的效果。三、工具简析1水力喷射工具简介针对陕北工区地形特点，采用连续油管作业具有占地面 积小，搬迁速度快等有点，它能够安全有效地简化作业程序, 节约起下钻时间，减少停产时间和作业人员停待等。连续油 管与水力喷射压裂技术相结合，可以从一个压裂井段位置移 到下一个压裂位置时不需接、拆油管单根，封隔工具可以快 速有效的坐、解封；同时使用连续油管在压裂过程中发生砂 堵是，可以快速有效的进行反洗、正洗井，及时解除砂堵继 续作业。1. 1连续油管选择：考虑到摩阻

6、影响，选用2变壁厚连续油管；1.2喷嘴的选择：选用四个喷嘴，经过计算得喷嘴的直 径为4. 68mmo射孔排量0. 65m3/min时，计算喷嘴出口流速 为157m/s,计算初始地面泵压为48mpa；1. 3封隔器的选择：最大外径为117.9mm,最小内径 50.8mm,长度950mm,橡胶耐温150°c,座封方式为上提下 放式，最大承受压差为55mpa；1.4管串设计：2"连续油管x4500m + 2外连接器+ 丢手+115. 6mm扶正器+ 094mm喷砂器（带4个喷嘴）+平 衡/冲洗阀+封隔器+套管接箍定位器（mccl） +导引头；2射孔液及喷砂磨料选择2. 1喷砂液：40-60目的石英砂的视密度是1. 55g/cm3, 在清水中的自由沉降速度为vl=0.33m/s。在射孔排量 0. 65m3/min时，流速v=7. 3m/so因v2»2v1,可有效阻止其 下沉。再从现场方便