水力喷射压裂技术在筛管完井水平井上的应用

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1、石油地质与T程2010年5月PETROlEUMGEOIOGYANDENGINEERING第24卷第3期文章编号：1673—8217(2010)03—0104—02水力喷射压裂技术在筛管完井水平井上的应用潘建华(中国石油辽河油田公司高升采油厂，辽宁盘锦124125)摘要：高升油田水平井数日益增多，但因储层物性差和油层污染问题，水平井产能偏低，平均单井日产油仅有3．9t；同时，高升油田水平井均为筛管完井方式，压裂措施施工难度大、风险高、效果差，油层无法得到有效改造。因此，开展了水平井水力喷射压裂技术试验，依据数模、物摸、室内实验及生产实际，进一步优化了施工参数和施工工艺，并在高10块投入应用1井次

2、，措施后增油效果明显。关键词：水平井；水力喷射压裂；增产措施；筛管完井中图分类号：TE357文献标识码：A随着水平井二次开发T作的进一步推进，高升采油厂水平井数日益增多，在高246块、高21块、高10块、高18块和牛心坨潜山均有分布，目前共有水平井43口，开井34口，平均日产液量363．4t，日产油量149．9t；平均单井日产液14．2t、日产油3．9t，其中低效井7口，占开井数的20．5。水平井尚未达到预期的产能，主要的因素之一是部分水平井油环空压力等于静水压层物性差和油层污染，导致水平井产能偏低。力或裂缝延伸压力高升采油厂水平井均为筛管完井，常规压裂实图1水力喷射压裂原理施难度较大，致使油

3、层得不到有效改造，制约了水平井产能的发挥。其主要原因是筛管完井水平井实施多个)喷射孔道，完成水力射孔；同时喷射流体在孔压裂前需要进行射孔，作业丁序多、费用高；而常规道内动能转换为压能，利用喷射滞止压力破岩，在孔压裂会带来多余的多重压裂裂缝，获得的裂缝常常道端部产生微裂缝；射流继续作用在喷射通道中形仅出现在水平段两端；常规压裂需要下人封隔器等成增压，同时向环空中泵入流体增加环空压力，环空井下工具，水平井作业风险大大增加。对此，应用了流体在高速射流的带动下进入射孔通道和裂缝中，水力喷射压裂技术，实现了对水平井自动封隔、定点使裂缝得以充分扩展，能够得到较大的裂缝]。压裂。喷嘴出口周同流体速度最高、压

4、力最低，流体会自动泵人裂缝而不会流到其它地方，环空的流体也l水力喷射压裂技术会在压差作用下进人射流区被吸人地层。因此水力1．1技术原理喷射压裂技术实现了水平井裂缝的定位控制，达到水力喷射压裂技术是水力喷砂射孔和水力压裂水平井定点压裂的目的。相结合的新型增产工艺，由水力喷砂射孔、水力压裂1．2技术特点及环空挤压三个过程共同完成。该技术原理基于伯水力喷射压裂技术具有如下特点：无需封隔器努力方程：流体束的速度变化引起压力反向变化，喷或桥塞等隔离工具，实现井段的自动封隔与定点压嘴出口处速度最高压力最低，随着流体不断深入孔裂，水平井施工风险小且操作简便；无需单独射孔作道速度逐渐减小，压力不断升高。到孔道

5、端处速度达业，实现了射孔、裂一次完成，比常规压裂工艺节到最低而压力最高l】]，如图1。收稿日期：2010—02—03安装在施工管柱上的水力喷射工具，产生高速作者简介：潘建华，高级工程师，1969年生，1991年毕业于石油射流冲击(或切割)套管和岩石，在地层形成一个(或大学采油■：程专业，现从事油田开发管理工作。潘建华．水力喷射压裂技术在筛管完井水平井上的应用·105·省了作业工序；一次管柱可进行多段压裂，多段压裂块Ⅵ砂岩组。高10块构造上位于辽河盆地西部凹施工周期短，经济安全，且有利于降低储层伤害；可陷西斜坡北端，具有独立的油水系统。Ⅵ砂岩组呈用于裸眼、套管、筛管等多种完井方式口]。西高东低的

6、单斜构造，为分流水道微相和中扇前缘微相，岩性为砂砾岩，储层物性较好，孔隙度为l7％2压裂参数的计算与优选-23，渗透率为(700~1200)×10／tin。2．1裂缝参数优化(2)试验井基础数据。高3莲H4井位于高10水平井裂缝参数是影响水平井压裂开发效果的块东部，生产井段1907．14～2145rn，水平段长重要因素，通过数模和物模建立了裂缝优化模型，优246m。2008年7月完钻、筛管完井方式，2008年8化结果为水泥固井、筛管完井、水平段长度在300113．月开抽，已生产2个周期，累注汽1967t、累产油660左右的水平井，最佳裂缝数目为4～5条；优化缝间t、累产水470m3。目前日产液

7、2．5t、日产油0．1t。距50～80in，裂缝长度100～200in。蒸汽吞注2周期，注汽质量差，注汽压力高、注汽干2．2压裂液配方优化度低，回采效果差，未达到预期产能。水平井压裂要求压裂液的流变性、悬砂性好，低3．2施工设计参数残渣、低伤害、易返排，具有快速、彻底破胶，残液界设计喷射点1990m，支撑裂缝半长为110．9面张力低的性能特点。170S～、50℃条件下压裂液ITI，石英砂2．4IT