水平井裸眼完井分段壓裂技術交流-2

水平井裸眼完井分段壓裂技術交流16一月2023安東石油井下工程事業(yè)部前言安東-貝克合作備忘：2021年，安東石油與貝克休斯公司開展水平井分段完井技術合作，安東從貝克引進了裸眼封隔器及滑套等一系列完井工具，在國內油田進行技術效勞。3年來，分別在中石油、中石化各大油田各個區(qū)塊的致密砂巖和碳酸鹽巖等油氣藏開展了“裸眼封隔器完井分段壓裂/酸化技術效勞〞100余井次，增產增效明顯，為國內水平井開發(fā)提供了一套成熟、可靠的完井工藝。施工的井有常規(guī)水平井裸眼完井分段壓裂/酸化，分支水平井、小井眼側鉆水平井裸眼完井分段壓裂，直井裸眼完井分層壓裂，超長水平井裸眼完井分段壓裂以及套管射孔+裸眼水平井同時分段壓裂等等。戰(zhàn)略合作伙伴匯報內容一、水平井裸眼完井分段壓裂技術應用二、完井、壓裂管串設計三、施工組織四、施工程序五、技術要求及重要的本卷須知截至2021年9月序號地區(qū)儲層類型改造方式施工井次最長水平段（m）最大分段數單井輸氣產量（×104m3）直井產量（×104m3）增產倍數1蘇里格地區(qū)砂巖壓裂812856158～201～24～202大牛地地區(qū)砂巖壓裂131486102～71～22～73西南地區(qū)砂巖壓裂48231015～202～45～10云巖酸化2111531160～1005～106～204新疆地區(qū)火成巖壓裂2856710～142～35～75東北地區(qū)砂巖壓裂228925～10t2～4t2～5合計/平均1232856122～202008年水平井作業(yè)以來無重大安全事故發(fā)生，安全作業(yè)率達到100%。不完全統計，到目前為止，安東-貝克合作施工井大于130井次。

國內應用情況一、水平井裸眼完井分段壓裂技術應用時間：2009年6月地點：蘇里格氣田儲層巖性：砂巖水平段長：805m分段數量：4段球座規(guī)格：1.75″～2.25″蘇里格第一口裸眼分段水平井一、水平井裸眼完井分段壓裂技術應用采用雙封控制裂縫位置，分12段，采用22個裸封，11個投球滑套和1個壓差滑套。長水平段分12段壓裂水平井時間：2011年5月地點：蘇里格氣田儲層巖性：砂巖水平段長：1725m分段數量：12段球座規(guī)格：1.125″～2.375″一、水平井裸眼完井分段壓裂技術應用復雜井施工一、水平井裸眼完井分段壓裂技術應用復雜井施工一、水平井裸眼完井分段壓裂技術應用匯報內容一、水平井裸眼完井分段壓裂技術應用二、完井、壓裂管串設計三、施工組織四、施工程序五、技術要求及重要的本卷須知表層套管水泥返高（根據情況返至地面或造斜點以上300m）套管177.8mm，到靶點A鉆頭152.4mm裸眼完成水平井段技套：177.8mm×10.36mm（9.19mm、8.05mm）建議的井身結構水平段方位沿最小主應力，壓裂裂縫與井筒相交。二、完井、壓裂管串設計主要設計參數水平段長：800-1000m，分段數：8-10段左右裂縫間距：100~150m〔根據儲層的實際情況確定〕懸掛器位置：套管鞋以上150m，避開套管接箍，井斜＜35°，狗腿度＜10°/30m的位置封隔器位置：砂巖段、井徑變化較小、沒有明顯擴徑、或鉆時較長的井段二、完井、壓裂管串設計篩管+引鞋懸掛封隔器套管鞋特點：雙封控制裂縫起裂位置適合：致密油砂巖氣藏投球滑套3投球滑套2投球滑套1壓差滑套7″水力錨7″套管油管裸眼封隔器油管坐封球座+浮鞋反循環(huán)閥典型管串結構一二、完井、壓裂管串設計篩管+引鞋壓差滑套7″套管投球滑套4裸眼封隔器投球滑套3投球滑套1座封球座+浮鞋套管鞋油管投球滑套2油管7″水力錨懸掛封隔器反循環(huán)閥典型管串結構二特點：單封最大限度暴露儲層適合：碳酸鹽巖油氣藏二、完井、壓裂管串設計單封分段壓裂起裂位置形態(tài)單封對壓裂來講，啟裂位置不可控。雙封分段壓裂起裂位置形態(tài)二、完井、壓裂管串設計滑套級差：1/4″、1/8″和1/16″三種貝克在美國采用1/16″滑套，最多分40段級數投球尺寸（in）1壓差滑套21.12531.2541.37551.561.62571.7581.87592102.125112.25122.375132.5142.625152.75162.875173.0183.125193.25203.375213.5223.625233.75243.875進口工具系列技術套管裸眼最大分段數5-1/2〞4.6〞127〞5-7/8〞247〞6〞249-5/8〞8-1/2〞30工具系列二、完井、壓裂管串設計套管（in）裸眼（in）水平段管柱（in）壓裂管柱（in）推薦與否最大分段數（級）最大暫堵球（in）763-1/22-7/8推薦122.3753-1/23-1/2162.8754-1/22-7/8122.3754-1/23-1/2162.8754-1/24-1/2----9-5/88-1/25-1/23-1/2推薦162.8755-1/24-1/2----5-1/25-1/2----分級數暫堵球尺寸（in）1壓差滑套21.12531.2541.37551.561.62571.7581.87592102.125112.25122.375132.5142.625152.75162.875對照分級數量與井身結構、管柱組合關系對照表二、完井、壓裂管串設計7″技術套管(6″裸眼)主要工具技術參數匯總序號名稱規(guī)格型號公稱尺寸長度m外徑mm內徑mm座封壓力(psi)耐溫℉承受壓差psi1懸掛封隔器7″1.41149.298.402700350100002裸眼封隔器6″1.94147.098.402000350100003投球滑套6″1.24142.8--2000350--4壓差滑套6″0.82142.898.404000350--5座封球座6″(1.25″球)0.95127.029.21--350--6浮鞋41/2″0.46127.0------7低密球1.125″至3.50″，1/8″級差----350100008回接筒7″2.7414699.6--350100009回接插頭7″5.010174--3501000010水

力

錨7″0.5214570--3501000011反循環(huán)閥--0.6211570--35010000二、完井、壓裂管串設計匯報內容一、水平井裸眼完井分段壓裂技術應用二、完井、壓裂管串設計三、施工組織四、施工程序五、技術要求及重要的本卷須知效勞保障能力-技術效勞隊伍主要以有20年油田工作經驗的技術專家?guī)е鴪F隊，設計與作業(yè)工程師55名，成立北京、西南、陜北、東北、西北五大作業(yè)基地，保障國內各油田水平井現場作業(yè)平安實施和快速應急響應能力。水平井五大作業(yè)基地三、施工組織日常儲藏：20套〔6段以上〕工具施工應急：5套以上經過組裝測試效勞保障能力-資源儲藏三、施工組織序號資料名稱形式錄取時間備注1鉆井工程設計電子開鉆前2鉆井地質設計電子開鉆前3鄰井改造施工數據及試氣總結電子開鉆前4鄰井同層位測井曲線及解釋電子開鉆前5鄰井同層位測井數據帶電子開鉆前6巖石力學資料：地應力大小及方位、楊式模量、泊松比、抗壓強度、巖石布氏硬度等電子開鉆前7導眼井測、錄井資料電子進入水平段后8鉆頭程序及井身結構實際數據電子進入水平段后9套管數據、套管試壓報告和水泥返深電子進入水平段后10固井質量描述（聲幅測井結果）電子進入水平段后11井斜數據（斜井段）電子進入水平段后12鉆井工程日報/錄井匯報電子進入水平段后13錄井草圖（PDF或圖片格式）電子完鉆后14巖屑、氣測和鉆時錄井及氣測異常統計電子完鉆后15井斜數據表及整米井斜數據表電子完鉆后16隨鉆測井數據（全井段）電子完鉆后17鉆井液性能統計表電子完鉆后18實鉆井眼軌跡（地質模型）電子完鉆后19鉆井井史及完鉆鉆井報告電子完鉆后20綜合測井曲線及綜合測井解釋成果表電子（紙質）完鉆后錄取資料三、施工組織負責單位序號工具名稱數量(個）扣型備注

安東石油貝克休斯1浮鞋1/×31/2″EUE母貝克2球座總成131/2″EUE貝克3壓差滑套131/2″EUE貝克4裸眼封隔器--31/2″EUE貝克5投球滑套--31/2″EUE貝克6懸掛封隔器141/2″VamTOP公×41/2″LTC公貝克7回接筒141/2″VamTOP母×/貝克8回接插頭1/×31/2EUE貝克9篩管引鞋1/安東石油10轉換接頭--31/2″EUE公×41/2″LTC母安東石油11提升短節(jié)--31/2″EUE

母×41/2″LTC公安東石油12水力錨131/2″EUE安東石油13反循環(huán)閥131/2″EUE安東石油14捕球器1扣型：27/8″NU安東石油15西瓜皮磨鞋2311×310,￠150mm安東石油16通井規(guī)1310×/，

規(guī)格：150mm×80mm安東石油17刮管器1

7″，311×310扣安東石油18通管規(guī)3￠48mm、￠

65mm安東石油19投球工具1套旋塞閥×2，高壓彎頭×2，高壓三通×1；扣型：

3″1502安東石油三、施工組織負責單位序號工具名稱數量規(guī)格及要求備注甲方協調指定1牙輪鉆頭1個6″2鉆桿--31/2″普通鉆桿，31/2″加重鉆桿331/2″油管--31/2″EUE扣、N-80以上材質單磨至井底4油管吊卡1付31/2″EUE油管吊卡單磨至井底5吊環(huán)1付與油管吊卡配套單磨至井底6液壓油管鉗1個31/2″油管液壓鉗，最小扭矩：4700Nm單磨至井底7油管密封脂--單磨至井底8700型水泥車1臺開始下工具9水罐及2%KCL溶液--要求罐內清潔無污染開始下工具1031/2″油管短節(jié)9.5m31/2″EUE扣（3m×2根、2m、1m、0.5m各1根）工具至井底11采氣樹及四通1套KQ105-65（78）工具至井底12吊車1臺擺放工具及油管三、施工組織匯報內容一、水平井裸眼完井分段壓裂技術應用二、完井、壓裂管串設計三、施工組織四、施工工序五、技術要求及重要的本卷須知鉆桿送入分段完井工具替漿、坐封、丟手、起鉆桿下入生產管柱，回接進行第一段施工投球轉層，進行第二段施工下完井管柱-回接-壓裂投球轉層，第三段…最后一段施工施工完成，合層排液，求產井筒準備通井規(guī)刮管器通刮套管鉆頭通水平段單磨鞋通裸眼段雙磨鞋通裸眼段四、施工工序①井筒準備工序：通井規(guī)刮管器通刮套管鉆頭通井〔裸眼段空井時間大于48h〕單磨鞋通井雙磨鞋通井注1：主井眼井筒準備程序根據鉆井起下鉆情況和測井巖性分析成果進行設計和調整；注2：模擬通井鉆具組合根據井眼條件進行設計和調整。四、施工工序②用鉆桿下分段完井管串工序：封隔器、滑套用3-1/2″油管連接用鉆桿送完井管柱串至設計位置替漿〔用2%KCL溶液全井筒頂替〕投球、憋壓坐封裸眼封隔器和懸掛器繼續(xù)憋壓、丟手起出鉆桿和丟手工具四、施工工序③回接壓裂施工管串工序：組下回接密封插頭、水力錨及反循環(huán)閥，用3-1/2″油管連接安裝采氣樹油管打壓開啟壓差滑套準備壓裂施工四、施工工序④壓裂施工，排液求產工序：先壓裂第一段投球，開始第二段壓裂施工依次投球，施工第二到最后一段排液、求產四、施工工序下完井管柱及施工管柱井筒準備序號工序時間1刮管、通井20h2單鉆頭通井24h3單磨鞋通井24h4雙磨鞋通井24h5下完井管柱15h6替漿4h7坐封、丟手1h8起送入管柱8h9下壓裂管柱10h10壓裂施工12h11合層排液、求產合計純作業(yè)時間6-7天左右壓裂施工準備按1周計15天后可進行試氣和投產施工周期預測四、施工工序〔一〕刮管器通井規(guī)通刮套管要求：1、通井規(guī)刮刮管器下至套管鞋上部10m，遇阻加壓不超過3T；2、如刮管不順暢，在阻力大的井段反復刮削3-5次至順暢；3、刮管至設計位置進行泥漿循環(huán)，直到出口泥漿與鉆井設計的泥漿性能基本一致；4、在懸掛器坐封位置上下各30m反復刮3次；5、管柱下放深度嚴禁超過套管鞋位置！通井規(guī)+

7″刮管器四、施工工序〔二〕鉆頭通井(裸眼段空井時間大于48h)要求：1、通井到人工井底；2、如通井不順暢，在阻力大的井段反復活動3-5次；3、裸眼井段短起1次；4、鉆頭下到井底后進行泥漿循環(huán)并過篩，直到出口泥漿與鉆井設計的泥漿性能一致。6″牙輪鉆頭31/2″斜坡鉆桿31/2

″加重鉆桿31/2

″斜坡鉆桿四、施工工序〔三〕單磨鞋通井要求：1、通井到人工井底；2、如通井不順暢，在阻力大的井段反復活動3-5次；3、裸眼段遇阻上下提拉，仍不能通過那么開泵劃眼；4、通井到人工井底后用泥漿徹底循環(huán)并過篩；5、短起下鉆，確保單磨鞋在裸眼段順暢起下鉆。6″牙輪鉆頭1根鉆桿31/2″斜坡鉆桿31/2

″斜坡鉆桿31/2

″加重鉆桿西瓜皮磨鞋四、施工工序磨鞋要求：1、通井到人工井底；2、如通井不順暢，在阻力大的井段反復活動3-5次；3、裸眼段遇阻上下提拉，假設不能通過那么開泵劃眼；4、通井到人工井底后用泥漿徹底循環(huán)并過篩；5、短起下鉆，確保雙磨鞋在裸眼段順暢起下鉆；6、起至套管內循環(huán)泥漿一周，鉆桿內投一個48mm通徑規(guī)，起至懸掛器坐封位置稱重，起出雙磨通井管柱檢查通徑規(guī)是否帶出，假設未發(fā)現通徑規(guī)，下鉆時要逐根通徑。6″牙輪鉆頭1根鉆桿31/2″斜坡鉆桿31/2

″斜坡鉆桿31/2

″加重鉆桿〔四〕雙磨鞋通井西瓜皮磨鞋四、施工工序〔五〕下分段壓裂完井工具A點3-1/2″油管懸掛封隔器3-1/2″斜坡鉆桿3-1/2″加重鉆桿3-1/2″鉆桿，到鉆臺四、施工工序〔六〕頂替井筒內泥漿用2%KCL水溶液正循環(huán)替泥漿，以3/min開泵，出口返出泥漿循環(huán)正常后逐漸加大排量至～3/min替出井內全部泥漿。要求:泵車操作人員要在泵車操作臺控制，假設泵壓突然上升應立即停泵。四、施工工序1、替完泥漿后，鉆桿內投入座封球,以～3/min排量送球，泵車操作人員要在操作臺控制，隨時注意泵壓變化，假設泵壓突然上升說明球已到位，應立即停泵；2、按照安東〔貝克〕工程師的要求進行逐級打壓坐封裸眼封隔器和懸掛封隔器；3、丟手：打壓至丟手壓力〔投球憋壓反轉〕,使懸掛封隔器丟手；4、試壓：上提1根鉆桿，關閉半封封井器，試壓10MPa不漏為合格?！财摺匙夥飧羝魉?、施工工序〔八〕起出鉆桿四、施工工序懸掛封隔器投球滑套1裸眼封隔器投球滑套4投球滑套3座封球座+浮鞋投球滑套2起出鉆桿壓差滑套31/2″油管,扣型：EUE篩管+引鞋A點（九）安裝大四通拆除鉆井隊防噴裝置，安裝采氣大四通四、施工工序〔十〕下回接壓裂管柱懸掛封隔器31/2″油管,扣型：EUE投球滑套131/2″油管，扣型：EUE裸眼封隔器投球滑套4投球滑套37″水力錨篩管+引鞋座封球座+浮鞋套管鞋投球滑套2壓差滑套7″套管，P110反循環(huán)閥油管短節(jié)調整到井口四、施工工序〔十一〕翻開壓差滑套1、把回接頭插入回接筒內，安裝井口；2、環(huán)空打平衡壓力10MPa，驗封；3、油管內逐步打壓到壓差滑套翻開壓力〔35MPa〕，如果沒翻開，可以適當提高壓力，逐級遞增3MPa，穩(wěn)壓3min，把壓差滑套翻開；4、用針閥控制放噴排液；5、如果不能自噴排液，關閉井口待命。四、施工工序〔十二〕壓裂施工準備1、上設備，備水；2、上壓裂施工材料；3、配壓裂液；4、上壓裂車組，連接地面管線：需要加裝投球及送球流程；5、提前準備后放噴流程。放噴管線油嘴前安裝捕球器，捕球器前不得裝針形閥。不停泵地面投球裝置連接方法四、施工工序〔十三〕壓裂施工準備連接地面管，試壓合格，低排量循環(huán)正常，進行壓裂。第一層壓裂按照壓裂施工