CN110685658B - 超短半径水平井裸眼分段压裂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田井下技术领域，具体说是一种超短半径水平井裸眼分段压裂方法。压裂方法包括如下：准备满足条件的管柱及工具，下入压裂管柱，安装井口防喷器，连接耐压70MPa的700型压裂井口；连接压裂管线及管汇；步骤S5、第一段压裂施工，重复第一段压裂施工所有工序，包括坐封封隔器、压裂、加砂、替挤、扩散压力、放喷、上提管柱至下一压裂层位深度；施工重复上述工序，直至完成所有压裂层段，起出压裂管柱，完井。本发明提供的超短半径水平井裸眼分段压裂方法，由于进行超短半径水平井段裸眼分段压裂，可实现地质精准靶向压裂，有效避开水淹风险区及含油变差部位；高效利用压裂材料，提高压裂改造针对性，实现增油效益最大化。
Description
技术领域
本发明涉及油田井下技术领域，具体说是一种超短半径水平井裸眼分段压裂方法。
背景技术
压裂技术是油田增产、增注的最有效手段之一，尤其对于低渗透油气藏，压裂已成为油层有效开发的必要和必须手段。但现有的各种压裂技术只能在已钻完的直井、定向井、长半径水平井、常规侧钻井中进行分段压裂。由于超短半径水平井造斜率大、曲率半径小，常规油管及封隔器无法进入水平段，不能实现超短半径水平井内水平段的分段压裂，而随着超短半径钻井技术对老油田治理、新油田开发作用的加大，水平段内分段压裂技术需求日益加大，需要研究可顺利通过超高造斜段且可进行裸眼压裂的工艺技术。
超短半径水平井是指造斜段的造斜率在100-230°/30m (3.3-7.7°/m)之间的水平井，该压裂技术的难点是如何使油管及封隔器等井下工具经过上述超高造斜率井段，进而进入水平裸眼内，以实现分段压裂的目的，并能将上述井下工具从水平井眼内起出。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明提供了一种超短半径水平井裸眼分段压裂方法，以克服现有的压裂技术所用工具无法进入超短半径水平井段内，不能实现在设计部位实施分段压裂的缺陷。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供一种超短半径水平井裸眼分段压裂方法。具体包括：
步骤S1、准备满足条件的管柱及工具，具体包括：使用S135油管、钛合金油管、短小直径封隔器，通过超短半径水平井具有高造斜率的井段进入水平段油层；
步骤S2、下入压裂管柱；
利用30吨及以上型号修井机将管柱组合利用超短半径导斜器导引下入井底水平段内的设计压裂深度；
步骤S3、安装井口防喷器，连接耐压70MPa的700型压裂井口；
步骤S4、连接压裂管线及管汇；地面采用N80钢级、外径φ88.9mm高压直管，地面和排液进出口管线全部用地锚锚定稳固，每隔10-15m固定一次，排液管线出口采用大于或等于120°弯头，压裂设备离井口至少40m以上；
步骤S5、第一段压裂施工，具体包括：
步骤S51、坐封封隔器；封隔器坐封前，地面限压50MPa；从油管打压8-15MPa坐封封隔器，坐封后如压力高于50MPa，打套管背压15MPa，如果套压低于15MPa，则进行补压至15MPa；
步骤S52、压裂；压裂泵逐台启动，逐步提高压力达到设计的施工排量压开地层，并按照设计的前置液量注入地层；
步骤S53、加砂；按设计砂比由低至高直至加到预设值，混砂车保持单车供液量大于10m3/min；
步骤S54、替挤；向压裂管柱内打入管柱串内容积1.1倍替挤液；
步骤S55、扩散压力；泵车停车，测停泵压力，关井40min以上扩散压力;
步骤S56、放喷；采用φ5mm喷嘴控制放喷，至油压低于5MPa，采用φ10mm喷嘴控制放喷，至油压低至0Mpa；
步骤S57、反循环；用压裂液基液反循环冲砂至井筒容积的1.5-2倍；
步骤S58、上提压裂管柱；卸掉井口螺丝，下放管柱串1-2次，上提管柱，将封隔器上提到设计的第二段压裂位置，座好井口；
步骤S6、重复第一段压裂施工所有工序，包括坐封封隔器、压裂、加砂、替挤、扩散压力、放喷、上提管柱至下一压裂层位深度；
步骤S7、施工重复上述工序，直至完成所有压裂层段，起出压裂管柱，完井。
优选地，所述步骤S1中，所述S135油管弯曲度可达至8°/m，钛合金油管弯曲度可达至10.5°/m，两端接头经过特殊处理；其中对两端接头进行特殊处理具体包括：S135油管本体外径为60.3mm，内径为46.08mm，两端接头镦粗，镦粗后两端最大外径为70mm，本体抗拉屈服强度1108KN，抗扭屈服强度15254 N.m,最小延长率13%；钛合金油管本体外径63.5mm，内径44mm，油管两端原料为37CrMnMo，经调质后，摩擦焊接到钛合金管本体上，抗拉强度1330MPa，最大屈服强度1578MPa，最小延长率15%；
短小直径封隔器为K344-L089-120/70型号。
优选地，所述步骤S2中，管柱组合自上而下依次为：外径73mm或88.9mm的N80外加大油管、73mm或88.9mm*60mm变扣接头、60.3mm S135油管、63.5mm钛合金油管、92mm油管扶正器、K344-L089-120/70封隔器、88mm喷砂器、92mm可反洗导向头。
（三）有益效果
本发明提供的超短半径水平井裸眼分段压裂方法，由于进行超短半径水平井段裸眼分段压裂，可实现地质精准靶向压裂，有效避开水淹风险区及含油变差部位；高效利用压裂材料，提高压裂改造针对性，实现增油效益最大化。
附图说明
图1为本发明实施例超短半径水平井裸眼分段压裂方法流程图；
图2为本发明实施例超短半径水平井裸眼分段压裂方法中管柱组合结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如下。
如图1所示，本发明提供一种超短半径水平井裸眼分段压裂方法，按照地质设计要求，利用修井机及外径73mm或88.9mm外加大油管（依据井深及设计排量而定）将S135油管及钛合金油管、封隔器等井下工具通过超短半径导斜器送入到超短半径裸眼水平井设计井段，利用满足施工要求的压裂车组进行第一段压裂，第一段压裂完成后，将封隔器上提到设计的第二段压裂位置进行压裂，以此类推。完成设计的全部压裂层段后，将油管及封隔器等工具起至地面即完成了超短半径水平井段裸眼分段压裂，具体实施步骤如下：
步骤S1、准备满足条件的管柱及工具，具体包括：使用S135油管、钛合金油管、短小直径封隔器等井下工具，顺利通过超短半径水平井具有高造斜率的井段进入水平段油层。S135油管弯曲度可达到8°/m，钛合金油管柔韧性更好，弯曲度可达到10.5°/m，两端接头经过特殊处理；小尺寸裸眼封隔器为K344-L089-120/70型号。
上述油管两端接头经过特殊处理是指：S135油管本体外径60.3mm，内径46.08mm,两端接头镦粗，镦粗后两端最大外径70mm，本体抗拉屈服强度1108KN,抗扭屈服强度15254N.m,最小延长率13%；钛合金油管本体外径63.5mm,内径44mm,油管两端原料为37CrMnMo,经调质后，摩擦焊接到钛合金管本体上，抗拉强度1330 MPa,最大屈服强度1578MPa,最小延长率15%。
准备满足设计要求的设备及用料：满足设计要求的配套压裂车组，满足设计要求的罐车，拉运压裂液或根据需要拉运配液所需的清水、各种添加剂以及支撑剂。
步骤S2、下入压裂管柱；
利用30吨及以上型号修井机按图2在原井套管1中将管柱组合利用超短半径导斜器5导引下入井底水平段6内的设计压裂深度。管柱组合自上而下依次为：外径73mm或88.9mm的N80外加大油管2、73mm或88.9mm*60mm变扣接头3和4、60.3mm S135油管7、63.5mm钛合金油管10、92mm油管扶正器8、K344-L089-120/70封隔器9、88mm喷砂器11、92mm可反洗导向头12。
在本步骤中：钛合金油管具有超强柔韧性，在压裂管柱的前15米位置使用；控制管柱下放速度不大于15m/min，操作平稳，严禁猛刹猛放，尤其在下入60.3mm S135油管、63.5mm钛合金油管、92mm油管扶正器、K344-L088-120/70封隔器、88mm喷砂器、92mm可反洗导向头过程中更应严格控制下放速度
步骤S3、安装井口防喷器，连接耐压70MPa的700型压裂井口；
步骤S4、连接压裂管线及管汇；地面采用N80钢级、外径φ88.9mm高压直管，地面和排液进出口管线全部用地锚锚定稳固，每隔10-15m固定一次，排液管线出口采用大于或等于120°弯头，压裂设备离井口至少40m以上；
步骤S5、第一段压裂施工，具体包括：
步骤S51、坐封封隔器；封隔器坐封前，地面限压50MPa；从油管打压8-15MPa坐封封隔器，坐封后如压力高于50MPa，打套管背压15MPa，如果套压低于15MPa，则进行补压至15MPa；
步骤S52、压裂；压裂泵逐台启动，逐步提高压力达到设计的施工排量压开地层（常规压裂2-3 m3/min，缝网压裂4-8 m3/min），并按照设计的前置液量注入地层;
步骤S53、加砂；按设计砂比由低至高直至加到预设值，混砂车保持单车供液量大于10m3/min；
步骤S54、替挤；向压裂管柱内打入管柱串内容积1.1倍替挤液；
步骤S55、扩散压力；泵车停车，测停泵压力，关井40min以上扩散压力;
步骤S56、放喷；采用φ5mm喷嘴控制放喷，至油压低于5MPa，采用φ10mm喷嘴控制放喷，至油压低至0Mpa；
步骤S57、反循环；用压裂液基液反循环冲砂至井筒容积的1.5-2倍；
步骤S58、上提压裂管柱；尽快卸掉井口螺丝，下放管柱串1-2次（现场中通常按照先下探1根油管），以破坏卡距内可能存在的砂桥。之后按设计上提管柱，将封隔器上提到设计的第二段压裂位置，座好井口；
步骤S6、重复第一段压裂施工所有工序，包括坐封封隔器、压裂、加砂、替挤、扩散压力、放喷、上提管柱至下一压裂层位深度；
步骤S7、施工重复上述工序，直至完成所有压裂层段，起出压裂管柱，完井。
本发明提供的超短半径水平井裸眼分段压裂方法由于进行超短半径水平井段裸眼分段压裂，可实现地质精准靶向压裂，有效避开水淹风险区及含油变差部位；高效利用压裂材料，提高压裂改造针对性，实现增油效益最大化。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (3)
1.一种超短半径水平井裸眼分段压裂方法，其特征在于，包括如下：
步骤S1、准备满足条件的管柱及工具，具体包括：使用S135油管、钛合金油管、短小直径封隔器，通过超短半径水平井具有高造斜率的井段进入水平段油层；
步骤S2、下入压裂管柱，具体包括：
利用30吨及以上型号修井机将管柱组合利用超短半径导斜器导引下入井底水平段内的设计压裂深度；
步骤S3、安装井口防喷器，连接耐压70MPa的700型压裂井口；
步骤S4、连接压裂管线及管汇；地面采用N80钢级、外径φ88.9mm高压直管，地面和排液进出口管线全部用地锚锚定稳固，每隔10-15m固定一次，排液管线出口采用大于或等于120°弯头，压裂设备离井口40m以上；
步骤S5、第一段压裂施工，具体包括：
步骤S51、坐封封隔器；封隔器坐封前，地面限压50MPa；从油管打压8-15MPa坐封封隔器，坐封后若当前压力高于50MPa时，则打套管背压15MPa，若套管背压低于15MPa时，则进行补压至15MPa；
步骤S52、压裂；压裂泵逐台启动，逐步提高压力达到设计的施工排量压开地层，并按照设计的前置液量注入地层；
步骤S53、加砂；按设计砂比由低至高直至加到预设值，混砂车保持单车供液量大于10m3/min；
步骤S54、替挤；向压裂管柱内打入管柱串内容积1.1倍替挤液；
步骤S55、扩散压力；泵车停车，测停泵压力，关井40min以上扩散压力;
步骤S56、放喷；采用φ5mm喷嘴控制放喷，至油压低于5MPa，采用φ10mm喷嘴控制放喷，至油压低至0Mpa；
步骤S57、反循环；用压裂液基液反循环冲砂至井筒容积的1.5-2倍；
步骤S58、上提压裂管柱；卸掉井口螺丝，下放管柱串1-2次，上提管柱，将封隔器上提到设计的第二段压裂位置，座好井口；
步骤S6、重复第一段压裂施工所有工序，包括坐封封隔器、压裂、加砂、替挤、扩散压力、放喷、上提管柱至下一压裂层位深度；
步骤S7、施工重复上述工序，直至完成所有压裂层段，起出压裂管柱，完井。
2.如权利要求1所述的超短半径水平井裸眼分段压裂方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述S135油管弯曲度可达至8°/m，钛合金油管弯曲度可达至10.5°/m，对两端接头进行特殊处理；
其中对两端接头进行特殊处理具体包括：S135油管本体外径为60.3mm，内径为46.08mm，两端接头镦粗，镦粗后两端最大外径为70mm，本体抗拉屈服强度1108KN，抗扭屈服强度15254 N.m,最小延长率13%；钛合金油管本体外径63.5mm，内径44mm，油管两端原料为37CrMnMo，经调质后，摩擦焊接到钛合金管本体上，抗拉强度1330 MPa，最大屈服强度1578MPa，最小延长率15%；
其中，短小直径封隔器为K344-L089-120/70型号。
3.如权利要求1所述的超短半径水平井裸眼分段压裂方法，其特征在于，所述步骤S2中，管柱组合自上而下依次为：外径73mm或88.9mm的N80外加大油管、73mm或88.9mm*60mm变扣接头、60.3mm S135油管、63.5mm钛合金油管、92mm油管扶正器、K344-L089-120/70封隔器、88mm喷砂器和92mm可反洗导向头。
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| 钛合金在石油天然气勘探开发中的应用;吴欣袁 等;《石油化工应用》;20161130;第35卷(第11期);第105-108页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110685658A (zh) | 2020-01-14 |
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