CN111472738A - 一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，首先选定水平井各压裂段压裂甜点位置；然后将可开关固井滑套设置在套管预定压裂位置，下入带有可开关固井滑套的套管，并进行水平井固井；其次下入连续油管带底封分段压裂工具，打开可开关固井滑套，开始压裂施工；完成一段压裂施工后，上提连续油管带底封分段压裂工具至下一段压裂位置，以此类推，完成整个水平井的压裂施工；当全部压裂施工结束后，上提钻具至直井段；本发明通过将可开关固井滑套设置在套管上，下入带有可开关固井滑套的套管，实现对水平井出水层段的准确定位，提高了水平井单井产量。

Description

一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法

技术领域

本发明属于采油工程技术领域，特别涉及一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法。

背景技术

近年来，加密水平井开发已经成为老油田保持稳产的有效手段，主要采用双封单卡分段压裂工艺和水力喷砂射孔分段压裂工艺；其中，水力喷砂射孔分段压裂工艺集水力喷砂射孔与压裂一体化作业，操作简单、方便和经济；首先根据储层测井解释结果选定射孔位置，每段射孔采用8个5.5mm或6个6.3mm喷射器；现场实施时，通过下压裂钻具时，带导向丝堵+眼管+2⁷/₈″接箍+单流阀(带球和挡板)+K344封隔器+喷射器+1根2⁷/₈″外加厚倒角油管+GDS-100安全接头+2⁷/₈″外加厚倒角油管(造斜点以上20m)+2⁷/₈″外加厚油管至井口，下入水力喷砂射孔预定位置；通过水力喷砂射孔后，关闭套管旋塞，封隔器座封压开地层，采用滑溜水、胍胶基液或交联胍胶携砂进行压裂施工，实现射孔压裂一体化，压完一段后上提钻具重复上述步骤；依次自下而上完成多个层段作业，最后冲砂洗井投产。上述方法主要存在以下问题：由于老区加密受注水影响，周围注水井平均注水量2-2.5万方，给加密水平井带来了极大见水风险；如果采用上述水力喷砂射孔分段压裂工艺进行改造，由于水平井各段非均质强，加密水平井部分高渗层段易见水，水平井堵水工艺技术尚不成熟，难度大，从而影响了整口井的单井产量，未达到设计预期。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，通过提供精准且对出水段有效控制的压裂方法，以解决现有水平井分段压裂工艺技术和堵水工艺技术难以精准控制出水层段，导致单井产量与设计预期相比较低的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提供了一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，包括以下步骤：

步骤1、选定水平井压裂甜点位置；

步骤2、将可开关固井滑套设置在套管预定压裂位置，下入带有可开关固井滑套的套管至选定水平井压裂甜点位置，并进行水平井固井；

步骤3、下入连续油管带底封分段压裂工具，同时在底封分裂压裂工具的底部配接液控开关工具；打开可开关固井滑套，开始压裂施工；

步骤4、完成一段压裂施工后，关闭当前压裂位置段可开关固井滑套；上提连续油管带底封分段压裂工具至下一压裂甜点位置段，重复步骤3，以此类推，完成整个水平井的压裂施工；

步骤5、当全部压裂施工结束后，上提钻具至直井段。

进一步，步骤1中，结合水平井的声波时差、自然伽马及电阻率，选定水平井各出水段的压裂甜点位置；水平井压裂甜点位置选择为声波时差高、自然伽马低及电阻率高的位置。

进一步，步骤2中可开关固井滑套的承压≥70MPa，耐高温≥120℃，耐低温≤-30℃，最大外径≤178mm，最小内径≥124.26mm，总成长度≤5m。

进一步，连续油管带底封分段压裂工具，包括依次连接的喷枪、选装延程短节、压差平衡阀、封隔器胶筒及选装存储时压力计。

进一步，步骤2中，水平井固井过程中，采用水泥头和连续件配合使用。

进一步，步骤3中，可开关固井滑套采用双层平板滑动结构；

打开可开关固井滑套的具体操作为：

首先，将连续油管带底封分段压裂工具下入到压裂段可开关固井滑套下部；

然后，上提连续油管带底封分段压裂工具，将连续油管带底封分段压裂工具定位至当前压裂段可开关固井滑套处；

最后，增加上部井筒环空压力，将连续油管带底封分段工具中的封隔器与可开关固井滑套的内衬一起向下推移，实现对可开关固井滑套压裂端口的打开。

进一步，步骤4中，在每段加砂压裂过程中，加入不同类型的液体或固体示踪剂。

进一步，步骤2中套管采用5¹/₂″套管，可开关固井滑套与5¹/₂″套管采用螺纹连接。

进一步，步骤3中连续油管采用2″连续油管，连续油管上设置井下压力计；连续油管的长度不小于4000m。

进一步，当水平井中某一压裂段产水时，采用下入连续油管带底封分段压裂工具或可开关固井滑套管壁匹配工具，关闭水平井压裂段出水层段的可开关固井滑套。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

本发明提供了一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，通过将可开关固井滑套设置在套管上，下入带有可开关固井滑套的套管，实现对水平井出水层段的准确定位，提高了水平井单井产量。

进一步的，通过采用声波时差、自然伽马及电阻率选定水平井各压裂段的压裂甜点位置，由于声波时差值大表明储层渗透率高，自然伽马值小表明砂体连续，电阻率高表明储层含油性好，通过将储层物性较好的层段作为目标层段，对其进行压裂改造后，能够有效提高单井产量。

进一步的，通过将可开关固井滑套设置在套管预定压裂位置，一方面通过打开固井滑套，提高压裂改造施工效率；另一方面通过示踪测试后，若发现N段产水，则下入连续油管底部配接液控开关工具，关闭对应出水层段的固井滑套，可有效控制老油田加密水平井见水风险，进而提高单井产量和老油田采出程度，在老油田加密稳产方面具有广阔的应用前景。

进一步的，采用连续油管带地缝分段压裂工具进行压裂，简化了施工流程，提高了作业效率，同时确保了压裂后保持全通径井筒，避免造成堵塞，影响油井产量。

进一步的，通过在每段加砂压裂过程中，加入不同类型的示踪剂，通过根据投产后对不同类型的示踪剂返排量进行监测，从而判断和计算出各段产液量、产油量和产水量。

进一步的，通过在连续油管上设置井下压力计，实现了实时监测井底压力，并根据井底压力的变化，起到实时调节前置液规模、砂浓度和排量的作用。

进一步的，进行水平井固井、压裂，投产后发现产水层段，通过下入与固井滑套匹配的关闭工具，准确定位关闭固井滑套，精准控制出水层段，恢复水平井单井产量。

附图说明

图1为本发明中连接在5¹/₂″套管的可开关固井滑套下入及固井示意图；

图2为本发明中的可开关固井滑套结构示意图；

图3为本发明中可开关固井滑套分段压裂完井管柱图；

图4为本发明中的连续油管带底封分段压裂工具结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-4所示及具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如附图1-4所示，本发明提供了一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，包括以下步骤：

步骤1、综合根据声波时差、自然伽马及电阻率，选定水平井的压裂甜点位置；所述压裂甜点位置选择在声波时差高、自然伽马低及电阻率高的位置；由于声波时差值大表明储层渗透率高，自然伽马值小表明砂体连续，电阻率高表明储层含油性好，通过将储层物性较好的层段作为目标层段，对其进行压裂改造后，能够有效提高单井产量

步骤2、将可开关固井滑套设置在套管预定压裂位置，下入带有可开关固井滑套的套管至选定水平井压裂甜点位置，并进行水平井固井；可开关固定滑套设置在套管6上，套管6直井段设置有工作筒5，套管6水平方向依次设置有液压扶正器7、可开关固定滑套8、固定胶塞9、浮箍10及浮鞋11；可开关固井滑套包括压裂口1、滑套外部2、滑套内部3及滑套定位槽4，压裂口1与套管6的一端连接，滑套外部2套设在滑套内部3的外侧，压裂口1设置在滑套外部2的一端，滑套外部2的另一端通过滑套定位槽4与套管6的另一端连接。

连续油管带底封分段压裂工具中定位器设置在封隔器的下部；水平井固井时采用水泥头和连续件配合使用；

步骤3、下入连续油管带底封分段压裂工具12，打开可开关固井滑套，开始压裂施工；

其中，步骤3中，可开关固井滑套采用双层平板滑动结构，打开可开关固井滑套时，具体操作为：

首先，将连续油管带底封分段压裂工具下入到压裂段可开关固井滑套下部；

然后，上提连续油管带底封分段压裂工具，将连续油管带底封分段压裂工具定位至当前压裂段可开关固井滑套处；

最后，增加上部井筒环空压力，将连续油管带底封分段工具中的封隔器与可开关固井滑套的内衬一起向下推移，实现对可开关固井滑套压裂端口的打开；

步骤4、完成一段压裂施工后，关闭当前压裂位置段可开关固井滑套；上提连续油管带底封分段压裂工具至下一压裂甜点位置段，重复步骤3，以此类推，完成整个水平井的压裂施工；在每段加砂压裂过程中，加入不同类型的液体或固体示踪剂；

步骤5、当全部压裂施工结束后，上提钻具至直井段；当水平井中某一段产水时，采用下入连续油管带底封分段压裂工具或可开关固井滑套管壁匹配工具，关闭水平井产水层段的可开关固井滑套；

步骤6、压后放喷、试油完井和投产，投产3-6个月后，根据水平井产量动态跟踪和示踪剂测试结果，判断水平井各压裂段产量贡献和产油产水状况。

本发明提供了一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，通过将可开关固井滑套设置在套管上，下入带有可开关固井滑套的套管，实现对水平井出水层段的准确定位，提高了水平井单井产量；通过采用声波时差、自然伽马及电阻率选定水平井各压裂段的压裂甜点位置，由于声波时差值大表明储层渗透率高，自然伽马值小表明砂体连续，电阻率高表明储层含油性好，通过将储层物性较好的层段作为目标层段，对其进行压裂改造后，能够有效提高单井产量；通过将可开关固井滑套设置在套管预定压裂位置，一方面通过打开固井滑套，提高压裂改造施工效率；另一方面通过示踪测试后，若发现N段产水，则下入连续油管底部配接液控开关工具，关闭对应出水层段的固井滑套，可有效控制老油田加密水平井见水风险，进而提高单井产量和老油田采出程度，在老油田加密稳产方面具有广阔的应用前景；采用连续油管带地缝分段压裂工具进行压裂，简化了施工流程，提高了作业效率，同时确保了压裂后保持全通径井筒，避免造成堵塞，影响油井产量；通过在每段加砂压裂过程中，加入不同类型的示踪剂，通过根据投产后对不同类型的示踪剂返排量进行监测，从而判断和计算出各段产液量、产油量和产水量；通过在连续油管上设置井下压力计，实现了实时监测井底压力，并根据井底压力的变化，起到实时调节前置液规模、砂浓度和排量的作用；进行水平井固井、压裂，投产后发现产水层段，通过下入与固井滑套匹配的关闭工具，准确定位关闭固井滑套，精准控制出水层段，恢复水平井单井产量。

实施例

本发明提供了一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，包括以下步骤：

步骤1、根据储层测井解释结果，选取各压裂段中声波时差高、自然伽马低及电阻率高的位置作为各压裂段的压裂甜点位置；

步骤2、开展通井、划眼等准备工作；

步骤3、将可开关固井滑套连接在5¹/₂″套管预定压裂位置，可开关固井滑套与5¹/₂″套管的螺纹丝扣连接；下入设置有可开关固井滑套的5¹/₂″套管，并进行水平井固井；

可开关固井滑套满足承压≥70MPa、耐高温≥120℃、耐低温≤-30℃、最大外径≤178mm、最小内径≥124.26mm、工具总成长度≤5m；在固井时采用水泥头、连续件等配套工具；

步骤4、下入连续流管带底封分段压裂工具，打开可开关固井滑套，开始压裂施工；压裂过程中，当设计排量较小时，采用油管加砂进行压裂，当设计排量较大时，采用环空加砂进行压裂；

可开关固井滑套采用双层平板滑动结构，打开可开关固井滑套时，具体操作为：首先，将连续油管带底封分段压裂工具下入到压裂段可开关固井滑套下部；然后，上提连续油管带底封分段压裂工具，将连续油管带底封分段压裂工具准确定位至该压裂段对应的可开关固井滑套；最后，增加上部井筒环空压力，将连续油管带底封分段工具中的封隔器与可开关固井滑套的内衬一起向下推移，实现对可开关固井滑套压裂端口的打开；

其中，连续油管采用2″连续油管，连续油管上设置井下压力计，设置的井下压力计用于在压裂过程中，实现连续油管实时监测井底压力；根据检测到的井底压力变化，实时调节前置液规模、砂浓度和排量的作用；连续油管的长度不小于4000m；

步骤4中，采用连续油管带底封分段压裂工具进行压裂施工，其相较于常规技术中，压裂工艺完成一段施工后，需关井、放喷和冲砂洗井等作业；而连续油管带底封分段压裂工艺过程中带压作业，简化了施工流程，提高了作业效率。

步骤5、完成一个压裂段压裂施工后，关闭当前压裂位置段可开关固井滑套；上提连续油管带底封分段压裂工具至下一个压裂段位置；重复步骤4，以此类推，完成整口水平井的压裂施工；

当连续油管带底封分段压裂工具上提至下一压裂段可开关固井滑套位置时，已完成压裂的上一个压裂段的可开关固井滑套处于关闭状态；具体的，当上一段压裂完成时，上提连续油管带底封分段结构压裂工具，打开平衡阀，解封封隔器，在连续油管带底封分段结构压裂工具上提工程中下卡瓦水力锚激活，在上提过程中将压裂施工完成的对应可开关固井滑套关闭；连续油管带底封分段压裂工具上提至下一压裂段可开关固井滑套位置，重复上一个压裂段的压裂步骤；并在该压裂段压裂结束后关闭其对应的可开关固井滑套，确保裂缝自然愈合减少出砂；从上一压裂段压裂结束到下一压裂段压裂开始，只需要5min即可完成准备工作；

步骤6、当全部压裂结束后，下放连续油管带底封分段压裂工具及底部配接的液控开关工具，依次将所有可开关固井滑套逐段打开；

步骤7、压后放喷、试油完井和投产，投产3-6个月后，根据水平井产量动态跟踪和示踪剂测试结果，判断各段产量贡献和产油产水状况；示踪剂测试是根据投产后产液监测分析，不同类型的示踪剂返排量进行监测，从而判断和计算出各段产液量、产油量和产水量。

若发现其中某一压裂段产水时，采用下入与连续油管带底封分段压裂工具或固井滑套关闭匹配工具，即下入连续油管底部配接液控开关工具，关闭该压裂段出水层段的可开关固井滑套；，进行关闭该压裂段出水层段的可开关固井滑套。

本发明提供了一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，解决了水平井分段压裂工艺技术和堵水工艺技术难以精准控制出水层段，导致单井产量与设计预期相比较低的问题。本发明通过下入预置有可开关固井滑套的5¹/₂″套管，再进行水平井固井、压裂；投产后发现产水层段，则下入与可开关固井滑套匹配的关闭工具，准确定位关闭可开关固井滑套，精准控制出水层段，恢复水平井单井产量；在施工过程中采用连续油管带底封分段压裂工艺，常规压裂工艺完成一段施工后，需关井、放喷和冲砂洗井等作业，但连续油管带底封分段压裂工艺过程中带压作业，简化了施工流程，提高了作业效率，且压后保持全通径井筒，不会造成堵塞影响油井产量。

本发明所述压裂方法在水平井现场试验1口井，测试表明固井滑套打开和关闭的成功率均为100％，投产显示水平井单井产量由3.5t/d提高到10.2t/d，一年累产由1120t提高至3264t。

本发明提供了一种精准且对出水段有效控制的压裂方法，该方法可有效控制老油田水平井见水风险，进而提高单井产量和老油田采出程度，在老油田稳产方面具有广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、选定水平井压裂甜点位置；

步骤2、将可开关固井滑套设置在套管预定压裂位置，下入带有可开关固井滑套的套管至选定水平井压裂甜点位置，并进行水平井固井；

步骤3、下入连续油管带底封分段压裂工具，同时在底封分裂压裂工具的底部配接液控开关工具；打开可开关固井滑套，开始压裂施工；

步骤4、完成一段压裂施工后，关闭当前压裂位置段可开关固井滑套；上提连续油管带底封分段压裂工具至下一压裂甜点位置段，重复步骤3，以此类推，完成整个水平井的压裂施工；

步骤5、当全部压裂施工结束后，上提钻具至直井段。

2.根据权利要求1所述的一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，步骤1中，结合水平井的声波时差、自然伽马及电阻率，选定水平井各出水段的压裂甜点位置；水平井压裂甜点位置选择为声波时差高、自然伽马低及电阻率高的位置。

3.根据权利要求1所述的一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，步骤2中可开关固井滑套的承压≥70MPa，耐高温≥120℃，耐低温≤-30℃，最大外径≤178mm，最小内径≥124.26mm，总成长度≤5m。

4.根据权利要求1所述的一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，连续油管带底封分段压裂工具，包括依次连接的喷枪、选装延程短节、压差平衡阀、封隔器胶筒及选装存储时压力计。

5.根据权利要求1所述的一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，步骤2中，水平井固井过程中，采用水泥头和连续件配合使用。

6.根据权利要求1所述的一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，步骤3中，可开关固井滑套采用双层平板滑动结构；

打开可开关固井滑套的具体操作为：

首先，将连续油管带底封分段压裂工具下入到压裂段可开关固井滑套下部；

然后，上提连续油管带底封分段压裂工具，将连续油管带底封分段压裂工具定位至当前压裂段可开关固井滑套处；

最后，增加上部井筒环空压力，将连续油管带底封分段工具中的封隔器与可开关固井滑套的内衬一起向下推移，实现对可开关固井滑套压裂端口的打开。

7.根据权利要求1所述的一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，步骤4中，在每段加砂压裂过程中，加入不同类型的液体或固体示踪剂。

8.根据权利要求1所述的一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，步骤2中套管采用5¹/₂″套管，可开关固井滑套与5¹/₂″套管采用螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，步骤3中连续油管采用2″连续油管，连续油管上设置井下压力计；连续油管的长度不小于4000m。

10.根据权利要求1所述的一种水平井可开关固井滑套控水压裂方法，其特征在于，当水平井中某一压裂段产水时，采用下入连续油管带底封分段压裂工具或可开关固井滑套管壁匹配工具，关闭水平井压裂段出水层段的可开关固井滑套。

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