CN112065354A - 海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺 - Google Patents

海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN112065354A
CN112065354A CN202010465555.9A CN202010465555A CN112065354A CN 112065354 A CN112065354 A CN 112065354A CN 202010465555 A CN202010465555 A CN 202010465555A CN 112065354 A CN112065354 A CN 112065354A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fracturing
sand
perforation
perforating
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010465555.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘义刚
孟祥海
邹剑
张丽平
刘长龙
张璐
高尚
兰夕堂
符扬洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC China Ltd Tianjin Branch
Original Assignee
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC China Ltd Tianjin Branch
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Offshore Oil Corp CNOOC, CNOOC China Ltd Tianjin Branch filed Critical China National Offshore Oil Corp CNOOC
Priority to CN202010465555.9A priority Critical patent/CN112065354A/zh
Publication of CN112065354A publication Critical patent/CN112065354A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02—Subsoil filtering
    • E21B43/08—Screens or liners
    • E21B43/086—Screens with preformed openings, e.g. slotted liners
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11—Perforators; Permeators
    • E21B43/114—Perforators using direct fluid action on the wall to be perforated, e.g. abrasive jets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11—Perforators; Permeators
    • E21B43/116—Gun or shaped-charge perforators

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺，具体步骤如下：一：在射孔压裂前，对油井储层进行评估；二：对油井的压裂段数、射孔、压裂层位进行选择；三：对油井射孔、压裂管柱进行选择：四；对裂缝参数进行优化；五：对射孔、压裂施工参数进行优化；六：射孔作业；七：用高粘压裂液进行造缝，并用低密高导流支撑剂高砂比注入施工；八：压后防砂作业施工；九：下入生产管柱，按照规定生产制度生产。本发明不仅利用射孔或者喷射工具穿透筛管、套管、岩石形成了液流通道；而且，还通过高砂比造出一条具有很高导流能力的裂缝，有效地进行了后期防砂工作及旁通伤害带，大大降低了油田开采成本，提高了储量动用程度，提升了油田产量。

Description

海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺
技术领域
本发明属于油气田措施改造勘探开发领域，尤其涉及海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺。
背景技术
目前，在国内，海上油田绝大部分储层渗透性较高的为疏松砂岩储层，而对于疏松砂岩储层油水井的开采，通常，采用裸眼筛管或筛管砾石充填的防砂完井方式进行开采。但是，由于疏松砂岩储层的主力储层，属于高孔高渗疏松砂岩储层，其流体性质较为复杂；因此，导致其油水井易受到伤害，不仅严重影响了油气的产能；而且，由于经过长时间的开发，其部分主力油田已进入了高含水期，其储层矛盾日益加剧，因此，导致其注水剖面及产液剖面严重不均，部分剩余油相对较富集的小层动用程度较低，无法有效地启动；同时，受限于海上有限的作业空间、时间以及特殊的作业环境的影响，导致常规水力压力作业难以实施。
为了解决上述问题，海上油田最重要的增产增注手段主要采用了酸化为主的化学解堵方法，包括：酸化，酸化+氧化剂(CaO、ClO2等)、生物酶及超级溶剂+酸化、自生热气酸酸化、液气交替注入酸化解堵工艺等。上述这些方法对于解决现有问题取得了一些效果。但是，对于疏松砂岩油藏来讲，随着勘探开发程度的逐渐增大，储层堵塞范围越来越深，解堵难度越来越大，因此，导致其非主力层改造有效启动问题难以解决，尤其是实施注聚作业以来，常规的酸化解堵作业，则更显得力不从心。其主要面临以下问题：
1)对于高孔高渗疏松砂岩储层，由于其敏感性粘土矿物含量较高，因此，导致其微粒运移发生了运移，潜在伤害因素较多；
2)由于在钻完井过程中，其漏失量较大，导致其不仅部分井在钻完井液侵入深度较大；而且，其还超过了常规酸化能够解堵的范围；因此，迫切需要新的增产手段；
3)在生产过程中，由于其微粒运移现象比较严重，因此，导致其深部发生运移后，采用常规的酸化处理难以消除解堵问题；
4)由于堵塞类型的变化、岩石结构变化和堵塞深度加深，导致目前的酸化措施效果逐步变差；因此，经过多轮次酸化作业，多数油田油水井达不到油藏需求；
5)由于注聚油田注聚井井底堵塞物长期聚集形成伤害带，导致其注入油井内的压力升高，导致其部分油井内的注入压力在接近甚至达到地层破裂压力的条件下，仍不能满足配注要求；而间歇注入(连续一段时间注聚后，还会引起地层堵塞；若关闭油井一段时间后再恢复注聚，则导致注聚速度和注聚量会降低，注聚周期缩短，如此反复直到注不进)，还会导致油层吸水指数骤减等问题，这样一来，严重影响了聚驱效果；
6)由于见聚采出井产出液的粘度增大，携砂能力增强，不仅加剧了油井出砂，降低了受益井的防砂有效期；而且，在聚合物与地层流体、地层微粒的综合作用下，还在见聚油井的近井地带，形成了复杂堵塞物(包括：聚合物、油、沥青质、胶质、腐蚀产物以及结垢)等，容易造成部分油井产液量大幅降低，严重影响了注聚效果；
7)由于注聚井、产出液见聚井，甚至是含聚污水回注井堵塞物的类型越来越复杂化；且由于渤海油田三个注聚区堵塞物的类型，仍然存在一定的差异性以及其复杂程度的不同，因此，导致其解堵效果有限；
8)由于注聚区部分井堵塞物范围逐步加深，且其污染已相当严重，导致其在一定区域范围内存在低渗带；根据现场测试结果，目前，部分井甚至堵塞范围达到十米以上，且由于渤海主力油田采用裸眼筛管或筛管砾石充填的防砂完井方式，因此，导致用现有的水力压裂难以实施；
9)由于经过多年的开采，部分油井的各层非均质加强，层间与层内差异性较大，导致其油井含水率逐年增加，因此，用现有的解堵作业方式，其酸液不仅已经无法按需分配；而且，还往往激化高渗水层，达不到解堵的需求。因此，有效地改造剩余油较多的小层，已经成为海上油田稳产增产的关键。
鉴于海上油水井采用现有的措施已经无法奏效，亟待开发一种对于海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺。
发明内容
本发明目的在于提供一种海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺,以解决海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂的技术问题。
为实现上述目的，本发明的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺的具体技术方案如下：
一种海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构，包括：筛管分段完井的生产管柱、套装在生产管柱上的油井射孔管柱和套装在射孔管柱上的油井压裂管柱三部分；其中，
生产管柱设有：套装在油管上的油管挂，依次连接在油管挂下面的第一油管、井下安全阀、过电缆封隔器、坐落接头、Y型接头、Y型工作筒、第二油管、循环滑套、定位密封、第一生产滑套、插入密封、第二生产滑套、圆堵；该Y形接头的下面安装有电潜泵；第一生产滑套和第二生产滑套上面分别安装有数个隔离封隔器，数个隔离封隔器连接着筛管；
油井射孔管柱设有：套装在油管上的油管挂，连接在油管挂下面的第一油管，连接在第一油管底部的射孔枪工具串，套装在油管内的数个隔离封隔器，安装在数个隔离封隔器下面的筛管，该筛管的下部填装有填砂砂面；
油井压裂管柱设有：第一油管，连接在第一油管下部的套管封隔器，连接在第一油管底部的直喷工具，其中，筛管完井方式下的油井压裂管柱，采用油管+套管封隔器对目标层段压裂；
上述海上疏松砂岩筛管完井方式下的井筒结构，通过采用水力喷砂射孔或射孔弹射孔方式，对目标井筛管进行定点破坏，并建立允许压裂支撑剂进入地层的通道；且采用高粘压裂液携带高导流支撑剂注入形成设计规模裂缝；压裂后进行长效防砂，在保障压裂效果的同时起到滤砂、挡砂的作用。
进一步，所述油井射孔管柱为筛管完井方式下的油井射孔管柱，并采用油管传输射孔的方式进行射孔，且采用人工填砂方式封隔下部不压裂层。
本发明还提供了海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺改造的具体步骤如下：
第一步：在射孔压裂前，对油井储层进行评估
在射孔压裂前，对压裂储层岩石矿物成分、物性特征、孔隙结构特征、储集空间类型、流体性质、储层敏感性分析、储层地应力分析等参数进行评估；尤其需要对单井的生产历史数据进行评估，并分析单井的生产历史数据注聚堵塞物的成分、堵塞原因及堵塞半径，为后续工艺参数优化设计提供指导；
第二步：对油井的压裂段数、射孔、压裂层位进行选择
主要是根据单井油藏地质分析、产液剖面分析、压恢测试、产液潜力分析，选取存在严重污染常规措施难以奏效的层段、具有增产改造潜力的层段进行射孔、压裂；因此，优选疏松砂岩储层的油井进行射孔压裂改造；
第三步：对油井射孔、压裂管柱进行选择：
对油井射孔、压裂管柱进行选择的结果为：单层油井射孔、压裂管柱或者多层油井射孔、压裂管柱；其中，油井射孔管柱采用油管传输射孔、水力喷砂射孔管柱；采用油管传输射孔方式射孔后，为避免原井套管承压，压裂管柱根据层段数采用油管+套管封隔器+机械封隔方式+喷砂滑套的一趟管柱分层压裂的方式或采用逐层封隔压裂层段的多趟管柱压裂方式，对目标层段分层压裂；对于海上油田封隔方式包括：插入密封、扩张式封隔器、桥塞或填砂封隔；
第四步：对裂缝参数进行优化
通过在计算机上的模拟及对该油井压后产能的影响发现：随着裂缝长、裂缝导流能力的增加，增产效果逐渐提高，但增加幅度逐步降低；因此，只有选择最优化的裂缝长度和导流能力；
第五步：对射孔、压裂施工参数进行优化
为了给后续压裂砂提供通道，对筛管进行射孔；并采用端部脱砂压裂软件模拟最终优化的施工参数，以达到理想的裂缝参数；对筛管进行射孔主要采用油管传输射孔弹射孔方式和水力喷砂射孔两种射孔方式；
第六步：射孔作业
①起出原井生产管柱，下入冲洗填砂管柱填砂至设计砂面位置，封堵下部产层；
②上提填砂管柱，下入射孔管柱：并采用常规油管+投球压力开孔装置+点火头+射孔枪工具串，并经过校深后进行投球打压点火射孔；
③射孔后提出射孔管柱，经过刮管、洗井和通井作业后，下入油管+套管封隔器压裂管柱对目标层段压裂；
第七步：用高粘压裂液进行造缝，并用低密高导流支撑剂高砂比注入施工
第八步：压后防砂作业施工
压后防砂采用注入化学固砂剂或者在携砂液后期尾追树脂覆膜砂防砂方式，携砂液后期尾追树脂覆膜砂防砂是为了在裂缝端部形成一道化学防砂屏障，当裂缝闭合后，树脂覆膜砂紧密胶结，发生固化反应，形成具有中等强度的可渗滤人工井壁，在改善压裂效果的同时起到滤砂、挡砂的作用；
第九步：下入生产管柱，按照规定生产制度生产
树脂覆膜砂固化后，起出压裂管柱，然后进行洗井，下入钻塞、冲砂管柱，钻塞循环冲砂恢复原始井筒，然后，再下入原始生产管柱进行生产作业。
进一步，所述第三步中，采用水力喷砂射孔、压裂一趟管柱分层压裂的方式时，为了避免原井套管承压，压裂管柱采用下入大尺寸油管套，小尺寸水力喷射油管的方式，并通过多级水力喷枪实现分层压裂。
进一步，所述第三步中，单层射孔管柱优选油管传输射孔；选择单层压裂管柱优选3-1/2"油管+套管封隔器对目标层段压裂，其余层段采用填砂方式进行封隔。
进一步，所述第四步中，最终优化的裂缝长度为：30-40m，导流能力为：100-150dc·cm。
进一步，所述第五步中，对筛管进行射孔的油管传输射孔弹射孔方式为：射孔时，主要设计大孔径深穿透射孔弹射孔，射孔相位为60-90°，孔密为16-20孔/米，弹型优选大孔径深穿透弹型，穿深为500-1000mm，孔径为10-20mm；水力喷砂射孔方式为：水力喷射单个喷砂射孔枪安装的喷嘴为6-8个，每个喷嘴直径为6-8mm；喷射排量2.5m3/min，砂液比7％，喷射时间5-10min，砂量1-2m3，喷射磨料采用陶粒。
进一步，所述第七步中，造缝是采用高粘羟丙基瓜胶压裂液进行前置液阶段造缝，并注入的低密高导流支撑剂支撑裂缝，支撑剂为：粒径20-40目陶粒，体积密度为：1.5kg/cm3-1.6kg/cm3，按照阶梯砂液比20％-30％-40％-50％-55％加砂，前置液比例为40％-45％，平均砂比为：25％-30％，以达到理想的裂缝参数。
进一步，所述第八步中，携砂液后期阶段改为加入树脂覆膜陶粒，该树脂覆膜陶粒粒径为20-40目，体积密度1.5kg/cm3-1.6kg/cm3，在60℃条件下固化72h强度大于4MPa；按照40％-50％-55％的砂液比加入树脂覆膜陶粒，作业后，顶替一个井筒容积后关井，卸压，起出压裂管柱，等待树脂覆膜砂固化72h。
进一步，所述第九步中，生产作业的要求为：生产压差小于6MPa生产。
本发明的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺具有以下优点：
本发明通过采用过筛管压裂配套技术，其不仅利用射孔或者喷射工具穿透筛管、套管、岩石形成了液流通道；而且，还通过高砂比造出一条具有很高导流能力的裂缝，有效地进行了后期防砂工作及旁通伤害带，大大降低了油田开采成本，提高了储量动用程度，提升了油田产量。
附图说明
图1为本发明海上油井筛管完井生产管柱结构示意图；
图2为本发明射孔管柱结构示意图；
图3为本发明压裂管柱结构示意图。
图中标记说明：
1、油管挂；2、第一油管；3、井下安全阀；4、过电缆封隔器；5、坐落接头；6、Y形接头；7、Y形工作筒；8、第二油管；9、循环滑套；10、定位密封；11、筛管；12、第一生产滑套；13、插入密封；14、第二生产滑套；15、圆堵；16、电潜泵；17、隔离封隔器；18、射孔枪工具串；19、填砂砂面；20、套管封隔器；21、直喷工具。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂改造工艺做进一步详细的描述。
如图1-图3所示，本发明海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构包括：筛管分段完井的生产管柱、套装在生产管柱上的油井射孔管柱和套装在射孔管柱上的油井压裂管柱三部分；其中，
如图1所示，生产管柱设有：套装在油管上的油管挂1，依次连接在油管挂1下面的第一油管2、井下安全阀3、过电缆封隔器4、坐落接头5、Y型接头6、Y型工作筒7、第二油管8、循环滑套9、定位密封10、第一生产滑套12、插入密封13、第二生产滑套14、圆堵15，其中，在Y形接头6的下面安装有电潜泵16，第一生产滑套12和第二生产滑套14上面分别安装有数个隔离封隔器17(本实施例共有三个)，隔离封隔器17连接着筛管11；
如图2所示，油井射孔管柱设有：套装在油管上的油管挂1，连接在油管挂1下面的第一油管2，连接在第一油管2底部的射孔枪工具串18；套装在油管内的数个隔离封隔器17(本实施例共有三个)，安装在数个隔离封隔器17下面的筛管11，筛管11的下部填装有填砂砂面19；
上述油井射孔管柱为筛管完井方式下的油井射孔管柱，其采用油管传输射孔(TCP)的方式进行射孔，并采用人工填砂方式封隔下部不压裂层。
如图3所示，油井压裂管柱设有：第一油管2，连接在第一油管2下部的套管封隔器20，连接在第一油管2底部的直喷工具21，其中，筛管完井方式下的油井压裂管柱，采用油管+套管封隔器20对目标层段压裂。
上述海上疏松砂岩筛管完井方式下的井筒结构，通过采用水力喷砂射孔或射孔弹射孔方式对目标井筛管进行定点破坏，并建立允许压裂支撑剂进入地层的通道，并采用高粘压裂液携带高导流支撑剂注入形成设计规模裂缝；压裂后，选择有效化学固砂方法进行长效防砂，在保障压裂效果的同时起到滤砂、挡砂的作用。
其具体步骤如下：
第一步：在射孔压裂前，对油井储层进行评估
如图1所示，其包括：对压裂储层岩石矿物成分、物性特征、孔隙结构特征、储集空间类型、流体性质、储层敏感性分析、储层地应力分析等参数进行评估；尤其需要对单井的生产历史数据进行评估，并分析其注聚堵塞物的成分、堵塞原因及堵塞半径，为后续工艺参数优化设计提供指导；下面为采用5-1/2″绕丝筛管砾石充填防砂和采用Y型接头6+电潜泵16的二种评估方式的具体步骤：
①对于油层垂直深度为：1680-1730m，岩性为：粉砂岩或中-细粒砂岩，孔隙度为：22.0～36.0％，渗透率1000-10000mD为：疏松砂岩储层的油井采用5-1/2″绕丝筛管砾石充填防砂进行储层评估，其结果具有原生粒间孔具有孔隙大、连通性好、数量多的特点，其是主要的储渗空间；
②采用Y型接头6+电潜泵16的方式对油藏地层水型为：NaHCO3，总矿化度为：6401～9182mg/L，原油粘度为：5.5～26.0mPa·s，饱和压力为：15.1MPa；进行储层评估，其结果是该油井所处区块为注聚开发区块，经过长时间开发，在近油井地带10m范围内，其容易形成复杂聚合物堵塞；
第二步：对油井的压裂段数、射孔、压裂层位进行选择
对压裂段数及射孔、压裂层位选择，其主要是根据单井油藏地质分析、产液剖面分析、压恢测试、产液潜力分析，选取存在严重污染常规措施难以奏效的层段、具有增产改造潜力的层段进行射孔、压裂；
由于第一步中(2)的油井的产液量下降幅度较大，油井的周边注水能力充足，储层连通性较好，注采平衡，地层能量充足，其产量下降不符合自然递减规律，根据上述分析容易存在堵塞，且根据压恢测试结果第一油组表皮系数，第一油组剩余储量相对较高，油层物性相对较好，因此，优选上面的疏松砂岩储层的油井进行射孔压裂改造；即优选(1)
第三步：对油井射孔、压裂管柱进行选择
主要根据油井射孔、压裂层位进行选择，选择的结果为：单层射孔、油井压裂管柱或者多层射孔、油井压裂管柱；
油井射孔管柱可采用油管传输射孔(TCP)、水力喷砂射孔管柱；采用油管传输射孔(TCP)方式射孔后，为避免原井套管承压，压裂管柱根据层段数可采用油管+套管封隔器20+机械封隔方式+喷砂滑套的一趟管柱分层压裂的方式，也可以采用逐层封隔压裂层段的多趟管柱压裂方式，对目标层段分层压裂。其中，适合海上油田封隔方式可包括：插入密封、扩张式封隔器、桥塞、填砂封隔等；
采用水力喷砂射孔、压裂一趟管柱分层压裂的方式时，为了避免原井套管承压，压裂管柱采用下入大尺寸油管套，小尺寸水力喷射油管的方式，并通过多级水力喷枪实现分层压裂。
如图2所示，根据套管承压等作业风险，选择单层射孔管柱优选油管传输射孔；
如图3所示，选择单层压裂管柱优选3-1/2"油管+套管封隔器20对目标层段压裂，其余层段采用填砂方式进行封隔；
第四步：对裂缝参数进行优化
通过在计算机ECLIPSE软件上的模拟，研究不同裂缝长度和导流能力，对该油井压后产能的影响发现：随着裂缝长、裂缝导流能力的增加，增产效果逐渐提高，但增加幅度逐步降低；选择最终优化裂缝长度为30-40m，导流能力为100-150dc·cm；
第五步：对射孔、压裂施工参数进行优化
为了给后续压裂砂提供通道，对筛管11进行射孔；其主要采用两种射孔方式：油管传输射孔弹射孔及水力喷砂射孔。射孔参数优化：采用油管传输射孔(TCP)方式，射孔时主要设计大孔径深穿透射孔弹射孔，射孔相位为60-90°，孔密为16-20孔/米，弹型优选大孔径深穿透弹型，穿深为500-1000mm，孔径为10-20mm(本实施例的孔径为15.7mm)；并采用端部脱砂压裂软件(MFrac Suit)模拟最终优化的施工参数，其施工排量为3.5m3/min，加砂量为30m3，水力喷砂射孔方式为：水力喷射单个喷砂射孔枪安装的喷嘴为6-8个，每个喷嘴直径为6-8mm；喷射排量2.5m3/min，砂液比7％，喷射时间5-10min，砂量1-2m3，喷射磨料采用陶粒。压裂液量为200m3，前置液比例为45％，平均砂比为25％，能够达到理想的裂缝参数；
第六步：射孔作业
①起出原井生产管柱，下入冲洗填砂管柱填砂至设计砂面位置，封堵下部产层；
②上提填砂管柱，下入射孔管柱：并采用3-1/2"常规油管+投球压力开孔装置+点火头+射孔枪工具串18，经过校深后进行投球打压点火射孔；
③射孔后提出射孔管柱，经过刮管、洗井和通井作业后，下入3-1/2"油管+套管封隔器压裂管柱对目标层段压裂；
第七步：用高粘压裂液进行造缝，并用低密高导流支撑剂高砂比注入施工
采用高粘羟丙基瓜胶压裂液进行前置液阶段造缝，注入的前置液为70m3，注入的排量为：3.5m3/min；注入的低密高导流支撑剂进行施工，且支撑剂为：粒径20-40目陶粒，体积密度为：1.5kg/cm3-1.6kg/cm3，按照阶梯砂液比20％-30％-40％-50％-55％加砂，前置液比例为40％-45％，平均砂比为：25％-30％，以达到理想的裂缝参数。
第八步：压后防砂作业施工
压后防砂采用注入化学固砂剂或者在携砂液后期尾追树脂覆膜砂防砂方式，携砂液后期尾追树脂覆膜砂防砂，是为了在裂缝端部形成一道化学防砂屏障，当裂缝闭合后，树脂覆膜砂紧密胶结，发生固化反应，形成具有中等强度的可渗滤人工井壁，在改善压裂效果的同时起到滤砂、挡砂的作用；携砂液后期阶段改为加入树脂覆膜陶粒，该树脂覆膜陶粒粒径为20-40目，体积密度1.5kg/cm3-1.6kg/cm3，在60℃条件下固化72h强度大于4MPa。按照42％-50％-55％的砂液比共加入树脂覆膜陶粒14m3。整个携砂液阶段胶液总量105m3。作业后顶替一个井筒容积后关井，卸压，起出压裂管柱，等待树脂覆膜砂固化72h。
第九步：下入生产管柱，按照规定生产制度生产
如图1所示，树脂覆膜砂固化后，起出压裂管柱，然后进行洗井，下入钻塞、冲砂管柱，钻塞循环冲砂恢复原始井筒，然后，再下入原始生产管柱进行生产作业，且生产作业的一般要求为：生产压差小于6MPa生产。
在作业前的日产液为40m3/d，日产油为7.2m3/d，含水量为82％左右；使用本发明作业后，日产液为83m3/d，日产油为17m3/d，含水量为79.4％左右，已经能够稳定生产400余天，大大提高了储量动用程度，并提升了油田产量。
上述油管挂，油管、井下安全阀、过电缆封隔器、坐落接头、Y型接头、Y型工作筒、循环滑套、定位密封、插入密封、圆堵、电潜泵为现有技术，未作说明的技术为现有技术，故不再赘述。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构，其特征在于，包括：筛管分段完井的生产管柱、套装在生产管柱上的油井射孔管柱和套装在射孔管柱上的油井压裂管柱三部分；其中，
生产管柱设有：套装在油管上的油管挂，依次连接在油管挂下面的第一油管、井下安全阀、过电缆封隔器、坐落接头、Y型接头、Y型工作筒、第二油管、循环滑套、定位密封、第一生产滑套、插入密封、第二生产滑套、圆堵；该Y形接头的下面安装有电潜泵；第一生产滑套和第二生产滑套上面分别安装有数个隔离封隔器，数个隔离封隔器连接着筛管；
油井射孔管柱设有：套装在油管上的油管挂，连接在油管挂下面的第一油管，连接在第一油管底部的射孔枪工具串，套装在油管内的数个隔离封隔器，安装在数个隔离封隔器下面的筛管，该筛管的下部填装有填砂砂面；
油井压裂管柱设有：第一油管，连接在第一油管下部的套管封隔器，连接在第一油管底部的直喷工具，其中，筛管完井方式下的油井压裂管柱，采用油管+套管封隔器对目标层段压裂；
上述海上疏松砂岩筛管完井方式下的井筒结构，通过采用水力喷砂射孔或射孔弹射孔方式，对目标井筛管进行定点破坏，并建立允许压裂支撑剂进入地层的通道；且采用高粘压裂液携带高导流支撑剂注入形成设计规模裂缝；压裂后进行长效防砂，在保障压裂效果的同时起到滤砂、挡砂的作用。
2.根据权利要求1所述的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构，其特征在于，所述油井射孔管柱为筛管完井方式下的油井射孔管柱，并采用油管传输射孔的方式进行射孔，且采用人工填砂方式封隔下部不压裂层。
3.一种海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺，其特征在于，对权利要求1-权利要求2所述的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构中改造的具体步骤如下：
第一步：在射孔压裂前，对油井储层进行评估
在射孔压裂前，对压裂储层岩石矿物成分、物性特征、孔隙结构特征、储集空间类型、流体性质、储层敏感性分析、储层地应力分析等参数进行评估；尤其需要对单井的生产历史数据进行评估，并分析单井的生产历史数据注聚堵塞物的成分、堵塞原因及堵塞半径，为后续工艺参数优化设计提供指导；
第二步：对油井的压裂段数、射孔、压裂层位进行选择
主要是根据单井油藏地质分析、产液剖面分析、压恢测试、产液潜力分析，选取存在严重污染常规措施难以奏效的层段、具有增产改造潜力的层段进行射孔、压裂；因此，优选疏松砂岩储层的油井进行射孔压裂改造；
第三步：对油井射孔、压裂管柱进行选择：
对油井射孔、压裂管柱进行选择的结果为：单层油井射孔、压裂管柱或者多层油井射孔、压裂管柱；其中，油井射孔管柱采用油管传输射孔、水力喷砂射孔管柱；采用油管传输射孔方式射孔后，为避免原井套管承压，压裂管柱根据层段数采用油管+套管封隔器+机械封隔方式+喷砂滑套的一趟管柱分层压裂的方式或采用逐层封隔压裂层段的多趟管柱压裂方式，对目标层段分层压裂；对于海上油田封隔方式包括：插入密封、扩张式封隔器、桥塞或填砂封隔；
第四步：对裂缝参数进行优化
通过在计算机上的模拟及对该油井压后产能的影响发现：随着裂缝长、裂缝导流能力的增加，增产效果逐渐提高，但增加幅度逐步降低；因此，只有选择最优化的裂缝长度和导流能力；
第五步：对射孔、压裂施工参数进行优化
为了给后续压裂砂提供通道，对筛管进行射孔；并采用端部脱砂压裂软件模拟最终优化的施工参数，以达到理想的裂缝参数；对筛管进行射孔主要采用油管传输射孔弹射孔方式和水力喷砂射孔两种射孔方式；
第六步：射孔作业
⑴起出原井生产管柱，下入冲洗填砂管柱填砂至设计砂面位置，封堵下部产层；
⑵上提填砂管柱，下入射孔管柱：并采用常规油管+投球压力开孔装置+点火头+射孔枪工具串，并经过校深后进行投球打压点火射孔；
⑶射孔后提出射孔管柱，经过刮管、洗井和通井作业后，下入油管+套管封隔器压裂管柱对目标层段压裂；
第七步：用高粘压裂液进行造缝，并用低密高导流支撑剂高砂比注入施工
第八步：压后防砂作业施工
压后防砂采用注入化学固砂剂或者在携砂液后期尾追树脂覆膜砂防砂方式，携砂液后期尾追树脂覆膜砂防砂是为了在裂缝端部形成一道化学防砂屏障，当裂缝闭合后，树脂覆膜砂紧密胶结，发生固化反应，形成具有中等强度的可渗滤人工井壁，在改善压裂效果的同时起到滤砂、挡砂的作用；
第九步：下入生产管柱，按照规定生产制度生产
树脂覆膜砂固化后，起出压裂管柱，然后进行洗井，下入钻塞、冲砂管柱，钻塞循环冲砂恢复原始井筒，然后，再下入原始生产管柱进行生产作业。
4.根据权利要求1所述的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺，其特征在于，所述第三步中，采用水力喷砂射孔、压裂一趟管柱分层压裂的方式时，为了避免原井套管承压，压裂管柱采用下入大尺寸油管套，小尺寸水力喷射油管的方式，并通过多级水力喷枪实现分层压裂。
5.根据权利要求1或4所述的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺，其特征在于，所述第三步中，单层射孔管柱优选油管传输射孔；选择单层压裂管柱优选3-1/2"油管+套管封隔器对目标层段压裂，其余层段采用填砂方式进行封隔。
6.根据权利要求1所述的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺，其特征在于，所述第四步中，最终优化的裂缝长度为：30-40m，导流能力为：100-150dc·cm。
7.根据权利要求1所述的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺，其特征在于，所述第五步中，对筛管进行射孔的油管传输射孔弹射孔方式为：射孔时，主要设计大孔径深穿透射孔弹射孔，射孔相位为60-90°，孔密为16-20孔/米，弹型优选大孔径深穿透弹型，穿深为500-1000mm，孔径为10-20mm；水力喷砂射孔方式为：水力喷射单个喷砂射孔枪安装的喷嘴6-8个，每个喷嘴直径为6-8mm，喷射排量2.5m3/min，砂液比7％，喷射时间5-10min，砂量1-2m3，喷射磨料采用陶粒。
8.根据权利要求1所述的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺，其特征在于，所述第七步中，造缝是采用高粘羟丙基瓜胶压裂液进行前置液阶段造缝，并注入的低密高导流支撑剂支撑裂缝，支撑剂为：粒径20-40目陶粒，体积密度为：1.5kg/cm3-1.6kg/cm3，按照阶梯砂液比20％-30％-40％-50％-55％加砂，前置液比例为40％-45％，平均砂比为：25％-30％，以达到理想的裂缝参数。
9.根据权利要求1所述的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺，其特征在于，所述第八步中，携砂液后期阶段改为加入树脂覆膜陶粒，该树脂覆膜陶粒粒径为20-40目，体积密度1.5kg/cm3-1.6kg/cm3，在60℃条件下固化72h强度大于4MPa；按照40％-50％-55％的砂液比加入树脂覆膜陶粒，作业后，顶替一个井筒容积后关井，卸压，起出压裂管柱，等待树脂覆膜砂固化72h。
10.根据权利要求1所述的海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺，其特征在于，所述第九步中，生产作业的要求为：生产压差小于6MPa生产。
CN202010465555.9A 2020-05-28 2020-05-28 海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺 Pending CN112065354A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010465555.9A CN112065354A (zh) 2020-05-28 2020-05-28 海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010465555.9A CN112065354A (zh) 2020-05-28 2020-05-28 海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112065354A true CN112065354A (zh) 2020-12-11

Family

ID=73656261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010465555.9A Pending CN112065354A (zh) 2020-05-28 2020-05-28 海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112065354A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113090237A (zh) * 2021-03-17 2021-07-09 中海油能源发展股份有限公司 一种应用于370度热采井的全井筒隔热电潜泵注采一体化管柱及其作业方法
CN113216949A (zh) * 2021-06-10 2021-08-06 中国石油天然气股份有限公司 一种超深高压探井的试油及储层改造方法
CN113294157A (zh) * 2021-05-10 2021-08-24 太原理工大学 一种加快中、厚致密夹层溶解垮塌的盐层造腔控制方法
CN113417620A (zh) * 2021-07-22 2021-09-21 中国石油大学(华东) 一种用于稠油热采井弱胶结砂岩层的层内可渗透加固防砂方法及装置
CN114086920A (zh) * 2021-12-28 2022-02-25 成都北方石油勘探开发技术有限公司 一种一体化式的自充填防砂防蜡石油强采工具及方法
CN114439450A (zh) * 2022-01-12 2022-05-06 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 一种碳酸盐岩深部地热水储层酸压增产工艺
CN114922600A (zh) * 2022-05-13 2022-08-19 中海油能源发展股份有限公司 用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱及其作业方法
CN117627610A (zh) * 2024-01-25 2024-03-01 新疆石油管理局有限公司 连续油管波动射流水平井重复压裂改造管柱及改造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104727801A (zh) * 2015-03-17 2015-06-24 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院 一种应用支撑剂密度差异实现大通道的压裂工艺
CN104948161A (zh) * 2015-06-19 2015-09-30 中国石油化工股份有限公司 一种适用于碳酸盐岩油藏的控水酸压方法
CN105295889A (zh) * 2014-07-31 2016-02-03 北京神州卓越石油科技有限公司 一种低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法
CN105525902A (zh) * 2016-01-21 2016-04-27 中国石油化工股份有限公司 一种悬挂筛管完井水平井上返压裂方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105295889A (zh) * 2014-07-31 2016-02-03 北京神州卓越石油科技有限公司 一种低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法
CN104727801A (zh) * 2015-03-17 2015-06-24 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院 一种应用支撑剂密度差异实现大通道的压裂工艺
CN104948161A (zh) * 2015-06-19 2015-09-30 中国石油化工股份有限公司 一种适用于碳酸盐岩油藏的控水酸压方法
CN105525902A (zh) * 2016-01-21 2016-04-27 中国石油化工股份有限公司 一种悬挂筛管完井水平井上返压裂方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2105194781: "高粘压裂液", 《原创力文档》 *
ZZQYYF: "渤海自营油田井下管柱类型及工具", 《豆丁网》 *
塞外仙翁: "压裂设计依据", 《百度文库》 *
母丹等: "水平井筛管完井定向射孔应用技术研究", 《中国西部科技》 *
董长银主编: "《油气井防砂理论与技术》", 29 February 2012, 中国石油大学出版社 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113090237A (zh) * 2021-03-17 2021-07-09 中海油能源发展股份有限公司 一种应用于370度热采井的全井筒隔热电潜泵注采一体化管柱及其作业方法
CN113294157A (zh) * 2021-05-10 2021-08-24 太原理工大学 一种加快中、厚致密夹层溶解垮塌的盐层造腔控制方法
CN113216949A (zh) * 2021-06-10 2021-08-06 中国石油天然气股份有限公司 一种超深高压探井的试油及储层改造方法
CN113216949B (zh) * 2021-06-10 2023-08-15 中国石油天然气股份有限公司 一种超深高压探井的试油及储层改造方法
CN113417620A (zh) * 2021-07-22 2021-09-21 中国石油大学(华东) 一种用于稠油热采井弱胶结砂岩层的层内可渗透加固防砂方法及装置
CN114086920A (zh) * 2021-12-28 2022-02-25 成都北方石油勘探开发技术有限公司 一种一体化式的自充填防砂防蜡石油强采工具及方法
CN114439450A (zh) * 2022-01-12 2022-05-06 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 一种碳酸盐岩深部地热水储层酸压增产工艺
CN114439450B (zh) * 2022-01-12 2024-05-14 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 一种碳酸盐岩深部地热水储层酸压增产工艺
CN114922600A (zh) * 2022-05-13 2022-08-19 中海油能源发展股份有限公司 用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱及其作业方法
CN117627610A (zh) * 2024-01-25 2024-03-01 新疆石油管理局有限公司 连续油管波动射流水平井重复压裂改造管柱及改造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112065354A (zh) 海上疏松砂岩筛管完井方式下的射孔压裂结构的改造工艺
CA2770177C (en) Method for improving waterflood performance using barrier fractures and inflow control devices
CN104989361B (zh) 一种辅助水平井人工裂缝转向改造的方法
CN104806217B (zh) 煤层群井地联合分层压裂分组合层排采方法
CN110397428B (zh) 一种直井与u型对接井联合开采煤层气的驱替煤层气增产方法
CN108952655B (zh) 一种常压页岩气筛管完井水力喷射体积压裂方法
US11408264B2 (en) Volumetric fracturing method of temporarily plugging and diverting through functional slick water with oil displacement agent injected simultaneously
CN110344799B (zh) 一种提高裂缝复杂性的临界砂堵压裂方法
CN111119826B (zh) 一种连续油管分段压裂管柱及管柱压裂方法
CN102817603B (zh) 一种连通地面与地下开采煤层气的方法
CN109025940B (zh) 一种针对致密油藏的co2压裂驱油一体化采油方法
CN103603643A (zh) 一种煤层气u型井分段压裂开采技术
CN112343560A (zh) 低渗透储层天然气水合物开采压裂与防砂联作工艺方法
CN110306965A (zh) 一种用于煤层气低产井区的增产方法
CN108612518B (zh) 一种煤层气井径向微井眼钻孔、水力压裂参数的确定方法
CN110529089B (zh) 一种裸眼水平井重复压裂方法
RU2743478C1 (ru) Способ добычи трудноизвлекаемого туронского газа
CN112443305B (zh) 一种通过两次注酸及簇间暂堵促进缝高延伸的水平井压裂方法
CN112253074B (zh) 一种深层水平井压裂提高桥塞泵送效率的方法
CN111706305A (zh) 双目标层煤层气井选择性分段固井工艺及井身结构
CN213684089U (zh) 一种分层压裂挡砂生产一体化工艺管柱
RU2510456C2 (ru) Способ образования вертикально направленной трещины при гидроразрыве продуктивного пласта
He et al. A critical review on analysis of sand producing and sand-control technologies for oil well in oilfields
CN114198077A (zh) 一种水平井分段压裂提高远井裂缝复杂性的方法及其应用
Yan et al. Study and application of geology-engineering integration technology in tight thin heterogeneous carbonate reservoir

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201211