水力泵送桥塞压裂新工艺应用及效果评价

一、水力泵送桥塞工艺原理

1. 水力泵送桥塞工艺原理

井筒处理干净后, 第1段压裂采用油管传输火力射孔、光套管压裂改造, 自第2段开始采取电缆桥塞、多级射孔枪至预定位置, 坐封桥塞、多级点火射孔, 起出电缆、光套管压裂作业, 至压裂完成后对下入桥塞进行磨钻, 排液求产。

2. 施工工序

(1) 用通井规通井, 保证井筒内干净。

(2) 下入射孔枪, 进行第一段射孔。

(3) 取出射孔枪, 进行第一段光套管压裂作业

(4) 电缆作业下入桥塞及射孔枪至水平段开泵泵送桥塞至预定位置

(5) 点火座封桥塞

(6) 上提射孔枪支预定位置进行射孔

(7) 起出射孔枪及桥塞下入工具, 投球对该段实施光套管压裂作业

(8) 依次方式, 分段依次进行打桥塞、射孔、压裂作业

(9) 分段压裂完成后, 采用连续油管钻除桥塞

(10) 排液求产

3. 水力泵送桥塞工艺特点

(1) 可连续作业, 施工效率高

(2) 光套管压裂, 施工排量不受限制, 满足水平井体积压裂大排量需求

(3) 水力桥塞分段压裂工艺可以实现多簇射孔

二、与常规水平井压裂技术优缺点对比

1. 与常规水平井压裂技术相比优势

(1) 采用磁定位射孔, 确保压裂位置更加精确。射孔后采用光套管压裂, 减小施工风险, 施工过程中砂堵可直接使用连续油管进行冲砂, 同时避免了卡钻风险。

(2) 可连续作业提高施工效率。电缆作业、光套管压裂, 在地面设备、压裂液、支撑剂准备充分的情况下, 可连续作业, 施工效率高;同时光套管压裂减少因封隔器、喷嘴损坏更换钻具时间。

(3) 施工排量不受限制, 满足水平井体积压裂大排量需求。水平井体积压裂是近年长庆致密油气藏增产的主要方向, 提高施工排量有利于增加储层改造体积, 提高单井产量, 水力桥塞工艺采用光套管注入, 可达到较高排量需求。

(4) 可实现多簇射孔, 实行泵送桥塞与射孔联作工艺。与常规工艺相比, 水力桥塞分段压裂工艺可以实现多簇射孔 (2-8簇/段) , 且调整灵活。

2. 辅助措施

(1) 结合工厂化作业, 保证作业过程中水源供给。保证水力泵送桥塞作业连续性, 提高施工效率前提是设备、支撑剂、化工料以及水源供给充足。其中水源供给问题较大, 通过在西233区块现场试验 (水平井水力喷射环空加砂) 发现结合工厂化作业单井压裂周期缩短8.6天, 单井节约用水4253方, 节约成本38.3万元, 建议在条件允许情况下将工厂化作业与水力泵送桥塞工艺相结合, , 将更好的提高施工效率, 创造更大经济效益。

(2) 使用EM30减阻剂, 降低施工过程中摩阻 (西平235-56加入减阻剂油压从45 MPa下降到28MPa) , 降低作业风险

三、现场实施情况及效果评价

1. 水力泵送桥塞工艺现场实施情况

2012-2013年共计在采油二厂实施水力泵送桥塞工艺5口, 其中阳平6、阳平9采用国外引进设备进行试验, 其余3口井采用长庆自主研发工具进行现场实施, 试排平均日产油90.8 m3, 投产后平均日产油14.4t。

2. 水力泵送桥塞现场应用效果评价

工具性能评价

(1) 桥塞可钻性能评价

通过现场试验表明, 自主研发桥塞可钻性强, 平均单个桥塞钻塞时间0.5-1h, 地面返出物颗粒较小。

(2) 多簇射孔情况

通过现场试验表明, 多簇射孔枪可实现多簇射孔, 射孔成功率高。

(3) 桥塞座封成功率

现场试验表明, 工具可实现射孔打桥塞联作, 同时桥塞座封成功率较高。

实施效果评价

(1) 泵送桥塞工艺多簇射孔可有效增加裂缝宽度, 增大改造体积。

通过现场试验发现水力桥塞体积压裂与水力喷砂体积压裂相比:每段4-5簇形成的裂缝较2簇裂缝宽, 形成复杂裂缝 (通过裂缝监测发现水力泵送桥塞压裂8段, 每段5簇, 裂缝带宽80-120m, 水力喷射分段多簇井压裂14段, 每段2簇裂缝带宽40-60m) 。

(2) 现场试验发现泵注桥塞工艺可提高施工效率, 增加压裂簇数, 满足体积压裂大排量需求。

2013年共试验3口井, (马岭长8试验1口, 西233长7试验2口) , 共压裂20段, 用时13天, 平均单井压裂用时4.3天, 压裂周期缩短了5.7天, 其中环平79-15压裂后放喷46个班, 累计产油269方, 效果明显。

四、结论及建议

1. 水力泵送桥塞工艺优于常规水平井压裂工艺, 可推广应用。

2. 通过实验发现水力泵送桥塞所使用的自主研发桥塞性能可靠, 可钻性强, 座封效果较好, 磨钻后返出颗粒较小。

(3) 、水力泵送桥塞工艺可实现射孔与打桥塞联作技术, 与常规工艺相比, 水力桥塞分段压裂工艺可以实现多簇射孔 (2-8簇/段) , 且调整灵活, 多簇射孔有利于形成复杂裂缝, 增加改造面积、增大裂缝宽度, 同时可减少改造段数, 降低作业成本, 现场试验压裂簇数从2簇提高到4簇。

(4) 、现场试验发现泵注桥塞工艺可提高施工效率, 增加压裂簇数, 满足体积压裂大排量需求, 施工排量从6m3提高到10m3、单井压裂周期缩短了5.7天, 使用EM30降阻剂施工压力从37.5MPa下降到27.4MPa降低施工风险, 同时试验井试排效果较好。

(5) 、射孔后采用光套管压裂, 减小施工风险, 施工过程中砂堵可直接使用连续油管进行冲砂, 同时避免了卡钻风险。

(6) 、通过在西233区块水平井水力喷射环空加砂压裂过程中结合工厂化作业使单井压裂周期缩短8.6天, 单井节约用水4253方, 节约成本38.3万元。建议将水力泵送桥塞工艺与工厂化作业相结合, 既解决了水力泵送桥塞作业过程中水源供给问题, 同时对压裂液、放喷液进行回收处理再利用, 可提高施工效率同时将创造可观经济效益。

摘要：水平井改造以增大改造体积、提高单井产量为目标。近年来, 随着致密油藏开发规模不断扩大, 水平开发技术随着得到不断完善提高, 通过对国外水力泵送桥塞技术的借鉴, 开展自主研究, 形成了具有国内风格的水力泵送桥塞压裂新技术。该技术满足致密油藏体积压裂“多簇射孔、高排量、大液量”条件, 通过现场应用, 通过压裂过程裂缝监测发现该技术实现了人工主裂缝与天然微裂缝相互沟通, 形成较大范围的缝网系统;同时采用“滑溜水+基液+交联液”的混合设计方式, 增大低粘液体比例, 降低压裂液对储层的伤害。

关键词：泵送桥塞,多级点火射孔,裂缝监测,降阻剂