水平井连续油管分段压裂技术研究

杨懿

摘 要：目前，连续油管技术在油田生产和生产后期的应用，在有效提高油田生产和生产效率方面发挥了重要作用。本文主要针对特定实施过程中连续油管逐步破碎技术的工艺参数优化，结合生产现场应用中的几个问题，旨在有效地结合连续油管和双密封单管。在此基础上，让现场施工效率进一步提高。

关键词：连续油管;水平井;管柱;分段压裂

引言

针对水平低分辨率油藏的稀薄储层，多间隙和物理性质的巨大差异，针对水平定义的每个层开发了一种压裂方法。该技术可以实现多层水平井目标破碎工艺的改造，在实际应用中取得了良好的效果。在我国一些主要油田用于实际生产中低渗透油田的压裂作业，作为主要经营技术。但是，在初期，必须提起管柱以完成多阶段的压裂，并且在施工过程中必须反复拆卸和组装井口装置，造成了实际工作效率低，劳动强度相对较高。

1结构原理分析

连续油管压裂施工的管柱结构中，包括了连续油管、丢手接头、旋转接头、扶正器和导压喷砂器等几个部分。

在实际的压裂施工中，完全使用双重包装器，实现在目标层的单卡。设置封隔器时，主要依赖先导压力喷砂机的节流效果。在流动的作用下，完成压裂施工的整个裂缝构造之后，进行反向循环的井洗和砂洗，然后将管道提起并重复进行反洗，以达到洗井的目的，和整个井段的分段压裂。

2配套技术分析

2.1连续油管的支撑工具

在改进了普通油管的结构设计之后，目前的双密封单卡压裂工艺的管柱连接和堵塞释放机构已经形成。但是，这种结构不适用于连续油管。考虑到这一点，为了实现两种结构的融合，特别设计了油壬式旋转接头和剪切式插入式安全接头，以使原始的双接头可以平稳连续地连接。该油管实现了两种结构的支撑使用，有效控制了实际破损的风险。

（1）在运行井下破碎工具时，油壬式旋转接头的设计旨在有效地防止工具在水平段或偏斜段旋转，并进一步减小连续油管的实际剪切力。因此，可以实现连续油管与井下破碎工具的有效连接，同时消除了井下压裂的工具柱在旋转过程中对连续油管的影响。

（2）在某些压裂施工过程中，通常将卷筒缠绕在局部连续油管上，在这种情况下，不建议使用传统的投球液压丢手。剪切丢手接头就是根据这种情况进行设计，可以使连续油管释放时更加安全可靠，完全可以满足油田压裂施工的实际需要。

2.2防源喷装置

为了满足实际压裂施工的防井喷要求，在进行实际压裂施工过程中，井下压裂工具柱相对较长，外径较大。主要由防喷管、防喷器、连续油管防喷器、四通等四个部分组成。防喷器的各个部分以法兰形式连接，最高耐压能力可达到35MPa。对180mm以内的所有井下工具串实现出色的井喷保护。

2.3连续油摩擦定律

由于连续油管本身的相对较小的内径，一些连续油管在实际压裂构造期间经常弯曲，从而在实际压裂操作期间导致相对较大的摩擦阻力。相对较高的压力对整体压裂结构效果和连续油管本身的寿命有很大的影响。为了充分掌握连续油管在破裂施工过程中的实际摩擦规律，并有效地控制连续油管在施工过程中的工作压力，连续油管对清水，湿滑水，常规破碎液和低摩擦的摩擦阻力等多种介质条件下进行了测试。

实验表明，在相同排量条件下，低摩擦破碎液环境下发生的实际摩擦仅占常规破碎液的80.8%和净水的30%左右。另外，在试验中，压力条件限制在50 MPa以内，在低摩擦压裂液状态下的压裂施工过程中，实际排量可以达到3.8m3/min，从而可以充分达到压力。有关裂缝施工相关标准的要求。因此，通过在水平井中的连续油管的实际逐步破裂中使用低摩擦破碎液并保持与常规管压力配置相同的配置参数，可以有效地降低施工难度。

2.4连续油管压裂管柱的设计

由于连续油管的特殊弯曲性能，在伸直或弯曲时，摩擦力可能存在某些差异。在逐步拆分水平井中连续油管的实际过程中，可以完全保证长度的保留。配合井深，可以有效降低施工过程中连续油管的摩擦阻力。螺旋油管被广泛用于大庆油田，但是目前的油田仅引入了两种长度规格为1600m和3500m的螺旋油管，这影响了实际应用。有效地扩大了水平井连续油管破碎技术的应用范围，充分满足了不同深度水平井的实际施工要求。在严格计算连续油管的弯曲强度和抗拉强度之后，最终提出了一种将普通油管和连续油管相结合的方法，该方法可以有效地补充连续油管的实际长度，从而可以使用实际连续油管。在施工过程中，适应范围更广。

2.5可钻复合桥塞阶梯式破碎技术

多孔复合桥塞用于特定等级的变化，桥塞和射孔枪流经线圈管或电缆，爆炸性穿孔后将电缆或线圈管取出并通过套管泵注入。该技术主要适用于逐步完成套管完井作业，并且由于第一部分沒有泵送通道，因此经常使用履带或桥塞以及带有射孔枪的连续油管。转换完成后，可以对桥塞进行钻孔和磨削，以进行多层回流和联合开采。但是该技术的工期长，地层破坏大。

2.6投球打滑套式分段压裂技术

投球打滑套压裂技术首先将待压裂改造层段一次性分段射孔，在起出射孔枪之后，再下入带有滑套分压工艺管柱的工具串，到达设计位置之后，完成压裂第一段，继续投放与滑套尺寸相匹配的钢球，之后再用油管液体加压，打断销钉后打开滑套，把封隔器坐封，施工上层，一步步完成施工。通过该技术，可实现连续压裂施工，达到缩短施工周期，提高施工效率的目的。但是，由于井下工具串比较复杂，不容易发生砂卡解卡的情况。

3小结

在水平井连续油管分段破碎技术的应用过程中，将连续油管与双密封单卡破碎技术进行了有效结合，不仅进一步提高了折断作业的效率，而且降低了操作人员的劳动强度，还实现了有效控制。在破坏施工过程中，风险得到了很好的控制。然而，在实际使用中通过合理地选择低摩擦破坏性流体，可以最小化线圈管的摩擦阻力。并且在这种情况下，在施工过程中可以进一步增加位移和工作压力，从而有效地降低裂缝的施工压力。

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（中海油服油田生产事业部，天津 300142）