速鉆橋塞體積壓裂技術在安83區塊水平井的現場應用

魏　波，宋花秀，劉　濤，袁　斌，何航宇，劉建輝，趙旭東

（中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西定邊　718606）

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速鉆橋塞體積壓裂技術在安83區塊水平井的現場應用

魏波，宋花秀，劉濤，袁斌，何航宇，劉建輝，趙旭東

（中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西定邊718606）

摘要：胡尖山油田安83區塊長7油藏位于胡尖山油田中部區域，是以“三低”（低壓、低滲、低產）為特征的典型特低滲透油田，資源潛力大，地質儲量1.4×108t，儲量規模大，但油藏物性差，動用難度大，投產井單井產能低，致密油高效開發技術亟需探索試驗。通過2011年以來的不斷探索，水平井速鉆橋塞體積壓裂技術成為致密油提產提效主體工藝。

關鍵詞：速鉆橋塞；水平井；體積壓裂

胡尖山油田安83井區長7致密油藏位于鄂爾多斯盆地一級構造單元陜北斜坡西部，受沉積初期古地貌及沉積成巖差異壓實作用影響，發育近東西向不規則鼻狀隆起［1］。油藏儲層物性差、非均質性強、天然裂縫發育，屬于典型的“三低”油藏，長72油層穩定，平均油層厚度14.8m，孔隙度7.9%，滲透率0.17×10-3μm2。前期主要采用“分段多簇+體積壓裂”技術，取得了較好的改造效果。但該工藝工序復雜、噴射及壓裂排量受限、現有完井管柱條件無法增加簇數、動管柱放噴泄壓造成存地液量損失大等問題，為施工作業帶來一系列安全隱患，不利于后期穩產。

速鉆橋塞體積壓裂技術是長慶油田結合國外先進技術，立足自有技術自主研發的新型水平井改造工藝。該技術分段壓裂層數不受限制、能實現大規模大排量體積壓裂、橋射與壓裂施工交替作業施工周期短等優點，提產提速效果明顯。該技術射孔橋射聯作，一次性用電纜下入射孔槍和橋塞，封隔層位準確，電子選發式多級點火可實現多簇射孔；其“大排量、大液量、低砂比”的壓裂特點可實現復雜網絡裂縫的改造，增加了油藏的滲流通道，同時提高了地層能量。為長慶油田5 000×104t穩產增效提供有力的技術支撐。

1　速鉆橋塞體積壓裂工藝原理

該工藝除第一段射孔需要油管作業，其余各段壓裂均為光套管施工［2］。第一段射孔采用油管傳輸射孔，完成射孔后采用光套管壓裂，第一段施工完后，關井不放噴。第二段施工時，射孔隊將射孔槍與橋塞聯作工具串裝入防噴管內利用電纜下入井筒，直井段采用電纜傳輸，進入入窗口后利用水泥車或者壓裂車泵送至橋塞座封位置，地面點火，引爆座封裝置，促使橋塞座封于套管內壁。上提電纜，進行多簇射孔，射孔完成后投球封堵下層進行光套管壓裂。后續各段重復第二段施工步驟。該井完成各段施工后采用連續油管進行鉆塞作業，確保井筒暢通無阻。該工藝不受分段簇數限制，可滿足“大排量+多簇壓裂”要求，施工工序簡單，壓裂各段期間不放噴，連續帶壓作業，存地液量大，有利于延緩產量遞減。

2　配套技術及設備

2.1橋塞工具

以前該技術及速鉆橋塞需進口采購，隨著該壓裂工藝的實驗與推廣，目前已實現國產化。新型速鉆復合橋塞主要包括丟手機構、錨定機構和密封機構（見圖1），其中丟手機構通過剪切銷釘控制座封工具與橋塞丟手；錨定機構具有芯軸防轉動和防下移功能，可有效提高鉆磨效率；密封單元和保護套采用弧面結構設計，能提高密封承壓能力［3］。其主要部件均采用特殊增強材料和樹脂基體復合而成，并經過纏繞和模壓等工藝加工成型，材料強度高、可鉆性好、鉆屑易返排。

圖1橋塞工具

2.2可融球

可融球為復合材料制成（見圖2），可以在含有電解質的水中溶解，溶解速度與其所處的溫度及應用結構特點有關，根據地面模擬實驗，針對安83區塊該球溶解需要7 h左右。

圖2　可融球

2.3連續油管設備

連續油管是用低碳合金鋼制作的管材，有很好的繞性，又稱繞性油管，一卷連續油管長幾千米。可以代替常規油管進行很多作業，連續油管作業設備具有帶壓作業、連續起下的特點，設備體積小，作業周期快，成本低。該工藝中主要采用連續油管進行鉆塞及沖砂作業。

3　現場應用

姬塬油田安83井區北部，主力層位長72，該區采用自然能量開發，安83區塊一口水平井，該井完鉆井深3 528m，水平段與油層長均為1 000m，固井質量好，儲層物性較好，無注水對應，純天然能量開采。以“改造體積最大化”為目標，該井采用速鉆橋塞體積壓裂工藝。該井設計9級，每級射孔3～4簇，平均每級加砂量67.3m3，平均砂比9.7%，平均排量9.3m3，入地總液量7 500m3。壓裂施工周期15d，鉆塞周期4d，與相同條件下采用“水力噴射環空加砂”改造工藝相比，施工周期明顯縮短，投產初期該井日產液25.0m3，日產油13.9t，目前日產液15.48m3，日產油10.61t。據統計2015年第六采油廠共計實施水平井24口，其中采用“速鉆橋塞體積壓裂”工藝17口，應用率71%，最長液體滯留時間達到20d，水平井初期遞減同比下降3.5%。

4　結論

（1）速鉆橋塞體積壓裂工藝可大大減少試油工序，降低施工安全風險，大大降低施工成本。

（2）速鉆橋塞體積壓裂工藝“大排量、大液量、低砂比”的壓裂特點可實現復雜網絡裂縫的改造，增加了油藏的滲流通道；壓后不放噴的特點提高了地層能量，提高單井產能，減緩遞減。

參考文獻：

［1］李龍龍，王平平，李垚，等.鄂爾多斯盆地胡尖山油田安83區塊開發效果評價［J］.石油化工應用，2012，31（10）：75-78.

［2］王越，陳付虎，高志軍，姚昌宇.涇河致密油藏水平井速鉆橋塞分段改造實踐［J］.石油鉆采工藝，2014，36（3）：72-74.

［3］葉登勝，李斌，周正，等.新型速鉆復合橋塞的開發與應用［J］.天然氣工業，2014，34（4）：62-66.

中圖分類號：TE357.13

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）06-0065-02

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.06.016

*收稿日期：2016－04-23