水平井連續油管分段壓裂技術研究

楊懿

摘 要：目前，連續油管技術在油田生產和生產后期的應用，在有效提高油田生產和生產效率方面發揮了重要作用。本文主要針對特定實施過程中連續油管逐步破碎技術的工藝參數優化，結合生產現場應用中的幾個問題，旨在有效地結合連續油管和雙密封單管。在此基礎上，讓現場施工效率進一步提高。

關鍵詞：連續油管;水平井;管柱;分段壓裂

引言

針對水平低分辨率油藏的稀薄儲層，多間隙和物理性質的巨大差異，針對水平定義的每個層開發了一種壓裂方法。該技術可以實現多層水平井目標破碎工藝的改造，在實際應用中取得了良好的效果。在我國一些主要油田用于實際生產中低滲透油田的壓裂作業，作為主要經營技術。但是，在初期，必須提起管柱以完成多階段的壓裂，并且在施工過程中必須反復拆卸和組裝井口裝置，造成了實際工作效率低，勞動強度相對較高。

1結構原理分析

連續油管壓裂施工的管柱結構中，包括了連續油管、丟手接頭、旋轉接頭、扶正器和導壓噴砂器等幾個部分。

在實際的壓裂施工中，完全使用雙重包裝器，實現在目標層的單卡。設置封隔器時，主要依賴先導壓力噴砂機的節流效果。在流動的作用下，完成壓裂施工的整個裂縫構造之后，進行反向循環的井洗和砂洗，然后將管道提起并重復進行反洗，以達到洗井的目的，和整個井段的分段壓裂。

2配套技術分析

2.1連續油管的支撐工具

在改進了普通油管的結構設計之后，目前的雙密封單卡壓裂工藝的管柱連接和堵塞釋放機構已經形成。但是，這種結構不適用于連續油管。考慮到這一點，為了實現兩種結構的融合，特別設計了油壬式旋轉接頭和剪切式插入式安全接頭，以使原始的雙接頭可以平穩連續地連接。該油管實現了兩種結構的支撐使用，有效控制了實際破損的風險。

（1）在運行井下破碎工具時，油壬式旋轉接頭的設計旨在有效地防止工具在水平段或偏斜段旋轉，并進一步減小連續油管的實際剪切力。因此，可以實現連續油管與井下破碎工具的有效連接，同時消除了井下壓裂的工具柱在旋轉過程中對連續油管的影響。

（2）在某些壓裂施工過程中，通常將卷筒纏繞在局部連續油管上，在這種情況下，不建議使用傳統的投球液壓丟手。剪切丟手接頭就是根據這種情況進行設計，可以使連續油管釋放時更加安全可靠，完全可以滿足油田壓裂施工的實際需要。

2.2防源噴裝置

為了滿足實際壓裂施工的防井噴要求，在進行實際壓裂施工過程中，井下壓裂工具柱相對較長，外徑較大。主要由防噴管、防噴器、連續油管防噴器、四通等四個部分組成。防噴器的各個部分以法蘭形式連接，最高耐壓能力可達到35MPa。對180mm以內的所有井下工具串實現出色的井噴保護。

2.3連續油摩擦定律

由于連續油管本身的相對較小的內徑，一些連續油管在實際壓裂構造期間經常彎曲，從而在實際壓裂操作期間導致相對較大的摩擦阻力。相對較高的壓力對整體壓裂結構效果和連續油管本身的壽命有很大的影響。為了充分掌握連續油管在破裂施工過程中的實際摩擦規律，并有效地控制連續油管在施工過程中的工作壓力，連續油管對清水，濕滑水，常規破碎液和低摩擦的摩擦阻力等多種介質條件下進行了測試。

實驗表明，在相同排量條件下，低摩擦破碎液環境下發生的實際摩擦僅占常規破碎液的80.8%和凈水的30%左右。另外，在試驗中，壓力條件限制在50 MPa以內，在低摩擦壓裂液狀態下的壓裂施工過程中，實際排量可以達到3.8m3/min，從而可以充分達到壓力。有關裂縫施工相關標準的要求。因此，通過在水平井中的連續油管的實際逐步破裂中使用低摩擦破碎液并保持與常規管壓力配置相同的配置參數，可以有效地降低施工難度。

2.4連續油管壓裂管柱的設計

由于連續油管的特殊彎曲性能，在伸直或彎曲時，摩擦力可能存在某些差異。在逐步拆分水平井中連續油管的實際過程中，可以完全保證長度的保留。配合井深，可以有效降低施工過程中連續油管的摩擦阻力。螺旋油管被廣泛用于大慶油田，但是目前的油田僅引入了兩種長度規格為1600m和3500m的螺旋油管，這影響了實際應用。有效地擴大了水平井連續油管破碎技術的應用范圍，充分滿足了不同深度水平井的實際施工要求。在嚴格計算連續油管的彎曲強度和抗拉強度之后，最終提出了一種將普通油管和連續油管相結合的方法，該方法可以有效地補充連續油管的實際長度，從而可以使用實際連續油管。在施工過程中，適應范圍更廣。

2.5可鉆復合橋塞階梯式破碎技術

多孔復合橋塞用于特定等級的變化，橋塞和射孔槍流經線圈管或電纜，爆炸性穿孔后將電纜或線圈管取出并通過套管泵注入。該技術主要適用于逐步完成套管完井作業，并且由于第一部分沒有泵送通道，因此經常使用履帶或橋塞以及帶有射孔槍的連續油管。轉換完成后，可以對橋塞進行鉆孔和磨削，以進行多層回流和聯合開采。但是該技術的工期長，地層破壞大。

2.6投球打滑套式分段壓裂技術

投球打滑套壓裂技術首先將待壓裂改造層段一次性分段射孔，在起出射孔槍之后，再下入帶有滑套分壓工藝管柱的工具串，到達設計位置之后，完成壓裂第一段，繼續投放與滑套尺寸相匹配的鋼球，之后再用油管液體加壓，打斷銷釘后打開滑套，把封隔器坐封，施工上層，一步步完成施工。通過該技術，可實現連續壓裂施工，達到縮短施工周期，提高施工效率的目的。但是，由于井下工具串比較復雜，不容易發生砂卡解卡的情況。

3小結

在水平井連續油管分段破碎技術的應用過程中，將連續油管與雙密封單卡破碎技術進行了有效結合，不僅進一步提高了折斷作業的效率，而且降低了操作人員的勞動強度，還實現了有效控制。在破壞施工過程中，風險得到了很好的控制。然而，在實際使用中通過合理地選擇低摩擦破壞性流體，可以最小化線圈管的摩擦阻力。并且在這種情況下，在施工過程中可以進一步增加位移和工作壓力，從而有效地降低裂縫的施工壓力。

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（中海油服油田生產事業部，天津 300142）