完井系统始终是工具的天下,技术的革新也常常以一种或多种创新型技术的应用来体现,本期选取了三种最具代表性的工具,详细介绍了国外最新的多级完井配套技术。
多级分段完井工艺技术对于改善低渗透、低孔隙度油气藏开发效果、提高单井产量和最终采收率,具有重要作用,它是油田增产、增注的有效手段,它的技术难点在于分段压裂工艺方式的选择、井下封堵工具和压裂滑套工具的配套使用。
目前我国低渗透油藏已探明储量近60亿吨,已经动用储量近30亿吨,近 50%的探明低渗透储量由于产能低、开采效益差难以动用。水平井可以增加井筒与油层的接触面积,提高油气的产量和最终的采收率。
但由于低渗透油藏的渗透率低、渗流阻力大、连通性差,有时水平井的单井产能也较低,满足不了经济开发的要求,还要对水平井进行压裂增产,提高水平井的产能。应用水平井压裂的措施,可实现油田增储稳产。
多级分段压裂技术可以分为两类:第一类是机械封堵逐层压裂的分段压裂技术,主要采用封隔器机械分卡压裂方法。第二类是分流分段压裂技术,它是利用压裂液通过已压开层射孔炮眼时的力学特性,迫使压裂液分流并提高井底压力,使破裂压力不同的各目的层都相继被压开,加砂支撑裂缝,完成全井压裂。其技术代表是限流法压裂技术。
国外水平井多级分段压裂技术比较有代表性的有以下三种:石油圈原创www.oilsns.com
斯伦贝谢公司针对砂岩或碳酸盐岩油藏裸眼井的压裂而设计的 Stage FRACTM增产系统,技术核心是借助Rock Seal TM II 裸眼封隔器对水平段进行分段封隔。
哈里伯顿公司的固井滑套分段压裂系统,主要包括膨胀悬挂器、遇油膨胀封隔器、压裂滑套。
贝克休斯公司的 Frac Point System 分段压裂系统,主要由尾管封隔器、裸眼管外封隔器、投球驱动压裂滑套、“P”压力驱动滑套”井筒隔绝阀及引鞋等组成。
我国从上世纪80年代起对水平井压裂增产技术进行研究,主要在水力裂缝理论、产能预测、水平井分段压裂施工工艺与水平井分段封隔工具等方面取得了较大进展,经过多年发展,比较具有代表性的有大庆油田水平井分段酸化管柱,长庆油田水平井机械隔离分段压裂管柱。
本期内容主要对多级分段完井工艺领域的几种最新技术和工具进行了介绍:专为非常规致密油气储层裸眼井和套管井的增产改造而设计的Packers Plus StackFRAC HD多级完井系统,哈里伯顿专门应对大位移井复杂井身结构的RapidStage系统,以及Interwell公司的高膨胀桥塞(HEX)。让小编带你一饱眼福吧。
1.Packers Plus公司StackFRAC HD多级完井系统
Packers Plus公司的StackFRAC HD多级完井系统是专门为解决非常规致密油气储层裸眼井和套管井的增产改造问题而量身打造。这种创新的、久经现场考验的系统能够在一次连续的泵注中为增产改造提供有效的充填。一旦增产改造作业完成,该井可立即返排并投入生产。
此外,StackFRAC HD系统采用了模块化设计,能与其他Packers Plus工具和系统兼容使用。诸多特点不胜枚举,那么在面临横跨科罗拉多州和怀俄明州的落基山脉地区天然裂缝高度发育的Niobrara储层时,该技术又有何骄人表现,让小编带你一探究竟吧。
2.哈里伯顿RapidStage系统石油圈原创www.oilsns.com
大位移井复杂的井身结构,对于完井作业的所带来的难度和风险不言而喻。作业时间更长,完井成本更高,也是让运营商们最头疼的问题。哈里伯顿公司的RapidStage系统为上述问题提供了比较满意的解决方案。
美国东北部的Seneca油气田的大位移井选用了RapidStage ME滑套系统,效果如何?系统基于什么样的作用原理,有哪些鲜为人知的工具,性能怎样?当然心急吃不了热豆腐,小编会一一奉上。
3.Interwell公司的高膨胀桥塞(HEX)
Interwell公司目前研发出一种高膨胀性能的HEX桥塞工具,它是目前市场上使用最为灵活的机械桥塞装置,虽然外观小巧,但性能强大。HEX短小精悍,耐温耐压,可适用范围广泛,实乃修井作业的良好伴侣。
该桥塞不仅具有超强的膨胀性能,而且便于安装和回收,通常只需要一次操作便可实现桥塞的回收,帮助用户们解决了桥塞回收这一大头疼的难题。那么,该桥塞的结构组成、作用原理、产品特性和现场应用情况又是如何呢?敬请关注后期推送内容,石油圈会一一向您解疑答惑。
总体来讲,国内在该领域的技术成果还达不到现场施工配套要求,特别是水平井分段压裂工艺和井下分段层间封隔工具的配套情况与实际生产需求还存在较大的差距,井下层间封隔工具密封性能、工具可靠性不能满足现场需求。在加强科研攻关的同时,面临惨淡的行业背景,如何采取有效的措施对先进技术进行吸收、创新是一个值得发人深省的问题。
来自/Packers Plus等 编辑/魏亚蒙
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- 柠檬
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石油圈认证作者
- 毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系我们。