水平井水力噴砂分段壓裂技術內容簡介

欲在比較長的水平井井段中以較短的時間、安全地壓裂形成上述優(yōu)化的多條水力裂縫，且壓后快速地排液，實現(xiàn)低傷害的水平井分段壓裂，其壓裂工藝技術難點在于分段壓裂工藝方式選擇和井下封堵工具，目前國內外水平井分段壓裂的工藝技術方法，主要分為以下四類。

國內外在20世紀90年代初采用該技術，主要用于套管井。其基本做法是:①射開第一段，油管壓裂；②用液體膠塞和砂子隔離已壓裂井段；③射開第二段，通過油管壓裂該段，再用液體膠塞和砂子隔離；④采用這種辦法，依次壓開所需改造的井段；⑤施工結束后沖砂沖膠塞合層排液求產。液體膠塞和填砂分隔分段壓裂方法施工安全性高，但所使用的液體膠塞濃度高，對所隔離的層段傷害大，同時壓后排液之前要沖開膠塞和砂子，沖砂過程中對上下儲層均會造成傷害，而且施工工序繁雜，作業(yè)周期長，使得綜合成本高，因此，該技術方法20世紀90年代初發(fā)展起來后沒有得到進一步發(fā)展與推廣應用。

機械封隔技術用于套管井，主要有機械橋塞與封隔器結合或雙封隔器單卡分壓或環(huán)空封隔器分段壓裂等技術，基本分為以下3種。

（1）機械橋塞+封隔器分段壓裂。射開第一段，油管壓裂，機械橋塞座封封堵；再射開第二段，油管壓裂，機械橋塞座封封堵；按照該方法依次壓開所需改造的井段，打撈橋塞，合層排液求產。

（2）環(huán)空封隔器分段壓裂。首先把封隔器下到設計位置，從油管內加一定壓力坐封環(huán)空壓裂封隔器，從油套環(huán)空完成壓裂施工，解封時從油管加壓至一定壓力剪斷解封銷釘，同時打開洗井通道，洗井正常后起出壓裂管柱，重復作業(yè)過程，實現(xiàn)分射分壓。

（3）雙封隔器單卡分壓?？梢砸淮涡陨溟_所有待改造層段，壓裂時利用導壓噴砂封隔器的節(jié)流壓差壓裂管柱，采用上提的方式，一趟管柱完成各層的壓裂?！?/p>

現(xiàn)場試驗結果表明，環(huán)空封隔器分段壓裂技術已成功地應用于淺層油藏，相對成熟，在深井應用中還需改進與完善。雙封隔器單卡分段壓裂技術容易砂卡封隔器，造成井下事故，正進一步攻關。

限流壓裂技術是在壓裂過程中，當壓裂液高速通過射孔孔眼進入儲層時會產生孔眼摩阻且隨泵注排量的增加而增大，帶動井底壓力的上升，當井底壓力一旦超過多個壓裂層段的破裂壓力，即在每一個層段上壓開裂縫，它要求各個段破裂壓力基本接近，可用孔眼摩阻來調節(jié)。該技術多用于形成縱向裂縫的水平井，分段的針對性相對較差。

水力噴射分段改造技術是90年代末發(fā)展起來的目前國外應用比較廣泛的技術，其技術原理是根據(jù)伯努利方程，將壓力能轉換為速度，油管流體加壓后經(jīng)噴嘴噴射而出的高速射流（噴嘴噴射速度大于126 m/s）在地層中射流成縫，通過環(huán)空注入液體使井底壓力剛好控制在裂縫延伸壓力以下，射流出口周圍流體速度最高，其壓力最低，環(huán)空泵注的液體在壓差作用下進入射流區(qū)，與噴嘴噴射出的液體一起被吸入地層，驅使裂縫向前延伸，因井底壓力剛好控制在裂縫延伸壓力以下，壓裂下一層段時，已壓開層段不再延伸，因此，不用封隔器與橋塞等隔離工具，實現(xiàn)自動封隔。通過拖動管柱，將噴嘴放到下一個需要改造的層段，可依次壓開所需改造井段。水力噴射壓裂技術可以在裸眼、篩管完井的水平井中進行加砂壓裂，也可以在套管井上進行，施工安全性高，可以用一趟管柱在水平井中快速、準確地壓開多條裂縫，水力噴射工具可以與常規(guī)油管相連接入井，也可以與大直徑連續(xù)油管（60.3 mm）相結合，使施工更快捷，國內外已有數(shù)百口井用此技術進行過酸壓或加砂壓裂處理。

（1）水平井水平井段分段壓裂改造是獲得較好效果的前提，其工藝技術難點在于分段壓裂工藝方式選擇和井下封堵工具。

（2）目前水平井分段壓裂工藝技術方法主要有化學方法、機械方法和水力噴射等方法，比較而言，水力噴射方法可以實現(xiàn)自動封堵，施工風險小，可用于裸眼、篩管與套管等完井方式，一趟管柱可進行多段壓裂，縮短施工周期，有利于降低儲層傷害，在國外的水平井分段壓裂中得到廣泛的應用，其他分段壓裂技術和工具均各有優(yōu)缺點，需進一步改進與完善。

（3）建議開展：①水力噴射分段壓裂技術攻關研究，包括水力噴砂工具（噴嘴、噴射器等與配套工具等）、水力噴砂壓裂優(yōu)化設計方法與壓裂施工工藝技術；②新型化學暫堵膠塞分段壓裂技術研究；③雙封隔器以及多級封隔器分段壓裂工藝技術研究等。形成水平井分段壓裂工藝技術及配套工具系列。