專利名稱：連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣田勘探和開發(fā)領(lǐng)域，特別是一種適合于小井眼直井多層壓裂改造的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝。
背景技術(shù)：
近年來，鄂爾多斯盆地致密氣藏應(yīng)用適度規(guī)模、機械分壓、低濃度胍膠壓裂改造技術(shù)為蘇里格氣田的開發(fā)提供了主體技術(shù)，實現(xiàn)了直井機械分層三層的エ藝技木；針對蘇里格東區(qū)，進(jìn)ー步開展了多薄層壓裂、低傷害壓裂液的研究與現(xiàn)場試驗，在機械分層三層的基礎(chǔ)上閃現(xiàn)了投球四層分壓；2008年以來，又積極探索直井多段壓裂改造，2010年積極開展國際合作，開展了連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層環(huán)空壓裂先導(dǎo)試驗和套管滑套分層壓裂(TAP)先導(dǎo)試驗。截止目前，國內(nèi)通過投球打滑套的機械工具最多可分壓5-6層，國外單井一般可壓裂14-22層段，遠(yuǎn)低于國外單井壓裂水平，縱向上含氣層系的動用不充分。因此，開展連續(xù)多層壓裂是増加資源動用程度、提高單井產(chǎn)量的潛力所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有直井分層壓裂常規(guī)技術(shù)的局限性，即機械分層壓裂技術(shù)分層級數(shù)有限，目前一趟管柱最多分壓5-6層，無法滿足提高多層系儲層縱向動用程度，單井產(chǎn)量低等缺陷；提供了一種不受壓裂級數(shù)限制的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，該エ藝可最大限度提高氣藏縱向上的儲層動用程度，提高單井產(chǎn)量。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，主要包括以下步驟首先射孔前對射孔位置進(jìn)行連續(xù)油管定位校深；再根據(jù)優(yōu)化的連續(xù)油管射孔參數(shù)，對壓裂層段進(jìn)行噴砂射孔；射孔后，對破裂試驗途徑進(jìn)行選擇，完成破裂試驗；破裂試驗成功后通過環(huán)空進(jìn)行主壓裂施工，主壓裂施工末期通過欠頂替形成砂塞實現(xiàn)層間封隔，達(dá)到分層改造的目的。所述的連續(xù)油管射孔前定位校深是對無接箍連續(xù)油管的下位置的準(zhǔn)確定位；連續(xù)油管的定位校深包括以下步驟
①連續(xù)油管帶井下射孔工具下入到短套管下40-60m;若短套管離人工井底距離在60米以內(nèi)，則直接下入到人工井底；
②上提連續(xù)油管探節(jié)箍位置，上提速度5m/min，逐一找出套管節(jié)箍位校連續(xù)油管深
度；
③探到短套管位置后，標(biāo)校連續(xù)油管深度，探射孔段位置；
④重復(fù)2-3步逐一探出所有射孔段位置，并對各射孔段位置進(jìn)行標(biāo)記；每次上提或下放連續(xù)油管到短套管位置都要進(jìn)行一次標(biāo)校；
⑤如果短套管上面還有層位，短套管會被砂子填埋，在短套管被填埋之前必須找出離這ー層射孔段最近的上下套管節(jié)箍位置標(biāo)記，對該層進(jìn)行射孔時以標(biāo)記做為參考找出離射、孔段最近的套管節(jié)箍，以這個位置標(biāo)校連續(xù)油管深度從而確認(rèn)射孔位置。所述的連續(xù)油管的定位校深步驟中步驟③的探射孔段位置方法為從短套管開始逐一數(shù)出套管，直到探到離射孔段位置最近的套管位置為止，以這個套管位置為準(zhǔn)再次對連續(xù)油管深度標(biāo)校，上提或下放連續(xù)油管Nm到射孔段后，在油管上做標(biāo)記。所述的連續(xù)油管的定位校深步驟中步驟②的探套管節(jié)箍位置時連續(xù)油管內(nèi)須泵注排量100-150L/min，保持油管內(nèi)壓カ在12. 3-20. 8MPa之間，使連續(xù)油管充分伸直，確保探測位置準(zhǔn)確。所述的連續(xù)油管的定位校深步驟中標(biāo)記均使用油漆進(jìn)行標(biāo)記，各射孔段位置使用不同油漆進(jìn)行標(biāo)記。所述的通過連續(xù)油管帶噴砂射孔工具對壓裂層段進(jìn)行噴砂射孔包括如下步驟
①連續(xù)油管射孔排量確定射孔排量需滿足考慮地面回壓控制，在連續(xù)油管限壓范圍內(nèi)，噴嘴噴射速度達(dá)到170m/s以上；
②連續(xù)油管射孔時間、射孔次數(shù)的確定連續(xù)油管射穿套管時間為10-15min;射孔次數(shù)根據(jù)噴射器噴ロ個數(shù)而定，噴射器噴ロ 3個，I米射孔兩次，第一次射孔后降排量下放0. 5米進(jìn)行第二次噴射；噴射器噴ロ 2個，I米射孔三次，第一次射孔后下放0. 3米進(jìn)行第二次噴射，第二次噴射后繼續(xù)下放0. 3米進(jìn)行第三次噴射。所述的破裂試驗中上提連續(xù)油管100m，先通過連續(xù)油管進(jìn)行破裂試驗，若壓カ在50MPa以下，無明顯破壓，再采用環(huán)空泵注進(jìn)行破壓試驗。所述的欠頂替形成砂塞步驟中壓裂加砂尾段打砂塞前泵注2_3m3隔離液，然后再泵注砂塞，具體步驟為
①計算填砂量第一段壓裂加砂尾段填砂量為人工井底至設(shè)計砂面位置所占套管容積；其他砂塞量為上ー層填砂砂面位置至設(shè)計位置所占套管容積；
②確定填砂砂比15-18%；
③計算填砂攜砂液體積；
④欠頂替形成砂塞。所述的欠頂替中欠頂替量=射孔段以上套管容積+地面管線容積-連續(xù)油管外容積-隔離液體積-填砂攜砂液體積。所述的欠頂替形成砂塞后上提連續(xù)油管至1500m，關(guān)井等沉砂，沉砂4小時后，試壓探砂面合格，則填砂分層成功。該エ藝現(xiàn)場試驗達(dá)到預(yù)期結(jié)果。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用上述壓裂エ藝技術(shù)方案，通過連續(xù)油管進(jìn)行射孔，環(huán)空進(jìn)行主壓裂，欠頂替形成砂塞留置井筒內(nèi)實現(xiàn)層間封隔器，從而實現(xiàn)直井多層壓裂改造。連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝不受壓裂級數(shù)限制，為單層低產(chǎn)的多層系直井壓裂改造提供增產(chǎn)方向。


下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)ー步說明。圖I是井筒砂塞分層情況示意圖。圖中1、短套管上接箍；2、短套管下接箍；3、第一套管接箍；4、第二套管接箍；5、、下射孔段；6、上射孔段；7、砂面；8、人工井底。
具體實施例方式實施例I
連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，主要包括以下步驟首先射孔前對射孔位置進(jìn)行連續(xù)油管定位校深；再根據(jù)優(yōu)化的連續(xù)油管射孔參數(shù)，對壓裂層段進(jìn)行噴砂射孔；射孔后，對破裂試驗途徑進(jìn)行選擇，完成破裂試驗；破裂試驗成功后通過環(huán)空進(jìn)行主壓裂施エ，主壓裂施工末期通過欠頂替形成砂塞實現(xiàn)層間封隔，達(dá)到分層改造的目的。實施例2
以一 ロ完鉆井深3033m的開發(fā)井為例，完鉆層位本溪組。該井鉆遇盒8段砂層厚度19. 2米，測井解釋含氣層厚度5. 0米；鉆遇山2段砂層厚度22. 5米，測井解釋氣層厚度3. 4米，含氣層厚度9. 4米。根據(jù)該井儲層含氣情況，考慮套管接箍資料，擬對該井山2下射孔段2981. 5-2982、山2上射孔段2964-2964. 5m及盒8段2895. 5_2896m采用連續(xù)油管水力噴射填砂分層壓裂エ藝進(jìn)行儲層改造。本發(fā)明的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，主要包括以下步驟首先射孔前對射孔位置進(jìn)行連續(xù)油管定位校深；再根據(jù)優(yōu)化的連續(xù)油管射孔參數(shù)，對壓裂層段進(jìn)行噴砂射孔；射孔后，對破裂試驗途徑進(jìn)行選擇，完成破裂試驗；破裂試驗成功后通過環(huán)空進(jìn)行主壓裂施工，主壓裂施工末期通過欠頂替形成砂塞實現(xiàn)層間封隔，達(dá)到分層改造的目的。現(xiàn)以連續(xù)油管對山2下射孔段、山2上射孔段實現(xiàn)填砂分層改造來說明該エ藝。( I)對射孔位置進(jìn)行連續(xù)油管定位校深
I)連續(xù)油管帶井下射孔工具下至人工井底8的位置，即3009. 24米，拉カ由9t，下降至
2.98t o2)以5m/min上提連續(xù)油管探節(jié)箍位置，逐一找出套管節(jié)箍位校連續(xù)油管深度。3)探到短套管位置后，標(biāo)校連續(xù)油管深度，探射孔段位置；具體試驗過程如下 如圖I所示，第一次定位逐一找出套管節(jié)箍位置，直到找到短套管位置為止，其中短
套管下節(jié)箍2為2939. 18m處、短套管上節(jié)箍I為2935. 66m處，以短套管節(jié)箍位置為準(zhǔn)，標(biāo)校連續(xù)油管深度，見表I ;權(quán)利要求
1.連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，主要包括以下步驟首先射孔前對射孔位置進(jìn)行連續(xù)油管定位校深；再根據(jù)優(yōu)化的連續(xù)油管射孔參數(shù)，對壓裂層段進(jìn)行噴砂射孔；射孔后，對破裂試驗途徑進(jìn)行選擇，完成破裂試驗；破裂試驗成功后通過環(huán)空進(jìn)行主壓裂施エ，主壓裂施工末期通過欠頂替形成砂塞實現(xiàn)層間封隔，達(dá)到分層改造的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，其特征是所述的連續(xù)油管射孔前定位校深是對無接箍連續(xù)油管的下位置的準(zhǔn)確定位；連續(xù)油管的定位校深包括以下步驟 ①連續(xù)油管帶井下射孔工具下入到短套管下40-60m;若短套管離人工井底距離在60米以內(nèi)，則直接下入到人工井底； ②上提連續(xù)油管探節(jié)箍位置，上提速度5m/min，逐一找出套管節(jié)箍位校連續(xù)油管深度； ③探到短套管位置后，標(biāo)校連續(xù)油管深度，探射孔段位置； ④重復(fù)2-3步逐一探出所有射孔段位置，并對各射孔段位置進(jìn)行標(biāo)記；每次上提或下放連續(xù)油管到短套管位置都要進(jìn)行一次標(biāo)校； ⑤如果短套管上面還有層位，短套管會被砂子填埋，在短套管被填埋之前必須找出離這ー層射孔段最近的上下套管節(jié)箍位置標(biāo)記，對該層進(jìn)行射孔時以標(biāo)記作為參考找出離射孔段最近的套管節(jié)箍，以這個位置標(biāo)校連續(xù)油管深度從而確認(rèn)射孔位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，其特征是所述的連續(xù)油管的定位校深步驟中步驟③的探射孔段位置方法為從短套管開始逐一數(shù)出套管，直到探到離射孔段位置最近的套管位置為止，以這個套管位置為準(zhǔn)再次對連續(xù)油管深度標(biāo)校，上提或下放連續(xù)油管Nm到射孔段后，在油管上做標(biāo)記。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，其特征是所述的連續(xù)油管的定位校深步驟中步驟②的探套管節(jié)箍位置時連續(xù)油管內(nèi)須泵注排量100-150L/min，保持油管內(nèi)壓カ在12. 3-20. 8MPa之間，使連續(xù)油管充分伸直，確保探測位置準(zhǔn)確。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，其特征是所述的連續(xù)油管的定位校深步驟中標(biāo)記均使用油漆進(jìn)行標(biāo)記，各射孔段位置使用不同油漆進(jìn)行 標(biāo)記。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，其特征是所述的通過連續(xù)油管帶噴砂射孔工具對壓裂層段進(jìn)行噴砂射孔包括如下步驟 ①連續(xù)油管射孔排量確定射孔排量需滿足考慮地面回壓控制，在連續(xù)油管限壓范圍內(nèi)，噴嘴噴射速度達(dá)到170m/s以上； ②連續(xù)油管射孔時間、射孔次數(shù)的確定連續(xù)油管射穿套管時間為10-15min;射孔次數(shù)根據(jù)噴射器噴ロ個數(shù)而定，噴射器噴ロ 3個，I米射孔兩次，第一次射孔后降排量下放0. 5米進(jìn)行第二次噴射；噴射器噴ロ 2個，I米射孔三次，第一次射孔后下放0. 3米進(jìn)行第二次噴射，第二次噴射后繼續(xù)下放0. 3米進(jìn)行第三次噴射。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，其特征是所述的破裂試驗中上提連續(xù)油管100m，先通過連續(xù)油管進(jìn)行破裂試驗，若壓カ在50MPa以下，無明顯破壓，再采用環(huán)空泵注進(jìn)行破壓試驗。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，其特征是所述的欠頂替形成砂塞步驟中壓裂加砂尾段打砂塞前泵注2-3m3隔離液，然后再泵注砂塞，具體步驟為 ①計算填砂量第一段壓裂加砂尾段填砂量為人工井底至設(shè)計砂面位置所占套管容積；其他砂塞量為上ー層填砂砂面位置至設(shè)計位置所占套管容積； ②確定填砂砂比15-18%； ③計算填砂攜砂液體積； ④欠頂替形成砂塞。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，其特征是所述的欠頂替中欠頂替量=射孔段以上套管容積+地面管線容積-連續(xù)油管外容積-隔離液體積-填砂攜砂液體積?！?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂エ藝，其特征是所述的欠頂替形成砂塞后上提連續(xù)油管至1500m，關(guān)井等沉砂，沉砂4小時后，試壓探砂面合格，則填砂分層成功。
全文摘要
本發(fā)明公開了連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂工藝，主要包括以下步驟首先射孔前對射孔位置進(jìn)行連續(xù)油管定位校深；再根據(jù)優(yōu)化的連續(xù)油管射孔參數(shù)，對壓裂層段進(jìn)行噴砂射孔；射孔后，對破裂試驗途徑進(jìn)行選擇，完成破裂試驗；破裂試驗成功后通過環(huán)空進(jìn)行主壓裂施工，主壓裂施工末期通過欠頂替形成砂塞實現(xiàn)層間封隔，達(dá)到分層改造的目的。連續(xù)油管水力噴砂射孔填砂分層壓裂工藝不受壓裂級數(shù)限制，為單層低產(chǎn)的多層系直井壓裂改造提供增產(chǎn)方向。
文檔編號E21B43/14GK102748001SQ20121025724
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者蘭建平, 張冕, 池曉明, 王祖文, 費節(jié)高, 鄧小強, 郭艷萍, 陳松, 韓文哲, 高紅平 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司