[發(fā)明專利]海上壓裂工藝方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310240726.8
• 申請(qǐng)日: 2013-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN104234681A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李萬(wàn)強(qiáng);郭秀庭;何炳振;蔡茂佳;李曉祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 易繼貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于海上石油勘探開發(fā)過(guò)程中的增產(chǎn)方法，尤其是一種海上壓裂工藝方法。

背景技術(shù)

目前，因成本高、風(fēng)險(xiǎn)大，壓裂僅局限于陸上，海上只有少量的酸化，酸化施工過(guò)程如下：1、進(jìn)行酸化地質(zhì)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)中要求結(jié)合海上安全生產(chǎn)需要，增加海上作業(yè)安全指導(dǎo)內(nèi)容。做好施工作業(yè)指導(dǎo)書和HSE策劃書及開工檢查表。2、施工前，選適宜的天氣狀況：在預(yù)計(jì)施工時(shí)間范圍內(nèi)，施工海域風(fēng)力小于6級(jí)，能見度大于500m。把2臺(tái)2000型泵撬、酸液儲(chǔ)液罐等設(shè)備從碼頭裝到貨船上，在船上配好施工用的酸液（也可先配好再裝到船上液罐中），運(yùn)送到海上試油平臺(tái)附近；3、利用試油平臺(tái)上的吊機(jī)，把從貨船上注酸泵撬到平臺(tái)上的井口之間用Φ73mm鎧式高壓軟管吊起并連接好，試壓70Mpa，不刺不漏為合格；4、酸化施工，把貨船酸液儲(chǔ)罐內(nèi)配好的酸液泵注到井內(nèi)，擠入地層中與地層中粘土礦物或鈣質(zhì)膠結(jié)物反應(yīng)；排量小于2m³/min，泵壓小于56Mpa。5、放噴、誘噴排出地層中反應(yīng)物及地層流體。

此方法施工復(fù)雜、難度大、存在著酸液腐蝕、酸液傷人及酸液污染等較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，還存在碳酸鹽巖地層適應(yīng)酸化而砂巖地層不適合酸化的問(wèn)題，不能滿足砂巖地層增產(chǎn)改造需要。

由于此前國(guó)內(nèi)海上壓裂施工存在空白，而在海上探井試油過(guò)程中，對(duì)于射孔后滲透性差、原始產(chǎn)量低的地層，必須進(jìn)行增產(chǎn)措施改造，壓裂工藝能起到發(fā)揮地層最大產(chǎn)能的作用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種海上壓裂工藝方法，解決海上因風(fēng)浪、潮汐作用，船體搖晃無(wú)法使用鋼質(zhì)硬管線連接和平臺(tái)空間狹小無(wú)法放置眾多壓裂設(shè)備的難題，實(shí)現(xiàn)了海上也可以組織實(shí)施大型壓裂的目的。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明海上壓裂工藝方法，包括以下步驟：

A.結(jié)合海上安全生產(chǎn)需要，進(jìn)行壓裂地質(zhì)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)；

B.海上作業(yè)平臺(tái)按照壓裂工藝設(shè)計(jì)要求，完成井筒準(zhǔn)備工作，安裝壓裂井口，安裝壓裂井口高壓管線到平臺(tái)舷邊，并與平臺(tái)舷邊高壓軟管連接；

C.壓裂設(shè)備裝船，壓裂施工船型為載重4000噸級(jí)以上船舶，壓裂設(shè)備吊裝到甲板上并固定，液罐區(qū)集中在船頭，向后依次為供液泵、砂囤、混砂泵撬、儀表撬、高壓注入泵機(jī)組及高壓管匯等，備水、裝料、配壓裂液，高壓管匯是連接各個(gè)高壓注入泵及高壓注入管線的總成，高壓注入泵是通過(guò)高壓管匯和高壓管線向油管內(nèi)注入壓裂液的動(dòng)力設(shè)備；

D.根據(jù)氣象條件確定發(fā)船、配液和施工時(shí)間，壓裂施工船到達(dá)平臺(tái)后采取尾靠方式，系纜，與平臺(tái)舷邊高壓軟管連接，啟動(dòng)所有高壓注入泵，循環(huán)檢查并進(jìn)行管線試壓；

E.試壓合格后按照設(shè)計(jì)泵注程序進(jìn)行壓裂施工，打開壓裂井口總閘門，啟動(dòng)壓裂泵，依次向油管內(nèi)注入前置液、攜砂液、頂替液，頂替完成后，壓裂施工結(jié)束；

F.壓裂施工結(jié)束后，關(guān)井、高壓管線泄壓，拆高壓管線、解纜，壓裂施工船離開作業(yè)平臺(tái)回港，壓裂井進(jìn)行裝油嘴控制開井放噴求產(chǎn)作業(yè)。

上述壓裂施工規(guī)模達(dá)到液量500m³，加砂40m³，施工排量5.5m³/min。

上述壓裂施工船型為載重4000噸級(jí)。

上述砂囤為兩個(gè)，且容積均為20m³，架高1.5m并固定在船甲板上，其底部設(shè)置為帶閥門的漏斗。

上述高壓軟管為外層纏有多層鋼絲的能自由彎曲的承壓管線；所述高壓管線為鋼制硬管線。

上述高壓軟管上端經(jīng)平焊在平臺(tái)纜樁上或甲板上的高壓軟管固定裝置固定，高壓軟管下端與壓裂施工船上的高壓管線連接。

上述壓裂井口附近的高壓管線上安裝關(guān)井和泄壓閥門組。

與現(xiàn)在技術(shù)方案相比，本發(fā)明海上壓裂工藝方法作為一項(xiàng)儲(chǔ)層增產(chǎn)改造措施，適用于海上勘探開發(fā)井的試油壓裂施工，解決了試油平臺(tái)空間狹小、搬運(yùn)設(shè)備困難、安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)大等條件的限制。本方法為進(jìn)一步正確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層，增加儲(chǔ)量，提高產(chǎn)量提供了有利保證。本發(fā)明克服了輪式拉砂翻斗車不能上船加砂的難題；克服了鋼制硬管線無(wú)法連接和固定的問(wèn)題。由于施工船的不停搖晃，鋼制硬管線無(wú)法實(shí)現(xiàn)固定不動(dòng)，采用高壓軟管連接與固定，滿足了施工的需要，解決了管線連接難題；設(shè)計(jì)配套了緊急情況下關(guān)井和泄壓裝置，確保在緊急情況下能迅速關(guān)井和泄壓。解決了惡裂海況、大風(fēng)、涌浪及纜繩斷等緊急情況下關(guān)井、泄壓等難題。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明海上壓裂工藝方法，包括以下步驟：