[發明專利]水平井多級多縫分段壓裂方法

在審

• 申請號: 201410631114.6
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN104481487A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 戚斌;趙祚培;慈建發;黃禹忠;劉林;王興文;宋燕高;李永明;劉斌;康杰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤;賀元

技術領域

本發明涉及油氣井壓裂增產技術，具體是一種水平井多級多縫分段壓裂方法。

背景技術

近年來，采用水平井技術并結合分段壓裂改造技術，已成為高效開發致密油氣藏的公認的最為有效的手段。常規水平井分段壓裂改造通過增加封隔器、噴砂滑套個數實現對水平井段進行多段壓裂，形成多個填砂裂縫，以擴大油氣井泄油面積，從而提高單井產能。該方法由于受到水平井井筒尺寸及工具外徑尺寸的限制，只能根據封隔器個數確定分段級數，無法在有限的封隔器內增加形成的人工裂縫條數，從而限制壓裂改造效果。總體上來說，針對完井方式的不同可分為裸眼完井分段壓裂改造和套管完井分段壓裂改造兩種方式。

裸眼完井分段改造要求井壁滿足不失穩條件，不考慮分段工具的成本，是低成本鉆完井的首選。然而，一方面裸眼封隔器考慮其性能的穩定劑封隔的可靠性，通常采用進口工具，大大增加了改造成本；另一方面，由于人工裂縫起裂點的不確定，會造成對有利層段無法實現充分改造的風險，目的性不強。

套管完井方式井身的完整性和了操作性最強，分段工藝的配套也最為完善，是國內外優先考慮的完井方式。滿足套管完井的水平井分段壓裂改造工藝可分為橋塞式分段、水力噴射分段、管內多級滑套封隔器分段及管外封隔器分段壓裂改造集中方式。

橋塞式分段壓裂改造和水力噴射分段壓裂改造工藝理論上可以實現不限級數改造，但由于改造過程中需要井口帶壓作業，因此對于高壓或異常高壓氣井需配套井口帶壓裝置，同時，由于拖動管柱及射孔、壓裂需在同一時間段內完成，造成施工周期較長，對于水鎖、水敏傷害嚴重的儲層造成一定的負面影響，增產效果不理想。

管外封隔器主要以斯倫貝謝的TAP（非標系統）為主要代表，可實現不限級數改造。該工藝在完井過程中將分段滑套與套管一起下入，施工過程中通過打開不同位置的滑套達到分段改造的目的。該工藝的現場實施過程中由于分段工具組合的可靠性不強，常出現導壓系統故障導致打不開滑套、固井因素堵塞噴砂滑套無法壓開儲層的情況，國內現存應用較少。

管內多級滑套封隔器分段壓裂工藝是套管完井普遍采用的方式，一般為先射孔，后一次性下入封隔器及分段工具組合。該工藝可靠性強，施工簡單。由于分段的實現是采用投球方式，利用不同尺寸的球開啟對應的滑套工具，因此套管尺寸、油管尺寸及滑套球的級差共同決定了分段級數的設計。以139.7mm套管、73.02mm油管施工為例，目前最多可實現12級的分段壓裂改造。另外由于多段施工井下工具較多，對于長水平段水平井施工過程中的節流摩阻會造成趾端施工排量受限，造成儲層改造不充分，影響單井的產能。因此，對于采用套管完井、多級滑套封隔器組合實現分段壓裂改造的水平井，如何提高分段級數實現對儲層的充分改造、降低施工時間減小水基壓裂液的儲層傷害、減少工具成本節約單井儲層改造費用是失效高效開發致密油氣藏的關鍵所在。

發明內容

本發明的目的在于：利用上述管內多級滑套封隔器分段壓裂工藝的特性，在不增加水平井分段封隔器數量的前提下，提供一種能夠有效增加裂縫條數、降低施工成本的水平井多級多縫分段壓裂方法。

本發明采用的技術方案是，一種水平井多級多縫分段壓裂方法，包括下列順序步驟：

1）.?待套管固井完井后，根據水平井段的油氣顯示情況，確定壓裂段數及分級數，確定分段封隔器坐封位置及分級射孔位置；

2）.?在泥漿條件下，根據分級條數下入定向射孔工具，采用定向射孔工藝，每級射孔個數為7～10個，孔眼直徑為8mm；

3）.?完成射孔后，下入水平井分段工具，該工具的封隔器周面與水平井井筒套管的內壁密封配合，將井筒套管的內部空間隔離，從而實現水平井分段；

4）.?根據限流壓裂理論，由射孔孔眼個數確定射孔節流摩阻，從而確定壓裂施工時的最大排量、施工壓力等加砂壓裂參數；

5）.?壓裂施工前，投球坐封全部封隔器，后提高壓力打掉球座施工第一層；根據啟動球與噴砂滑套、接球座之間的匹配關系依次壓裂多個水平段，啟動球為低密度球；從而實現水平井多級多縫壓裂。

進一步的，所述定向射孔工具主要由從上至下依次組合在一起的篩管、延時起爆器、安全槍和射孔槍構成。

進一步的，所述分段工具主要由從上到下依次組合在一起的扶正器、水力錨、封隔器、扶正器、噴砂滑套、接球座、扶正器、水力錨、封隔器和扶正器構成。