连续油管精细分层压裂技术在三次加密新井的应用

连续油管精细分层压裂技术在三次加密新井的应用

张恒健

（大庆油田井下作业分公司井下作业二大队 黑龙江省大庆市163000）

摘要：油田地质储量大，储层纵向上小层多，厚度小，夹层薄，由于受到传统压裂技术的制约，储层利用程度不高，因此，该油田的改造效果不明显。连续油管精细分层压裂技术是一种射孔压裂一体化的技术，它将封闭器分层、套管大排量注水以及连续油管精确定位、精确压裂等优点相融合，既能在保证生产效率的前提下，又能在纵向上进行精细化分层，在经过3口井场测试后，薄差油气藏的改造得到了显著提升，获得了一个较好的结果。

关键词：连续油管精细分层压裂技术；三次加密新井

引言

目前，油田压裂多以普通压裂、多裂缝、选择性压裂和细分控制压裂为主，但由于传统压裂方法中存在的卡层较少，且卡层中的小层较多，导致不能进行单卡，从而制约了这类储层的高效开发。过去对此类油藏的压裂完井多为限流方法，但由于受到技术条件的制约，很难做到全部油藏均可使用。为进一步改善已投产井的压裂性能，探讨适用于该地区薄差油气藏的新型连续油管精油分层压裂技术，在该地区选择3个新井进行了3个阶段的3个井段进行了连续油管精细化分层压裂的原位测试，并获得了良好的结果。

一、连续油管精细分层压裂技术技术概况及原理

采用连续油管精油分层压裂技术管道装置，配合射孔、喷射、下封隔等手段，完成管道的精细分层。其施工技术包括：

(一)将压裂设备通过连续的管道输送到井筒中；

(二)利用机械套环固定工具准确固定埋入深度，安装封隔器，检查密封情况；

(三)穿孔剂在管道中流通，并进行喷砂穿孔；

(四)按设计进行深钻，钻完钻进后，在钻进的过程中，将连贯的油管中的砂液排出；

(五)封套后进行试挤、注沙、注水、环空压裂；

(六)在压裂结束后，将解封装置向上提起至下一个地层，反复进行2-5个步骤并按顺序进行多个阶段的压裂[1]。

二、连续油管精油分层压裂技术研究的必要性

某些油田开发已步入中晚期，一级地层的开采难度日益加大，二级地层和三级地层差别相区的挖掘将是其发展的重点。从单井来看，储层数量多，跨度大，物性差异大。在油气储层中，由于储层压力降低，存在较大的层间不均匀性这一问题，对储层的纵向利用均衡提出了更高的要求。该油田高渗层开采量大、产液多，而低渗透层开采量少或不开采，造成了地层之间的冲突。

过去，因为传统的压裂技术和效果的局限，在同一层的不同位置的不同井段，只有采用了分层压裂。因为采用了分层压裂，先对高渗透性的厚层进行了处理，所以很难对其他低渗性的薄层进行同时处理，结果就是一些低渗性的薄层很难被压开，或者被压开的范围很窄，从而使压后的产量降低。高渗厚层却因为进入了大量的异物，而实际缝长超过设计缝长，导致压后增加了等量的水。而采用连续油管精油分层压裂技术可以大大改善以往压裂技术的不足，从而使产量得到提升。

三、连续油管精油分层压裂技术现状

（一）因喷嘴堵塞导致现场喷射失败或工具丢手落井

因为在现场有大量的返排液体被回收利用，所以在压裂过程中，会有一些油注往混合的返排液体，或是将未经处理的返排液体重新使用，但是，因为这些液体中的异物会堵塞喷嘴，从而造成了连续油管安全连接器的憋压松开，工具掉入井中。其次是在压力恢复后，有些施工井的转换速度太快，没有及时启动管道泵站，造成了管道泵站的堵塞，造成了管道泵站无法启动，从而造成了管道堵塞。

（二）连续油管精油压裂回压控制不住，导致封隔器解封

通过对油田连续油管精油分层压裂的现场研究，我们发现，目前在油田的回压控制方面，对相邻的工程参数的依赖性较大，且以钻井加压为主。然而，当套管开启时，若未对套管压力进行有效的控制，套管的振动很容易引起封隔器的松脱。在注水时，由于管柱脉动的影响，很可能造成封隔器的脱封[2]。

（三）破压过程中时间较长环空沉砂堵塞封口、喷嘴

在射孔完成顶替后，关套放进行了压裂实验。如果有些岩层的压裂压力比较大，一两次压裂都不能成功，就需要打开套放，进行三次压裂或挤压。一旦压裂失败，就会停止抽水。将圆周上的喷砂迅速沉淀到喷嘴和喷口之间，将缝口和喷嘴堵死。其次，在钻井成功后，油管油井的持续抽水，抽油井的起水不能持续，造成环空回液堵塞缝口和喷嘴，造成后期注油，环空回液后，工作压力过大而停止抽油。

四、连续油管精细分层压裂技术在三次加密新井后带来的效果

（二）三次加密新井压裂后产量递减快

压裂作用是为了增加靠近井壁的渗透性，进而增强其导流性能，进而实现增产。油井在压裂后，产量递减速度很快，这主要可以归结为两个方面，一个是因为地质原因，具体包含了地层压力不够，渗透率过低等。另外一个是因为，压裂缝生产（油层、井底压力下降）趋向于封闭，在生产的过程中，被空气中的细小颗粒所堵塞，尤其是堵塞了井底附近的裂缝。

在压裂结束后，持续加大对压裂层的供给，也就是通常所说的“防护”，能够让压裂断裂持续维持足够的能源，增加注水的冲击容量，降低因压降导致的封堵速率，确保压裂层最大限度地释放能源，进而延长防护措施的作用时间。

（三）实际应用效益得到增加

经过两年多的研究，根据不同类型油气藏的使用特征，采用了“厚储层停止控制”、“差异储层加大注水”、“减水减水”、“减水减水”等多种方法，使油气藏的使用水平逐渐得到改善。地层和砂体的可利用度分别增加了11.0%、13.0%和14.9%。该技术应用于油田增产，取得了显著成效。

根据前次二次加密井的开采规则，该区块在投入生产后的第3年，其产油量会有明显的下降，通常是15%—20%。根据本区块开发生产运行曲线可以看出，经过对油层单位动用特征进行详细地分析，并有针对性地进行了相应的调整。因此，在开发第三年时，该区块并没有发生显著的递减加速现象，其递减幅度仅为3.5%，这一现象得到了显著的改善。

在2008年，这个区块已经累计生产出了3.0万吨的石油，在2009年，按照递减15%的比例，应该生产出2.55万吨的石油。但是，在2009年，这个区块已经累计生产出了2.89万吨的石油，累计多生产出了0.34万吨的石油。按照2382元/吨的市场价来进行计算，再扣除每吨的成本826元/吨，所获得的纯经济效益=3400×（2382-826)=529.04万元[3]。

（四）取得了主要成果及创新点

连续油管精油分层压裂技术是一种以增加油藏为目标，以增加油藏纵深为目的的压裂技术。目前普遍使用的分层状压裂技术，是利用封闭装置将不同的射孔地层分开，然后按照设计的含沙率和含液率，逐个进行不同的地层喷射。这种技术通常可划分成2-3个层次，具有更高的稳定性和更精确的注入率，适合于不同层次之间间隔的打孔操作。采用封闭装置进行分层状压裂，针对性强，效果好，是当前国际上广泛采用的一种分层压裂方式。

（五）增加了产能

在进行了连续油管精油分层压裂之后，因为液体会向井底区周围进行渗流，原本是一种径向流动，现在变成了一种从地层中，几乎是单向地进入了压缝，再从压缝中，也就是单向地进入了井底区，这样就可以将两头双向流动，从而极大地降低了能耗，从而实现了增产的目标。三次加密新井段的油气层系包括多套不同厚度差异的油气层系和表外储层，各油气层系在水驱过程中均有其自身的起动压力。在此基础上，提出了一种基于流体力学理论的流体力学模型。在极低的驱动力作用下，油水仅在较大孔道中心处流动，而在较小孔道内或边缘处的液体则不在此区域内流动，唯有在驱动力足够大（例如外部能源补给）的情况下，小孔道内的液体进入驱动力越多，大孔道内的液体也就越多。在三次加密后，对薄层油气层和表外油气层压裂后，增加了注水量，增强了对油气层导水性，从而达到了增产目的。

结束语

传统的油管压裂工具长，下井工具多，存在着巨大的隐患，且需要多个管柱共同进行，工作效率低下；而采用“洗井-射孔-压裂”组合完井技术，可一次性实现全部分段，大大提升了工作时间。在整个工作过程中，采用了全部负压的方式，使得在工作过程中，不会有任何的油污和废水掉落到地面，从而达到了绿色建筑的目的，并减少了工作人员的工作危险。连续油管精油分层压裂技术在三次加密新井的应用取得了很好效果，为以后的工作奠定了良好的基础。

参考文献：

[1]赵蒙，陈广辉，李兵.关于采油工程分层注水的技术应用分析凹J.化工管理，2017，0（17）：30-30.

[2] 毛雪. 连续油管拖动压裂技术探析[J]. 中国化工贸易,2019,11(32):87.

[3] 孙鑫,程智远,周晓昱,等. 连续油管喷砂射孔环空分段压裂工具研制[J]. 石油矿场机械,2014,43(6):73-76.

作者简介：张恒健，男，19841107，大庆油田井下作业分公司井下作业二大队，连七队操作手