煤系地层连续管作业技术应用与展望论文_王创业

煤系地层连续管作业技术应用与展望论文_王创业

中石油煤层气有限责任公司陕西技术服务分公司 陕西西安 710082

摘要:介绍了煤系地层天然气区块连续管技术的应用情况;研究分析了连续管各项技术的技术优势、施工过程、技术参数及其部分主要部件的功用;最后对连续管新技术展望做了相关介绍。

关键词:连续管作业技术;速度管柱;拖动压裂;径向钻孔;技术展望。

1概述

随着大宁-吉县煤系地层天然气区块不断深入开发,也为了控制整体开发成本来实现效益最大化,在持续研究、论证与现场试验的基础上,以连续管储层改造、一体化完井等作业技术为主导的作业类型也在不断增加和完善。

2连续管速度管柱技术

2.1技术简介

在井内下入1-2英寸连续管作为生产管柱悬挂于井口,通过减小气体上升截流面积,基于变径流体力学原理,使得较小流体面积上的流体速度有所增加,高速气流对产出液的携带能力大大增强,可有效减缓气井见水的时间。

2.2技术优势

施工周期短,增产见效快,生产周期长,避免储层伤害。

2.3总体方案

连续管不压井作业,主阀上部安装悬挂器,操作窗投放悬挂卡瓦

,打开堵塞器管内生产。

2.4施工步骤:

通井—准备—下管悬挂—切管—固定—恢复井口—打堵塞器

2.5关键工具及装置:

2.5.1悬挂装置XGQ65-70:

通径:65mm,额定压力:5000psi,强度试验压力:7500psi,气密封试验:5000psi,工作温度:L级(-46℃~+82℃),产品等级:API6A EE-PSL3G-PRⅠ,适应管径:1.25"、 1.5"、 2"、 2.375",悬挂载荷:12t、18t、28t、32t。

2.5.2操作窗

通径:2 9/16",额定压力:5000psi,强度试验压力:7500psi,气密封试验:5000psi,最大液控压力:3000psi,工作温度:L级(-46℃~+82℃),产品等级:API6A EE-PSL3G-PRⅠ,开启高度:250mm。

3连续管喷砂射孔底封拖动压裂技术

3.1、技术简介

连续管带入喷砂射孔枪及坐封底部封隔器工艺管串,利用地面泵车通过连续管实施水力喷砂射孔,再利用油套环空进行压裂施工。逐级完成坐封、射孔、压裂、解封上提工序,实施多层段压裂。

3.2、技术优势

单趟管柱、压裂多层,射孔、压裂连作,压裂级数无限制、带压拖动,满足作业高效性;建立带压正反循环,及时消除砂堵,确保施工安全性;施工后井内不留任何工具,保持井筒完整性。

3.3、优化喷砂射孔参数,降低压裂施工压力

研究试验的结果:喷砂射孔方式+优化参数,喷砂射孔基本等同于枪弹射孔和酸液处理叠加效应。显著降低起裂压力和孔眼摩阻,施工压力降低14MPa左右。

3.4、基础工序

MCCL校深,定位坐封,喷砂射孔,环空压裂,帶压解封,下一层作业(射孔控回压),重复完成各层,压裂完成起工具。

3.5核心工具

3.5.1 CTY211封隔器

经过多次现场应用与完善,CTY211封隔器具备连续施工8级的能力。上提坐封下放解封;集成单向阀,集成接箍定位器,集成平衡阀与循环阀;带压解封;反洗井胶筒寿命高;承压70Mpa,最高压裂12级;可适应P110材质套管。

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3.5.2喷射器

可定向、防内冲蚀、抗外反溅、水滴形喷嘴结构、高寿命喷嘴,已形成系列化喷射器。

3.5.3接箍定位器

结构简单,维护与更换方便;与连续管作业机配套高速采集系统匹配,需要的识别力更小;可与封隔器集成,进一步缩短工具串长度。

3.5.4节流管汇

连续管内注入,压裂通过环空注入,需要两套携砂液注入通道

连续管通道需要正反循环。多层压裂时,自第二层开始的大部分循环是在带压状态下进行的,这时就需要节流管汇控制回压。

3.6基本参数及要求

3.6.1连续管作业车

根据压裂设计确认施工管径;压裂工具串校深作业:低速3m/min,过接箍1.5-1.8t,作业车指重表,数据采集系统(高频,显示准确);连续管过球能力:3 1/8"液压丢手,钢球尺寸25或35mm;

3.6.2地面配套设备

节流管汇:连接、控制、油嘴防喷;

压裂井口:与现场井口连接器、配件、井口操作平台;

3.6.3射孔参数:

4、连续管径向钻孔技术

4.1、技术简介

径向水力喷射技术是常规水平井技术深入发展的产物,是目前提高采收率及采出速度的有效措施之一。

90年代初期,国内进行了“径向水平井钻井综合配套技术”攻关研究。

4.2、技术优势

可定向、多分支钻孔-在直井中可定向、多分支喷射钻孔,加大孔径、加长孔深;喷射孔眼长-喷射孔深达20m;喷射钻进用液量少,清洁环保-施工一口井约需15~30m3喷射液,不需要泥浆,降低储层伤害;无压实作用-可消除常规炮弹射孔造成的压实带的负面影响,可代替传统的炮弹射孔、补孔技术;作业效率高-施工周期短、工艺快捷、起下喷射管柱速度快,整个施工作业可在6~10天内完成。

4.3、作业过程

径向水力喷射技术是利用高压水流破岩作用的原理进行工作。主要分以下两个作业过程:4.3.1开窗

采用连续管工艺,首先用开套管的万向节及钻头在目的层位套管上磨铣开孔;然后用开水泥环万向节进行水泥环磨铣开孔。

4.3.2水力喷射钻进

使用带喷头的软管,借助高压射流的水力破岩作用,在储层不同方向钻出径向0-20m、直径38-50mm多个水平井眼。该项技术既可用于新井投产又适合进行老井恢复产能,新井的完井以射孔+径向水力喷射方式,能够有效提高射孔效率;老井采用径向水力喷射技术能够增大气液泄流面积,增加气产量。

5 结语

5.1、连续管技术展望发展趋势

常规工艺(速度管柱、气举排液、冲砂洗井等):规模应用,集成应用,展现其综合优势。高端作业:压裂:结合(定向)喷砂射孔,探究填砂工艺,重视环空压裂;水平井测井:带压进行生产测井;径向钻孔:实现最大化开发,代替常规射孔方式;钻井(侧钻、加深、新井):欠平衡,减少泥浆漏失,降低储层伤害;不需接单根,缩短作业周期;带压起下,增强施工安全性。

5.2连续管技术展望发展方向

5.2.1新技术储备

定向喷砂射孔:有效避免射开煤层气水平井上部套管;水泥浆封堵:挤水泥、打水泥塞;钻磨:钻水泥塞、桥塞。

5.2.2新技术攻关

节流器打捞:解决砂卡节流器问题;集束管排水采气:偏心速度管柱,集束管排水采气,分层合采集束管工艺。

参考文献

[1]张健.连续油管带底封多簇射孔分段压裂油田的应用[J].石化技术,2016(12):167-168.

论文作者:王创业

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/13

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