长水平段页岩气井连续油管传输射孔的应用与发展

长水平段页岩气井连续油管传输射孔的应用与发展

吴永兴;刘峻宏;朱培珂;陈震;何鹏;杨柏

【期刊名称】《石化技术》

【年(卷),期】2018(025)012

【摘要】目前川南地区页岩气井水平段长度一般都在1500m以上,通过页岩气开发过程中连续油管传输射孔技术的应用实践分析,该工艺可以通过4种方式来实现:(1)投球起爆、延时射孔;(2)连续管内直接打压、延时射孔;(3)环空打压起爆、延时射孔、连续管内打压起爆;(4)环空打压起爆、延时起爆;4种方式均有多井次的应用并取得了较好的使用效果.其中威202H4-6井一趟管柱实现五簇成功射孔,成为页岩气开发以来的最高记录.从应用效果来看,连续油管传输射孔技术具有施工效率高,工艺实现方式多样,作业安全,可靠性高等优点,在页岩气开发过程中发挥了重要的作用.随着工艺的不断完善,连续油管传输射孔工艺将向单趟簇数更多、工艺更加完善和可靠性更高的方向发展.

【总页数】2页(P87-88)

【作者】吴永兴;刘峻宏;朱培珂;陈震;何鹏;杨柏

【作者单位】长城钻探井下作业公司辽宁盘锦 124010;长城钻探井下作业公司辽宁盘锦 124010;中国石油勘探开发研究院北京 100083;长城钻探测井公司辽宁盘锦 124010;长城钻探井下作业公司辽宁盘锦 124010;长城钻探井下作业公司辽宁盘锦 124010

【正文语种】中文

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在判断疑似套变情况下，采用连续油管钻磨工具串，更换小直径磨鞋或者其 它工具试通过，快速粗略判断井下套变情况。技术要点是试通过选用的工具应逐 步减小工具外径，每次缩小3-5mm，针对5-1/2＂套管可直接选择φ89mm杆式强磁，现场原则上建议最多尝试2次。采用工具通井试通过技术，优点是可经济快 速初步判断井下套变井情况，缺点是可能需要多次尝试，同时对套变情况判断不 准确。 1.2铅模打印 根据遇阻工具外径及试通过情况，可选择进行连续油管下铅模打印，快速判 断套管缩径程度，为后续作业提供支撑。连续油管下铅模打印技术要点是作业前，必须用强磁清理套变点以上井筒碎屑，防止井下碎屑影响铅模打印效果。同时根 据遇阻工具外径，合理选择铅模尺寸，下入打印时，要一次加压成型，加压吨位2～5t。采用连续油管下铅模打印，优点是可快速简单判断套管缩径程度，缺点 是仅能判断井下套变处单点情况，无法对可能存在的套变段无法准确判断，同时 铅模打印易受井筒碎屑影响，打印的结果需要修井经验人员进行分析判断。 2套变井连续油管处理技术 在完成页岩油气水平井套变检测后，就是针对不同套变情况采用针对性的措施，从工艺目的上主要分为套变井钻磨疏通和辅助套变井分段压裂两大类。其中 套变井钻磨疏通主要是套变井钻复合桥塞、套变井钻缩径可溶桥塞、套变井水平 段带压修套4种常用技术。辅助套变井分段压裂主是过套变点下桥塞、射孔，穿 电缆桥塞射孔联作，喷砂射孔及填砂压裂4种常用技术。 2.1套变井钻复合桥塞 水平井压裂中途及压裂后发生套变，需要采用连续钻除井内复合桥塞，疏通 井筒保证生产通道，因为套管变形，钻磨工具及工艺对比常规作业存在较大差别，作业风险也相对增加。一是钻磨产生的碎屑大。由于选用的钻头较常规钻头小， 容易产生大的碎屑，同时复合材料桥塞胶皮塑性强，延展性好，难以有效破碎， 容易出现胶筒“穿糖葫芦”现象。二是返屑困难，容易出现遇阻遇卡。钻磨产生 的大碎屑，易在套变井段堆积，很难返出。页岩油井受液罐总容积限制，钻磨时

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二是利用可编码的电子开关技术，通过地面仪器控制可编码电子开关，有 选择地将雷管与电缆缆芯导通，完成分级点火。特点是可以串接数量比较多 （10〜20级）的下井射孔器，跳过故障级对后一级进行点火，提高分簇射孔的下井一次成率。 多级点火分簇射孔还具有以下特点：电缆传输+液体推送+座封桥塞+分级起爆多根射孔枪，每级分2〜6簇射孔，每簇长度0.46〜0.77m，簇间距20〜30m。 快钻复合桥塞是从常规铸铁桥塞发展而来，通常采用连续油管或电缆水力泵入下入方式。技术特点是采用分级点火联作施工，先坐封复合桥塞，后进行分簇射孔。因为主体为复合材料，易钻、易排出（小于60min钻掉，常规铸铁 大于4h ），适用于套管井压裂。 快钻复合桥塞有投球封堵、笼式球封堵和丝堵封堵3种形式，耐压 70MPa，耐温分别为125 C、150 C和75 C。 体积压裂就是指在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率。通过压裂的方式将可以进行渗流的有效储集体“打碎”，形成网络裂缝，使裂缝壁面与储层基质的接触面积最大，使得油气从任意方向的基质向裂缝的渗流距离最短，极大地提高储层整体渗透率，实现对储层在长、宽、高三维方向的“立体改造”。 体积压裂颠覆了经典压裂理论，体积改造形成的已经不再是对称裂缝，而是复杂的网状裂缝系统。裂缝的起裂与扩展再是不简单的裂缝的张性破坏，而且还存在着剪切、滑移、错段等复杂的力学行为 大型滑溜水体积压裂技术的特点为大排量、大液量、大砂量、小粒径、低

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仪器输送方式钻杆/油管电缆+牵引器连续油管 是否可带压作 业否是 可高压带压 作业 最大提升力/kN520-12000-40230-450 最大下压力/kN200-6000-10115-225 下入管柱规格 /mm, 38.1-139.7 5.6-11.831.75-60 输送速率 （m/min） 不均匀0-100-40适用井斜/°不受限0-90不受限 循环排量 （L/min） 不受限00-600 数据传输方式存储电缆/光缆存储/电缆/光纤 2 连续油管穿缆技术 连续油管穿缆是实现连续油管电缆/光缆测井的基础技术。目前，连续油管制成管后，用于测井的话需要进行单独穿缆作业。电缆、光纤二者规格形态差异较大，穿入的工艺也不相同。

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水平井射孔技术的现场应用研究 摘要：随着我国水平井行业领域的快速发展，为了保证水平井射孔的正常运行，避免产生故障而对整个水平井造成一定程度的影响。因此，我们必须定期对 水平井射孔技术的现场应用研究，通过对水平井射孔技术进行分析，及时发现潜 在的风险，促使技术人员对整个水平井的情况进行全方面的了解和掌握。本文从 水平井的地质特点出发，分析了常规射孔技术的不足，并就复合射孔技术进行了 研究和探讨，希望能够促进油井开采效果的提升。 关键词：水平井射孔技术；现场应用；研究 引言：射孔是水平井的主要完井方式之一，由于水平井井筒内质量流量的 变化，造成水平井井筒内的压力损失，主要包括摩阻压力损失、加速压力损失和 流动混合压力损失，基于椭圆泄油区和矩形泄油区，建立了储层渗透率计算模型，建立了地层进入水平井井筒的流动计算模型和压力计算模型推导了水平井井筒压 降计算模型，分析了水平井射孔技术的现场应用研究，为水平井变密度射孔在油 田的应用提供了理论依据。 1.水平井地质存在的问题 1.1孔隙率和渗透率小 水平井开采的目的层以低孔隙率低渗透率地层为主，至少就目前而言，水平 井油层的开发厚度相比较常规井更小，地层的孔隙率和渗透率更低，产能并不能 得到有效发挥。 1.2钻井污染 在进行钻井和固井的过程中，固相颗粒入侵以及泥浆失滤可能引发井筒周围 的污染，对于一些污染严重的水平井，表皮系数可以达到20-40，甚至会对地层 近井带渗透率以及水平井本身的采收效率产生影响。

1.3水淹层剩余油 因为顶部渗透性较差，采用常规射孔技术会导致直接投产的产量不高，想要 促进水平井采收率的进一步提升，必须做好射孔技术的深入研究。 2.常规射孔技术存在的不足 多年来，水平井变工况射孔一直是南海地区最大的难题之一。作为油井周期 中的关键步骤，操作人员必须确定最佳射孔方法，以最安全的方式达到预期效果，同时保持成本效益。连续油管（CT）传输射孔提供了一系列的灵活性，作为一种 吸引人的方法，可以在一次下入中传输长管段的枪支；然而，根据近年来开发的 可用替代方案，这项技术是否可以被认为是最合适的解决方案，仍然存在疑问。 马来西亚的一家运营商在准备其在一个有复杂大位移井的油田的首次射孔作业时 遇到了这种情况，其主要目标是在避免出砂的同时生产最大数量的可用天然气。 这项活动是在钻机在场的情况下进行的，任何由于故障而造成的延误都意味着巨 大的成本影响。 3.水平井射孔技术的现场应用 近年来，随着油田的进一步开发，水平井钻井日益兴起，射孔作为油气勘探 开发的主要成井方式，其技术也需要不断完善，本文分析了某油田近年来的射孔 施工情况，为相态设计、起爆方式选择、深部校正定位及施工要点提供参考。本 文主要所介绍的，是牵引器射孔技术。这种技术是采用牵引器将射孔抢串输送至 井底，完成射孔施工的新技术，能够实现页岩气水平井首段射孔和井下意外情况 的补救施工，是特色技术的又一次延伸。该技术具有时效高、精度高、可操作性强、成本低、安全风险低等优势，有着广泛的应用前景。 长期以来，涪陵页岩气水平井首段射孔施工采用连续油管输送。为提高页岩 气开发速度，降低成本，组织专家技术人员开展科研攻关。 施工细节。涪陵页岩气田在焦页185平台部署了3口页岩气水平井。其中焦 页185-2HF井深5745米，水平段长1723米，最大井斜96.1度，具有水平段长，井斜上倾斜度大等特点，施工难度大。

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分簇式射孔技术在现场施工的应用分析 摘要：分簇射孔技术是页岩气水平井多段、分段压裂完井工艺中的一项重要 技术，在页岩气藏开采过程中具有很好的推广价值。在分簇射孔工艺理论基础上，对分簇射孔工艺所需的配套技术进行了深入研究。分簇射孔技术在实际生产中的 使用结果证明了该技术的安全性和适应性，是一项很好的技术。 关键词：分簇式射孔；现场施工；应用 引言 随着我国页岩气开发的深入，钻井技术也在逐步提高，目前采用的钻井方式 主要是射孔+桥塞式分段压裂。射孔法采用分层射孔法，即在各分段压裂结束后，将钻井液下到目的层处，利用复合材料可溶桥塞暂且将钻井液中的钻井液临时封闭，再将钻井液中的钻井液提升到下一分段进行连续射孔。压裂施工按顺序对各 油层进行逐级压裂改造。 1分簇式射孔技术工艺与特点 1.1分簇选发工艺 因为电子分束射孔过程中，使用了电子选择器与电雷管相配合的方法，所以 在无取向射孔过程中，组装好的设备不会发生动态旋转，而是将电子选择器与雷 管安装在一个连接处，以确保接线与接地的可靠。但由于水平井眼方向分簇射孔 射孔设备的旋转随机性，为了确保电子的寻址、导电性能，必须将其与引信装在 射孔枪中，并与其一同旋转。 1.2定向结构工艺 定向分簇射孔器械使用的是自重定向的原理，在弹架上添加了一个偏心的配重，并使用了一个滚珠轴承，这样就可以让射孔器械的重心一直偏向一侧，并且 可以按照生产的要求来安排射孔弹的喷射方向，而导爆索则是通过外部缠绕弹架

的方式，与枪管之间要有一个合理的间隔，这样在水平井中，不管射孔枪管怎么 旋转，射孔的取向都是一样的。 1.3动态导电工艺 在定向分簇射孔器下井时，由于射孔器的旋转具有一定的随机性，因此，对 其进行动态传导的设计就显得尤为重要。在水平井区，当设备动力旋转时，电子 选机必须有良好的接地，并且必须有良好的绝缘，导电，寻址功能。本项目拟在 射孔器旋转时，采用轴向端面传导、侧向滑环传导、侧环端面传导等3种方式， 并对3种方式进行动态传导功能测试，各有其技术特点，可确保射孔器旋转时束 部件之间的信号畅通，束之间的密封性。 1.4定向分簇射孔技术特点 定向分簇射孔是页岩、煤层气等非常规油气资源勘探与开发的一种辅助技术，它是一种用于页岩、煤层等非常规油气资源开采的水平井，它的特点是：①采用 缆线输送，配有电子型选机、雷管，实现对发射孔的可控制选择；②设备旋转灵活，360度无死角，具有360度任意方向的特点；③通过对射孔器结构进行优化，采用前驱射孔器的超深破入技术，在提高射孔器穿孔能力的同时，确保射孔器性 能的同时，也避免了射孔器在射孔时出现的“卡壳”现象。⑤设备的各项性能参 数在150℃下工作，在105 MPa下工作[1]。 2施工器材 全可溶桥塞主要由金属材料和胶筒组成，桥塞金属、胶简，能够保证在压裂 结束后5-8天完全溶解，溶解完毕，残留在井壁中的不溶物质低于0.5%。通过对 桥塞溶蚀速度的人为调控，既可在下井之前施加保护膜，延长溶蚀时间，又可在 压裂过程中抽吸高盐分，加快溶蚀速度。随着温度的升高，盐分的增加，溶出速 率加快。所用的支承模具与工业上常用的可钻孔复合桥塞用的支承模具是一样的。在压裂结束后，不需要进行研磨就可以进行生产，不会对井壁造成影响。 分簇射孔由电缆头，磁性定位器，加重器，多级电孔点火接头，多级点火设 备接头（与电、压开关相匹配），桥塞工具点火头，桥塞工具座封头等构成。一

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页岩油水平井压裂工艺技术研究 摘要：研究区块页岩油储层构造上位于高陡褶皱带复向斜南部，勘探潜力巨大。通过室内分析和现场实践，进行了压裂工艺技术的优化，通过优化设备等级寻求高应力区压裂改造的可能性；在满足施工的情况下简化滑溜水配方，优化支撑剂组合，降低压裂材料成本，从而效益开发；通过优化加砂工艺以及投球暂堵工艺技术使储层改造均匀，产量提升。 关键词：页岩油；水平井；压裂设备；加砂工艺；支撑剂类型 研究区块页岩油储层构造上位于高陡褶皱带复向斜南部，有利区面积 99.3km2，勘探潜力巨大。工区内页岩油主要的开发层位岩性为灰黑色含碳质、硅质页岩，优质页岩厚度24-35m；自北向南埋深逐渐变浅（4000m~2200m），压力系数降低（1.35~1.12），地应力自北向南逐渐降低（100MPa~50MPa）；保存条件变差，储层可压性变好（水平应力及差异系数变小，孔隙度变大）。因此，该工区压裂改造存在一些技术难题：①构造上南北地质参数不均，应力变化大，压裂工艺技术需有针对性；②储层含量和压力系数较低，需要更大的压裂改造体积；③施工成本较高，无法实现有效经济开发。研究区块页岩油储量丰富，该区块页岩油井压后产量低，递减速度快，成本较高，难以形成有效经济开发。经过长期研究，不断调整压裂参数，形成了适合于研究区块页岩油水平井效益开发的压裂工艺技术并得到了广泛的应用。 1不同完井方式下的主体压裂工艺对比 1.1裸眼完井分段压裂工艺 油气田水平井水平段裸眼完井方式下主体采用多级滑套水力喷射分段压裂工艺和裸眼封隔器分段压裂工艺2大主体技术。由于裸眼封隔器管柱结构复杂，对完井井眼轨迹要求高，工具下入风险大、事故率高，致密水平井主体应用不动管柱多级滑套水力喷射分段压裂工艺。多级滑套水力喷射分段压裂工艺通过油管注入液体，依据伯努利原理，采用一种特殊设计的高压水力喷射工具，带砂液体从

关于连续油管在桥射联作中打捞桥射工具的应用

关于连续油管在桥射联作中打捞桥射工 具的应用 摘要：如今桥射技术应用的越来越多，但是由于桥射工具的质量比较差，并 且井筒的构造极其复杂，使得桥射工具经常断落于井中，射孔枪经常拔断电缆， 为避免上述事故发生，便运用了连续油管在桥射联作中打捞桥射工具，不仅获得 了良好的成果，而且缩短了打捞时间，既增大了应用效率，又使施工变得非常便捷，具有良好的作用。 关键词：连续油管；桥射联作；桥射工具；打捞应用 桥射联作属于开启地层压裂通道的关键步骤，其运行原理为：先把电缆与桥 塞工具相连，然后将其和射孔设备一同放入井中，再通过水力泵放到指定地点， 用作点火座封桥塞，最后上拉电缆工具，以分段实施射孔，此方式一次就能达到 桥塞封堵及射孔要求。不过由于施工环境复杂，在施工的时候经常出现桥射工具 断落井中以及射孔枪拔断电缆等情况发生，为有效打捞，便运用了连续油管打捞 工艺，此工艺不仅一次就能完成，而且效率比其他工艺快很多，所以效果非常明显。 一、导致桥射工具落井的主要因素 因为桥射联作工具质量较差，技术水平又低，就导致了桥射工具落井。具体 因素包括四个，分别为：(1)井筒形变引起卡钻。在拉动时，由于碰撞或者不当 操作就会引起井筒发生形变，从而造成桥射联作工具产生卡钻。（2）电缆打扭。在泵送桥塞过程中，因不正确操作，就导致了电缆打扭。（3）工具断裂。在下 井的过程中，桥射联作会和井口、闸门等部位发生碰撞，再加上忽快忽慢就很容 易导致工具产生断裂。（4）桥塞形变。如果在入井之前，没有认真检查桥射联 作和工具，就很容易造成桥塞形变。如果按照速钻桥塞压裂技术落物种类进行划分，可将其分成三种方式，分别为：电缆断裂落物、工具串落物以及小件落物。

页岩气完井方式综述

页岩气完井方式综述 页岩气井的投产能否成功，完井工艺是关键。因为页岩气油藏的孔隙度和渗透率极低，必须采用特殊的完井工艺技术才能完成投产。经调研统计，页岩气井普遍采用的完井方式可分为以下几类类：桥塞+射孔联作完井、滑套封隔器完井、套管固井后射孔完井、尾管固井后射孔完井、尾管固井后射孔完井和裸眼射孔完井。 标签：页岩气；完井；固井 页岩地层裂缝发育，长水平段（1200m左右）钻井中易发生井漏、井垮等问题，造成钻井液大量漏失、卡钻、埋钻具等工程事故。页岩气水平井钻井中，水平段较长，磨阻、携岩及地层污染问题非常突出，钻井液好坏直接影响钻井效率、工程事故的发生率及储层保护。页岩气单井产能低，勘探开发成本高，需要优化钻井工艺及研发低成本钻井，配套装备，提高采收率，降低钻井工程成本。 1 页岩气井完井方式 1.1 组合式桥塞完井（桥塞+射孔联作完井） 组合式桥塞完井是页岩气水平井最广泛使用的完井方式，其原理是在套管中用组合式桥塞分隔各段，分别进行射孔或压裂，这是页岩气水平井最常用的完井方法，其工艺流程是下套管、固井、射孔、分离井筒，但由于需要在施工中射孔、坐封桥塞、钻桥塞，因此也是最耗时的一种方法。 1.2 机械式组合完井（滑套封隔器完井） 国外近年发展起来的一种新型完井技术，其工作原理是利用膨胀封隔器和滑套系统组成一趟管柱进行固井和分段压裂。操作流程为：完井管串下入水平段、坐封悬挂器、注酸溶性水泥浆固井、泵入压裂液、井口投球控制滑套系统、水平段最末端第一级压裂、依次第二、三级等逐级压裂、防喷洗井、投产。该工艺主要适用于长水平段页岩气井的逐级压裂，其中哈里伯顿公司的DeltaStim 完井技术为市场主导。 1.3 水力喷射射孔完井（套管固井后射孔完井） 是根据伯努利能量转换原理，使流体通过喷射工具，油管中的高压流体能量被转化为动能，产生高速流体冲击岩石形成射孔通道，实际应用中通常使用低砂浓度携砂液来完成水力喷射任务。其优点是免去下封隔器或桥塞，缩短完井时间，工艺相对成熟简单，有利于后期多段压裂，缺点是有可能造成水泥浆对储层的伤害。美国大多数页岩气水平井均采用套管射孔完井。 1.4 尾管固井后射孔完井

连续油管作业在长水平段井中的应用

连续油管作业在长水平段井中的应用 摘要：使用连续油管进行打捞、通井、刮管、钻塞等作业，先后完成桥塞射孔、强磁打捞等多次设计优化，设计41/2in套管内专用机械定位器、强磁打捞工具等 配套工具，确保了井筒处理工作的顺利完成，压裂后进行连续油管投产作业，发 挥连续油管带压作业功能，完成连续油管在井口的悬挂密封投产，为下步连续油 管超深井带压作业施工提供了技术支撑和经验借鉴。 关键词：连续油管；射孔钻塞；井筒处理；压裂施工 1、技术难点 （1）A井埋藏深，井身结构复杂，复杂环境导致连续油管在井下易弯曲变形，连续油管射孔定位困难，施工风险高。（2）该井为水平井，造斜率大，最大井 斜达78.39°，水平井段长达632m，管柱下入摩阻大，全井段采用41/2in小直径 压裂套管，内通径小，配套工具的下入难度大，对井筒处理要求高。（3）为满 足凝析气井排液要求，实现长期携液稳定生产。该井采用压裂管柱内悬挂连续油 管投产，连续油管下入过程为带压作业，井控要求高，施工难度大。 2应对措施及效果 A井区构造上属于北部陡坡带东段，区域形态向南倾没。主力层为沙四段 砂砾岩，埋深4347～4562m，储层为特低孔特低渗，储层温度高、常压。该井采 用四开加尾管悬固井完井方式，固井后下入带密封插管的回接管柱和悬挂器进行 密封，与完井时已固井的四开41/2in套管组成压裂管柱，采用泵送桥塞分段压裂 技术，进行连续油管通井、刮管、射孔、钻塞、打捞等井筒处理工艺，压裂施工 后实施连续油管悬挂投产作业，以解除近井地带污染，改善气层渗流能力，提高 单井产能。 2.1连续油管射孔 A井第一段采用连续油管传输射孔，射孔后提出连续油管，用41/2in套管进 行压裂。连续油管在井下由于自身轴向载荷、螺旋弯曲等因素造成管柱长度的不 确定性，外加41/2in套管内通径较小，因此，需要设计小尺寸套管专用机械定位器，来满足现场连续油管射孔作业的要求。1）连续油管射孔管柱。连续油管射 孔管柱结构为：连续油管+销钉式外连接+起爆器+枪头+射孔枪+枪尾+机械定位器。为保证连续油管射孔精度，研发了41/2in套管专用小直径机械定位器，和连续油 管射孔枪配套使用，从而确保射孔深度的准确性。该机械定位器主要包括上接头、中心管、弹簧、定位块。工作原理：定位器通过套管接箍时，卡块与接箍间隙产 生一定的摩擦载荷，结合磁性定位短接数据，确定连续油管准确下入深度。当定 位器的定位块凸台进入套管接箍时，上提连续油管，定位块的凸起会在上提拉力 的作用下逐渐收缩，从而引起连续油管井口悬重增加，当增加至10-20KN时，定 位块的凸台会离开套管接箍进入以上的套管内，此时悬重恢复正常上提悬重。 2）射孔。按照设计要求连接射孔管串结构，精确量取工具长度。机械定位器下至磁性定位短节位置，反复上提下放3次，校核连续油管下入深度。连续油管 携带射孔枪下至射孔井段，定位射孔位置，在油管内打压进行第一簇射孔，环空 打压进行第二簇射孔，顺利完成两段的射孔作业。通过连续油管机械定位器的套 管结箍定位功能，使连续油管射孔位置更加准确，提高了射孔精度，射孔误差控 制在20cm以内。 2.2连续油管钻塞 1）连续油管钻塞。采用连续油管带钻磨工具串（销钉式外连接器+重负荷马

页岩气井复杂井眼轨迹泵送射孔作业难点分析及应对措施

页岩气井复杂井眼轨迹泵送射孔作业难 点分析及应对措施 摘要：作为非常规油气资源的典型——页岩气已经成为我国实现端稳“天然气”能源饭碗的重要组成部分，已经成为国内各油气田重点关注和涉及的领域， 已经在国内相关油气田取得了相当规模的进展，尤其是在相关页岩气勘探开发工 艺方面取得了长足进步。然而由于国内页岩气储层普遍具有低孔隙、特低渗透物 性特征且岩层薄、埋藏较深的特点,主要开采页岩气的方法为水平井旋转导向、 随钻测井（LWD）、随钻测量（MWD）以及水力泵送桥塞-射孔联作分段压裂技术, 真正、有效地提高了单井产能。但是在实际现场工作中,复杂井眼轨迹作为不可 避免的客观影响因素,给水力泵送带来了施工困难。基于此,本文重点对复杂井眼 轨迹中的泵送阶段出现的难点进行分析,并提出合理、有效的处理措施,在降低施 工风险和节约时效的同时,有效解决困扰开发生产的技术难点。 关键词：页岩气井；复杂井眼轨迹；泵送射孔作业；难点分析；应对措施 0前言 页岩气开发过程中应用最普遍的一种方法进行通过水力泵送桥塞-射孔联作 分段压裂技术，它能够快速为连续分段压裂施工和采气提供通道，缩短试气周期，降低施工成本，风险可控性强于其他方法。但是在实际泵送过程中，特别是遇到 复杂井眼轨迹井时，也会出现一些工程事故，迫切需要解决。 1 井下工具及运动轨迹 1.1 井下工具 电缆入井作业管串从上至下结构组合为：电缆＋加重杆＋ CCL ＋射孔枪簇 ＋坐封工具＋适配器＋复合桥塞，外径变化从小到大。

水力泵送是在井筒和地层有效沟通的前提下，利用电缆将管串输送到一定斜 度后，启动地面泵送装置，按照预先设计好的泵送程序，通过调节排量，控制泵 送压力的方式向井筒注入泵送液，利用作业管串头尾形成压差产生推力，推动管 串输送到目的层，完成多簇射孔作业，泵送过程中泵送液将被挤入前次压裂的地 层中。 1.2 运动轨迹 整个管串入井后，运动轨迹可以分为直井段自由下放和水平段水力泵送两个 阶段，直井段依靠管串自身重力完成输送，而造斜及水平段主要依靠井口泵送液 推力完成，水平段井眼轨迹变化情况的复杂程度是施工困难主要部分。 复杂井眼轨迹井具有井斜变化率较快，井身曲率大，泵送距离较长，一般介 于 1 000～1 500 m左右的主要特点，造成管串在输送的过程中始终呈上、下坡、水平变化状态。 2 难点分析及影响因素 2.1难点分析 （1）水力泵送射孔采用电缆输送式，在泵送阶段由于管串长度过长，无法 像管柱传输射孔可以依靠硬连接通过井身曲率大的井段，导致管串在泵送至最大 井身曲率时遇阻，如遇阻未及时发现，电缆仍在下放运行，会导致电缆打扭。 （2）复杂井眼轨迹井的井斜在不断发生变化，在恒定的水力泵送过程中， 不断处于加速、减速、匀速的阶段，控制不当会导致管串泵脱，管串落井。 （3）部分井眼轨迹上翘井，压裂后的地层返砂和部分砂未压进地层，在井 筒中形成悬浮砂，通过自然沉降，形成砂桥，泵送阶段出现中途遇阻，重而导致 桥塞受力后中途坐封。 （4）对于复杂井眼轨迹井，压裂加砂相对于纯水平井比较，砂需要克服更 大自身重力才能进入地层，井筒残留砂量会增加，同时电缆携砂量也会增加，导 致出现电缆遇卡。

连续油管的应用与发展前景探析

连续油管的应用与发展前景探析 摘要：目前随着我国科研能力的逐渐提高,我国的油田事业也取得了较大的发展, 在油田开采过程中引进了各种创新型技术,而传统的作业模式已经无法适应井下工作,为此需要不断提高开采技术,创新相关设备才能满足新时期高效化生产的需要。在井下作业中使用连续油管技术能够帮助油田开采工作节约更多的生产成本,提高 开采效率,但由于连续油管技术中的使用特点,导致其在使用过程中存在较大的困难,为此需要提高研究力度,从而充分发挥出连续油管技术的应用优势。 关键词：连续油管；应用；发展前景 1连续油管定义 连续油管又叫挠性油管,用低碳合金钢制作的管材,具有很好的挠性,以满足井 下作业所需的塑性变形和韧性要求。常用连续油管规格有:φ25.4mm、φ31.75mm、φ38.1mm、φ44.45mm、φ50.8mm、φ60.325mm、φ66.675mm、φ73.025mm、 φ82.55mm、φ88.9mm等,屈服强度55000Psi~120000Psi。连续油管缠绕在滚筒上, 长度可达几千米,可以替代常规的螺纹连接的油管进行连续的带压井下作业。连续 油管已经广泛应用于钻井、测井、完井、修井作业,在油气田的勘探开发中应用的 越来越多。 2连续油管技术现状 2.1缺少计划支持 尽管我国在很久以前就开始在井下作业中使用连续油管技术,但由于各种因素 的影响,导致连续油管技术在我国没有得到大范围的普及发展,在理论和技术水平 上面和发达国家相比仍存在一定的差距,从而导致在实际使用过程中无法将连续油 管的使用优势完全发挥出来。除此之外,我国的大部分井下作业中存在盲目使用连 续油管技术的问题,没有在使用之前制定详细的施工计划,例如设备和技术的使用 方法和使用范围等问题,导致将连续油管技术应用到井下作业中频繁出现技术适应 性较低的情况,出现设备使用不配套的问题,对设备的实际使用状况造成一定的不 良影响 2.2连续油管设备相对老化 目前,国内适用的连续油管设备多数为国外进口设备,设备相对落后,有的甚至 达到过报废期限。注入头、防喷器、液压系统、控制系统易损件更换困难,维修困难。适用的油管管径范围小,一些特殊井下作业不满足施工要求。 3连续油管技术应用 3.1气举采油的应用 气举采油技术是将气体注入井内利用气体的膨胀降低井内混合液体的密度,使 井内的石油更容易流出。连续油管技术的应用大幅度提高了原油的采收量,提高了 采油技术水平。目前,许多油田都是将氨气通过连续油管技术注入井底来提高油气 采收率的,通过多口井次试验效果明显。 3.2连续油管新钻直井 连续油管钻新井一般采用复合钻机,复合钻机带有顶驱,开始钻进时,利用顶驱 采取常规方式钻井。待钻至一定深度后,换用连续油管钻井,之后可以选择下套管 固井或者裸眼完井。在连续油管钻新井中,不定向钻井占大多数。 连续油管钻新井的优势在于安全,钻进速度快(没有接箍),设备运输方便,占地面

连续油管光纤测井技术及其在页岩气井中的应用

连续油管光纤测井技术及其在页岩气井中的应用 王伟佳 【摘要】水平井复合桥塞分段压裂是国内页岩气井的主要开发方式，由于页岩气井快优钻井造成的井眼轨迹及井深结构的特殊性、钻塞结束后井筒内残留部分桥塞碎屑、水平段多相流的复杂性等，常规产出剖面测井技术难以满足页岩气井的测试要求。针对页岩气井数量众多，钻塞后井筒金属碎屑较多的特性，测井前利用强磁打捞器进行打捞兼通井以提高施工成功率，采用连续油管内穿光纤并下挂流体扫描成像测井仪 FSI 的工艺进行产气剖面测井，能得到较真实的产气产液剖面、各射孔簇产气产液贡献，可以有效评价各级压裂效果。连续油管光纤测井方法在页岩气井中的应用前景良好。%Staged fracturing of horizontal wells by composite bridge plug is the main development mode of domestic shale gas wells. Due to the particularity of wellbore trajectory and well depth configuration caused by optimized fast drilling of shale gas wells, some plug debris still remaining in the wellbore after the plug is drilled out and the complexity of multiphase-flow in horizontal section, the well logging technology for conventional producing profile cannot meet the requirement of shale gas wells. In view of large numbers of shale gas wells, it is urgent to evaluate the drilled and completed wells and fracturing effectiveness in order to guide further fracturing. Gas producing profile logging was carried by FSI (fluid scanning imaging logging instrument) technique, in which optical fiber goes through the coiled tubing with fluid scanning imaging tool hanging below. This technique can obtain real gas and fluid producing profiles and gas and fluid production of all perforation clusters and

页岩气井施工技术总结

页岩气井施工 1页岩气开采简况 概念：页岩气地层是具有很好粒度分布，丰富有机质沉淀的岩石地层。 其中含有泥岩、甘酪根以及其他矿物质，例如：石英、长石、方解石。 地层特性：连续的地层。没有圈闭，油气资源在同一地层段。对于页岩气地层来说主要关注其中的有机碳、热成熟度、矿物性质以及天然裂缝的发育。地层岩石孔隙度一般在纳米级，同时也存在一些微裂缝，增大页岩气的渗透率需采取相应的增产措施。 目前北美地区的页岩气储量大概有2300TCF（万亿每立方英尺），按照美国23TCF（万亿每立方英尺）来计算，可以供美国使用100年。未来10年，页岩气将有成千上万的井施工，压裂改造需求将达上百万井次。 开采方式：由于页岩气地层的地质特性：致密、低渗透率。因此，需要对地层进行增产改造。目前页岩气地层的改造措施主要是分段压裂改造。 压裂方式：压裂方式又以体积压裂为主，即，在地层中使人造裂缝与地层天然裂缝交错或垂直，形成网状裂缝，最大程度增加地层渗透率，提高产量。 分段方式：目前的地层分段主要作业方式有三种：Plug-and-Perf（使用桥塞分段射孔作业）、FracPoint（使用裸眼分隔器+投球滑套实现分段改造施工）、OptiPort（使用封隔器+压差滑套实现分段改造）。 2.页岩气井Plug-and-Perf分段射孔施工 目前在国内应用Plug-and-Perf分段射孔施工可以联合生产管柱、连续油管、电缆作业来实施作业。其优点是可以实现多级数分段、改造点位灵活、施工完成后全井筒通径，但前提是需要在最后工序中增加桥塞钻磨的过程。

（一）连续油管配合Plug-and-Perf改造施工 连续油管在页岩气井分段改造过程中主要可以用来，投放桥塞或是填砂塞实现不同层段的分层射孔作业，目前是桥塞坐放和喷射一趟管串完成分段和射孔作业，最后用来配合钻除桥塞。 分段方式 主要的分段方式有桥塞分段和砂塞分段两种。桥塞分段可以使用连续油管带桥塞进行套管内坐封分段，下图是投球式压裂桥塞。 桥塞分段。实心桥塞在能完全分隔井筒，完成坐封后不用投球即可进行压裂；空心桥塞是在桥塞中间具有流通通道，完成坐封后，桥塞上下连通，压裂时需要投球以分隔上下层段。空心压裂桥塞的优势是在满足压裂施工的同时可以在桥塞钻磨或是冲砂作业时利用部分地层能量将井内杂物带出井筒，增强上返能力。缺点是地层容易出砂。目前主流使用的桥塞均是复合材料桥塞，增强了桥塞的可钻、易钻性。目前提供该类型桥塞的厂家有BakerHughes、JAYCAR、Wetherford、SJS 等。