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超短半径水平井裸眼不动管柱喷射分段压裂方法


技术摘要:
本发明提供一种超短半径水平井裸眼不动管柱喷射分段压裂方法,其包括如下步骤:步骤S1、准备通过超短半径水平井具有高造斜率的井段进入水平段油层的管柱及工具;步骤S2、利用30吨及以上型号修井机将管柱组合利用超短半径导斜器导引下入井底水平段内的设计压裂深度;步  全部
背景技术:
目前,水平井分段压裂技术已成为低渗与致密砂岩、碳酸盐岩、页岩甚至煤岩的主 体开发技术,并在生产实践中发挥了巨大的经济效益和社会效益。 例如中国专利CN201610956610.8提供了一种水平井分段压裂方法,所述方法包括 依次实施N个携砂液注入阶段,其中,第N个携砂液注入阶段使用支撑剂的体积密度小于之 前N-1个携砂液注入阶段使用的支撑剂的体积密度,所述N为大于1的自然数。进一步地,第N 个携砂液注入阶段使用的压裂液选用储能模量与耗能模量之比在(2.0-5 .0)  :  1的压裂 液。本发明方法通过提高支撑剂和/或压裂液的悬浮性能,确保每簇裂缝的均匀顶替效果, 保证每簇裂缝均匀进液和进砂,以达到全段簇裂缝内压裂液同步破胶返排,从而减少水平 井分段压裂中发生过顶替现象,提高压后效果及实现稳产期的最大化。 随着超短半径水平井技术的进步,其水平钻进距离已可达到几百米,相应的分段 压裂需求成为必然。但现有的各种压裂技术基本只能满足已完钻的直井、定向井、长半径水 平井、常规侧钻井中分段压裂。同时由于超短半径裸眼水平井超高造斜率及20m以内的曲率 半径,采取机械封隔方式分段压裂时,对封隔器尺寸、封胀及收缩能力要求极高,施工中易 出现不密封、不解封等问题。
技术实现要素:
基于现有技术存在的问题,本发明提供了一种超短半径水平井裸眼不动管柱喷射 分段压裂方法,其克服了现有压裂技术所用工具无法进入超短半径水平井段内、不能实现 在设计部位实施压裂的缺陷;不使用封隔器,克服封隔器在裸眼井内可能存在不密封实现 不了分段压裂,以及可能因不能解封,导致后续井段不能压裂甚至管柱无法从水平井眼内 顺利起出的问题;施工中不动管柱,一趟管柱实现多个深度的压裂。 依据本发明的技术方案,本发明提供一种超短半径水平井裸眼不动管柱分段压裂 方法,具体包括如下步骤: 步骤S1、准备通过超短半径水平井具有高造斜率的井段进入水平段油层的管柱及工 具; 步骤S2、利用30吨及以上型号修井机将管柱组合利用超短半径导斜器导引下入井底水 平段内的设计压裂深度; 步骤S3、喷枪管窜下至设计封位后,进行油管校深,配短节调整喷枪射孔位置至设计喷 射压裂位置; 步骤S4、水力喷射压裂。 其中,步骤S4的水力喷射压裂包括第一段压裂施工,第一段压裂施工具体包括: 4 CN 111594123 A 说 明 书 2/7 页 步骤S41、喷射射孔;打开套管闸门,油管泵入原液排量为1.0~2.0  m3  /min,泵入喷射 的砂比5-10%的砂量及液量,进行水力射孔;泵压32Mpa保持稳定,在射孔位置持续喷射 15min,将设计量的砂量及携砂液泵入后停止加砂喷射;喷射孔过程中套管按油管排量的1/ 3进行补液; 步骤S42、射孔后顶替:泵入井筒1.0倍原液,然后降低排量与压力,当压力降至10.0  Mpa左右时,逐渐缓慢关闭套管闸门。 步骤S43、压裂:打开环空注入管线的旋塞阀,待环空压力稳定后,油套同时泵入; 压裂泵逐台启动,逐步提高油套环空及油管压力、排量提高到压裂设计值,压开地层,并按 照设计的前置液量注入地层。 所述超短半径水平井裸眼不动管柱喷射分段压裂方法进一步包括以下步骤: 步骤S44、加砂;按设计砂比由低至高直至加到预设值,混砂车保持单车供液量大于 10m3/min; 步骤S45、替挤;向压裂管柱内打入管柱串内容积1.1倍替挤液; 步骤S46、第一段压裂完成后,停泵,投球;待球到位后,观察套管压力并控制套压,打开 套管返排管线闸门。 所述超短半径水平井裸眼不动管柱喷射分段压裂方法进一步包括第二段喷射、压 裂的步骤S47;油管泵入原液排量为1.0~2.0  m3  /min,泵入喷射的设计砂量及液量,砂比 5-10%,进行水力射孔;泵压32Mpa保持稳定,在射孔位置持续喷射15min,将设计量的砂量 及携砂液泵入后停止加砂喷射;喷射孔过程中套管按油管排量的1/3进行补液;然后重复 S41-S46步骤,包括喷射射孔、压裂、加砂、替挤,完成第二段压裂。 所述超短半径水平井裸眼不动管柱喷射分段压裂方法进一步包括以下步骤: 步骤S48、其他层段压裂;重复步骤S46—步骤S47,包括投球、喷射射孔、压裂、加砂、替 挤,依此类推,直至完成所有层段压裂 步骤S49、扩散压力;泵车停车,测停泵压力,关井扩散压力; 步骤S410、放喷;采用φ5mm喷嘴控制放喷,至油压低于5MPa,采用φ10mm喷嘴控制放 喷,至油压低至0Mpa; 步骤S411、起出压裂管柱及工具。 优选地,步骤S41中通过水力喷射在地层形成孔径50-160mm、深度900  mm  左右纺 锤形孔道,为下步分段压裂起到诱导和裂缝定向起裂作用。 优选地,管柱结构由下到上依次为:导向头、筛管、单流阀、第一喷射器、第一扶正 器、满足至压裂一段长度的第一S135油管、第一座封球座、第二喷射器、第二扶正器、满足至 压裂二段长度的第二S135油管、第二座封球座、第三喷射器、第三扶正器、满足至压裂三段 长度的第三S135油管,所述管柱结构沿导斜器下入喷射压裂井段,上部通过变扣、安全接 头、φ73或88.9mm 的N80油管至井口。 所述步骤S1中,所述S135油管弯曲度可达至8°/m、OD∮60.3mm;丢手工具OD∮85mm、 ID∮45mm  、长580mm;扶正器OD∮89mm、ID∮48mm  、长600mm;喷枪OD∮82mm、ID∮40mm、长360mm; 单流阀长200.0mm;  筛管长500.0mm;座封球座长200mm。 (三)有益效果 本发明提供的超短半径水平井裸眼不动管柱分段压裂方法,由于采用多个喷射工具, 5 CN 111594123 A 说 明 书 3/7 页 针对不同压裂深度直接喷射射孔的前期处理,有效诱导压裂起裂位置,使分段压裂更精准; 设计的不动管柱多级座压喷射压裂工艺,既实现了施工中不动管柱,又克服了机械封隔方 式可能存在的不密封、不解封等问题,保证分段压裂成功率的同时,施工效率更高。 附图说明 图1为本发明实施超短半径水平井裸眼不动管柱喷射分段压裂方法流程图; 图2为本发明实施超短半径水平井裸眼不动管柱喷射分段压裂方法中管柱组合结构示 意图。
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