苏里格气田苏36―15―18H2井裸眼完井分段压裂技术
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摘 要：根据苏里格气田低渗、低压、低丰度岩性气藏的特点，在总结以前水平井压裂经验的基础上，实施了水平井裸眼封隔器分段压裂技术，并在苏36-15-18h2井取得成功应用，取得了较好的效果，其开发投产气产量是普通直井的3～6倍，表明水平井裸眼封隔器多级压裂技术已应用成熟，为今后的水平井开发应用提供了技术支撑
前言
国内外研究表明，水平井的压裂改造技术是提高低渗透油气田单井产量最有效的手段之一，已成为当前国内外油田和石油服务公司研究的热点。国内外主要应用的水平井压裂技术有限流压裂技术、机械及液体胶塞封隔分段压裂技术、水力喷射压裂和多级分段压裂等。限流法压裂技术加砂规模受限，压裂层位针对性相对较差。机械封隔分段压裂是在水平井段上用桥塞坐封隔离井筒，再实施射孔、压裂、求产。水力喷射和多级分段压裂均是近年来发展的增产新技术在国内外的应用均取得了不错的效果。
一、裸眼封隔器多级压裂技术
1.工具组成
裸眼封隔器分段压裂主要工具包括裸眼封隔器、自封式球座、压差滑套、投球滑套、悬挂封隔器、回接筒、丢手接头，工具耐温150℃，耐压差70MPa，堵球尺寸分为40.2mm、45.4mm、50.6mm等，由分段压裂级别、各级投球滑套差别而设定。
2.工艺原理及特点
裸眼井分段压裂技术是在双封隔器单卡分压成功的基础上发展的不动管柱多级封隔器压裂技术，其核心是裸眼井管外封隔和多级分段压裂，根据储层开发的需要，使用封隔器和滑套将水平井段分隔成若干段，压裂或酸化时通过投球逐级打开滑套，有针对性地改造储层。该技术比水力喷射压裂、限流法压裂和液体胶塞压裂技术具有更好的封隔，可实现大规模压裂改造，具有安全性强、操作简单、节省固井和射孔时间及作业费用等优点。
3.完井管柱
3.1 试验技术思路
在水平井裸眼完井条件下一次性下入水平井裸眼分段压裂管柱，通过逐级投球打开滑套并封堵下层油管，实现水平井裸眼分段压裂合层排液。
3.2 完井管柱结构
基本管串结构如下：带筛管引鞋+自封式球座+油管（m）+压差滑套+油管（m）+裸眼封隔器（1）+油管（m）+裸眼封隔器（2）+油管（m）+投球滑套（1）+油管+裸眼封隔器（3）+油管（m）+投球滑套（2）+……+悬挂封隔器+回接筒+丢手接头+油管（m）+油管挂。裸眼封隔器及投球滑套根据水平井水平段分级的段数多少而不同，若水平段分级比较长，可以视具体情况要求中间多加裸眼封隔器。
4.技术关键点和难度
①裸眼封隔器压裂工具的入井及坐封对裸眼水平段井筒质量要求较高；②裸眼封隔器的性能要求耐温性、密封性，满足压裂施工需求；③各级投球滑套球座能够满足打开滑套性能要求；④压裂施工中常存在压力异常现象，微裂缝的张开和弯曲，使能量消耗加大，表现为施工压力高；⑤由于水平井压裂分级多，压裂通道缩径多，也是对裸眼封隔器压裂工具及压裂施工增加难度。
二、压裂工艺优化
1.压裂设计参数优化
经压裂软件模拟，单段压裂砂量30～60m3、排量3.0～4.0m3/min，支撑缝半长150m、支撑缝高>25m。
2.压裂液体系优选
目前苏里格地区普遍采用的常规羟丙基胍胶压裂液具有携砂性能好、费用低等优点，但存在压裂液残渣高的缺点，苏36-15-18H2井采用了此种压裂液体系。
3.液氮伴注优化
由于苏里格气田特有的低渗、低压、低丰度气田，压裂完之后，排液非常困难，因此液氮伴注是苏里格气田压裂改造中应用的增能返排措施之一。在水平井压裂施工过程中，为保证施工安全顺利进行，在压裂全过程采用伴氮泵注，以提高水平井返排时排液能力。
4.压裂工具优选
在确保能够达到施工目的的前提下，对国内外压裂工具进行充分的调研和性价对比，优选国产水平井裸眼封隔器分段压裂工具。该工具价格合理，能够满足大规模压裂，最多能分级15段。
三、分段压裂施工
1.压裂施工过程
按照方案设计，该井共分7段进行了投球分段压裂施工：第1段通过打开压差滑套后压裂，后面6段依次由6个压裂球泵送至球座位置，坐封打开滑套后进行压裂施工。7段压裂施工累计入井液量2768.62m3，其中前置液1048.9m3，携砂液1531.0m3，顶替液109.9m3，伴注液氮47.2m3，加砂309.2m3，施工排量3.2-4.2m3/min，最高施工压力50.0MPa，平均砂比19.6%。压裂施工各项参数指标达到了方案设计要求。
2.施工注意事项
2.1施工过程中，若出现破裂压力异常高（超过70MPa）而无法将地层压开，则停止施工。
2.2因各段改造气层段的孔隙度、渗透率等地质特性存在一定的差别，施工过程会存在裂缝延伸压力较高，逼近施工限压的风险，可根据实际情况适当调整施工设计，修改施工规模、施工排量、泵注程序等，做到施工时尽量限压不限排量。
四、压后增产效果
1.放喷排液
该井于2012年10月22日开始放喷排液，应排液量2768.62m3，排液结束时累计排出液量2218.0m3，返排率80.1%。
2.试气求产
11月1日至2日进行“一点法”测试求产，日产天然气量81036m3。
五、 结论及建议
1.苏36-15-18H2井采用裸眼完井分段压裂技术施工成功，证明水平段裸眼完井分段压裂改造工艺能满足苏里格地区水平井分段压裂改造的需要，为苏里格气田水平井提供一种可靠的完井工艺和增产措施。
2.裸眼分段压裂技术对封隔器和滑套的安全性能要求很高，但国产工具目前尚存在一些缺点，投球打压坐封封隔器球座密封性较差等，建议加大此方面的技术攻关，形成水平井分段压裂工艺技术及配套工具系列。
3.水平井分段压裂改造工艺能够提高低渗透气藏储层动用程度和效率，也是提高单井产能和开发效果的有效方法。
参考文献：
[1] 陈作，王振铎，曾华国.水平井分段压裂工艺技术现状及展望[J].天然气工业，2007，27（9）：78-80.
[2]许建国，王峰，刘长宇，等.水平井滑套分压工艺技术及现场应用[J].钻采工艺，2008，31（S0）：54-56.