水平井连续油管分段压裂技术研究

谢炜

摘要：连续油管技术在当前油田生产开采后期阶段的应用起到了有效提升油田的生产开采效率的作用。本文主要针对连续油管分段压裂技术在具体实施过程中的工艺参数优化进行了研究，并结合生产现场应用中存在的一些问题，针对连续油管与双封单卡分段压裂技术有效结合进行了深入的探讨。在此基础上进一步提升了作业现场的施工作业效率。

关键词：水平井;连续油管;分段压裂;管柱

引言

针对我国低渗透油藏所具备的储集层薄、层段多、层间物性差异大等一些特点，研发出了一种水平井的分段压裂施工技术。该技术能够针对水平井的多个层段实现有针对性的压裂工艺改造，在实际的应用中也取得了良好的效果，是我国一些主力油田在实际生产中针对低渗透油田进行压裂施工作业时的一种主要技术之一。但是初期阶段由于需要通过管柱的上提来完成多段压裂，而且施工过程中必须要针对井口装置进行反复的拆装，导致实际工作效率较低，施工作业人员的劳动强度也是比较大的，而且还会导致出现井控风险。

1 结构原理分析

连续油管压裂施工的管柱结构中主要包括了连续油管、旋转接头、丢手接头、扶正器、导压喷砂器等几个部分[1]。

在实际进行压裂施工的时候充分利用双封隔器实现目的层的单卡，封隔器在进行坐封的时候主要依靠的是导压喷砂器的节流作用，在喷砂器的节流作用下还能够完成对目的层段的压裂施工，在完成整个压裂施工后通过实施反循环洗井、冲砂来达到洗井目的，然后通过上提管柱和反洗的反复实施就能完成对整个井段的多段压裂施工。

2 配套技术分析

2.1 连续油管配套工具

在针对普通油管的结构设计方式进行改进后，形成了当前的双封单卡压裂工艺管柱连接以及解卡机构。但是这种结构并不能很好的适用于连续油管。鉴于此，为了实现两种结构的融合，专门设计了一种油壬式的旋转接头和剪切式的丢手安全接头，这样就能够在原有的双封单卡管柱结构上顺利的连接连续油管，实现两种结构的配套使用，使得实际压裂施工的风险得到了有效的控制。

（1）在下入井下压裂工具的时候，为了有效避免出现工具在水平段或者造斜段发生旋转的现象，并进一步降低连续油管实际受到的剪切力，设计出了一种油壬式旋转接头，这样就能够实现连续油管与井下压裂工具的有效连接，与此同时还能消除井下压裂工具串在转动过程中对连续油管产生影响。

（2）在具体进行压裂施工的过程中，经常会出现局部连续油管缠绕在滚筒上的现象，而针对这种情况，如果使用常规的投球液压丢手或者旋转丢手并不能进行很好的解决，针对这种情况设计出了一种剪切丢手接头，这样就能够使连续油管解卡的时候安全性以及可靠性更高，能够充分满足油田压裂施工的实际需求。

2.2 井口防喷装置

为了达到实际压裂施工中的防喷需求，针对在实际的压裂施工过程中，井下压裂工具串长度比较长，而且其外径也相对比较大的特点，设计出了一种与之相配套的防喷装置。其主要是由四通、防喷器、防喷管、连续油管防喷器等几个部分组成，防喷装置各个部件之间采取的是法兰连接形式，其最高的承压能力能够达到35MPa，而且能够针对180mm以内的所有井下工具串實现良好的防喷作用[2]。

2.3 连续油管摩阻规律

由于连续油管本身的内径相对比较小，因此在实际进行压裂施工的时候经常会出现部分连续油管发生弯曲的现象，导致其沿程摩阻也相对比较大，进而使得实际压裂施工过程中工作压力相对较高，对整个压裂施工效果以及连续油管本身的使用寿命都会造成巨大影响。为了能够对连续油管在压裂施工过程中实际的摩阻规律进行充分的掌握，并实现对施工过程中作业压力的有效控制，针对某井在清水、滑溜水、常规压裂液、低摩阻压裂液等几种介质条件下，对连续油管的摩阻进行了测试。

通过测试可以发现，在保证排量相同的条件下，低摩阻压裂液环境实际产生的摩阻是仅仅为常规压裂液的80.8%左右，是清水的30%左右，其具有非常明显的降摩阻作用[3]。另外，在测试试验中，通过将压力条件限制在50MPa，低摩阻压裂液条件下，压裂施工过程中实际的排量能够达到3.8m3/min，由此就充分证明其完全能够达到压裂施工相关标准的要求。因此在实际进行水平井连续油管分段压裂施工的过程中通过使用低摩阻压裂液，并将其施工参数保持与常规油管压力施工相同，就能够有效的降低施工难度。

2.4 连续油管压裂管柱设计

由于连续油管具有一定的弯曲性能，从而导致其在伸直或者弯曲状态下沿程摩阻也会存在一定的差异，在实际进行水平井连续油管分段压裂施工的过程中，充分保证连续油管长度与井深保持相符能够有效的降低施工作业过程中连续油管的沿程摩阻。我国大庆油田在水平井压裂施工对连续油管的应用比较广泛，但是，当前该油田仅仅引进了1600m、3500m等两种长度规格的连续油管，这也导致其在实际的应用过程中会受到一定的限制，为了能够有效扩大水平井连续油管压裂技术应用的适应范围，并能够充分满足不同深度的水平井实际施工作业需求。在针对连续油管弯曲强度以及抗拉强度进行严格计算后，最终提出了将普通油管与连续油管进行结合使用的方法，该方法能够有效的补充连续油管的实际长度，从而使得连续油管在实际施工过程中的适应范围更广。

3 结束语

在水平井连续油管分段压裂技术的应用过程中通过将连续油管与双封单卡压裂技术进行有效结合，不仅进一步提升了压裂施工作业效率，降低了作业人员的劳动强度，而且也实现了对压裂施工过程中井控风险的有效控制。而通过合理的选择低摩阻压裂液能够最大程度降低连续油管在实际使用过程中的沿程摩阻，在此情形下也能进一步提升施工过程中的排量以及作业压力，有效降低了压裂施工的作业风险。

参考文献：

[1]梁兴，朱炬辉，石孝志，张俊成，刘臣，何封，李然.缝内填砂暂堵分段体积压裂技术在页岩气水平井中的应用[J].天然气工业，2017，37（01）：82-89.

[2]姚昌宇，王迁伟，高志军，李嘉瑞，朱新春.连续油管带底封分段压裂技术在泾河油田的应用[J].石油钻采工艺，2014，36（01）：94-96.

[3]李梅，刘志斌，吕双，丁柯宇，陈凌云，姚卫东.连续油管喷砂射孔环空分段压裂技术在苏里格气田的应用[J].石油钻采工艺，2013，35（04）：82-84.