不动管柱三层压裂求产井口投球捕捉工艺及应用

技术应用　中国化工贸易　Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｒａｄｅ　谊　第４期　２０１　３年４月　不动管柱三层压裂求产井口投球捕捉工艺及应用　范学君　（大庆油田有限责任公司试油试采分公司。黑龙江大庆１６３４１２）　摘要：论述了不动管柱三层压裂排液求产一体化及井口自动投球捕捉工艺技术。该技术是利用一趟管柱，在不动管柱的前提下对三个层实施　压裂及排液，用空心钢球代替密封杆，在井口自动捕捉，省去了打捞工序，实现井下压力监测与压后井温测试，形成了集压裂、排液、求产、测压、测　井温等于一体的完整配套的工艺技术。应用该技术在大庆外围油田Ｐ３５１一Ｘ１井中进行了３层压裂和井口授球自动捕捉。该技术能够满足探井多层压裂　的需求，使试油工序衔接得更加紧密，既可减少压裂液对储集层的浸泡时间，降低储集层的损害程度，又可降低作业成本，改善作业环境，实现绿色施　工，具有广泛的推广应用前景。　关键词：不动管柱压裂多层压裂排液井温测试　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｗｅｌｌｈｅａｄ　Ｂａｌｌ　Ｃａｐｔｕｒｅ　Ｄｕｒｉｎｇ　Ｔｈｒｅｅ　Ｌａｙｅｒ　Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｗｉｔｈｏｕｔ　Ｍｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｓｔｒｉｎｇ　ＦＡＮ　Ｘｕｅ－ｊａｎ　（Ｄａｑｉｎｇ　Ｏｉｌｆｉｅｌｄ　Ｌｔｄ．，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　１６３４１２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｌａｙｅｒ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｌｕｉｄ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｗｅｌｌｈｅａｄ　ｂａｌｌ　ｃａｐｔｕｒｉｎｇ．Ｉｔ　ｕｔｉｌｉｚｅｓ　ｏｎｅ　ｓｔｒｉｎｇ　ｔｏ　ｃｏｎｄｕｃｔ　ｔｈｒｅｅ　ｌａｙｅｒｓ’ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｌｕｉｄ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｏｎ　ｏｆ　ｎｏｔ　ｍｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔｒｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｈｏｌ－　ｌｏｗ　ｓｔｅｅｌ　ｂａｌｌ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎｓｔｅａｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅａｌ　ｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｃａｐｔｕｒｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｗｅｌｌｈｅａｄ，ｗｈｉｃｈ　ｅｌｉｍｉｎａｔｅｓ　ｆｉｓｈｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ，ｒｅａｌｉｚｉｎｇ　ｄｏｗｎｈｏｌｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｗｅｌｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｔｅｓｔ　ａｆｔｅｒ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ．Ａ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｓｅｔ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｆｏｒｍｅｄ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ，ｆｌｕｉｄ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ，ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ａｎｄ　ｗｅｌｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｗｅｌｌ　Ｐ３５１－１　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　ｏｉｌ　ｆｉｅｌｄ，　ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｏｕｔ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ａｎｄ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｗｅｌｌｈｅａｄ　ｂａｌｌ　ｃａｐｔｕｒｅ　ｉｎ　ｔｈｒｅｅ　ｌａｙｅｒｓ．Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｃａｎ　ｆｕｌｆｉｌｌ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｍｕｔｉ－ｌａｙｅｒ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ｉｎ　ｅｘｐｌｏ－　ｒａｔｉｏｎ　ｗｅｌｌｓ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ　ｃｏｎｎｅｃｔ　ｍｏｒｅ　ｃｌｏｓｅｌｙ，ｗｈｉｃｈ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ　ｔｈｅ　ｔｈｅ　ｓｏａｋｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ｆｌｕｉｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｒｅｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｎｔ　ｏｆ　ｄａｍａｇｅ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｓａｖｅｓ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｃｏｓｔ，ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅｓ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｆｒｉｅｎｄｌｙ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｈａｓ　ａ　ｂｒｏａｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｍｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔｒｉｎｇ　ｍｕｌｔｉ—ｌａｙｅｒ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ｆｌｕｉｄ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｗｅｌｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｔｅｓｔ　目前大庆油田外围探井和评价井多为低渗透油层，具有单层厚度　小、层数多的特点　，通常一口井中含有两个或两个以上需要压裂的　要是减小金属球的比重，有利于金属球随着压裂液返排时跟着排出进　口被井口捕捉器捕捉到。与以往逐层投杆相比，具有操作简便、施工　油层。通常的多层压裂工艺是采用逐层压裂压后上提的办法：即压完　第一层后，上提管柱逐层对第二层和第三层进行压裂，然后起出压裂　管柱，再下入排液求产管柱，这样不仅劳动强度大，施工周期长，而　且上提管柱过程中，油管内喷出的压裂液污染地面，不利于地面环保　和员工人身健康，同时也会影响压裂液返排量的准确计量　。针对上　述问题，研究出“试油井不动管柱三层压裂及排液一体化工艺技术”，　把打捞密封杆的工序改为井口自动捕捉投球，节省了打捞密封杆的时　间４ｈ。　一快捷、员工劳动强度降低、成功率提高的优点。　二、应用情况　Ｐ３５１一Ｘ１井是～口评价井，构造位置位于松辽盆地中央凹陷区大　庆长垣葡萄花构造南部。试油目的是第ｓｌ—ｌ层：葡萄花油层８４、　８３、７９、７８、７７、７５、７４、７３、７２号层，求压后产油量。　２０１２年３月９日１８：０２投棒点火。１８：０５引爆起爆器。油管传输　清水全压井射孔。３月１０日１３：００—１８：２０下入压裂管柱。３月１１日　１２：５０—１３：ｌ８不动管柱压裂Ｐ８４、８３号层。１３：ｌ８一ｌ３：２４释放投球　Ｂ，打开控制开关Ｂ，堵Ｐ８４、８３号层。１３：２４—１３：５７压裂Ｐ７９、７８、　７７号层。１３：５７—１４：０２释放投球Ａ，打开控制开关Ａ，堵Ｐ７９、７８、　７７号层。１４：０２—１４：３５压裂Ｐ７４、７３、７２号层。１４：３５—１５：３５关井　６０ｍｉｎ扩散压力（拆井口投球器，装井口捕捉器）。１５：３５—２０：００装　ｌＯｍｍ油嘴控制放喷。３月１２日８：００—９：００测压后微差井温，井段：　ｌ３５０．０～ｌ２００．Ｏｍ，未探到砂面（溢流４ｍ３）。３月１２日１３：００—３月　１６日１５：００在深度ｌ２５０ｍ处抽汲排液求产。　按照现场施工设计，实现了试油层的压裂施工目的。不动管柱三　层压裂、排液、求产、井口投球捕捉一体化工艺施工。　三、结论　该技术解决了上提管柱不适用于Ｃ０２压裂液的难题，在压裂时用　投球器逐层投球，放喷时用捕捉器一起把投球全部收集起来，省去了　原来下打捞工具逐层捞杆工序，节省了捞杆时间，提高了施工效率。　参考文献　…张衍臣　于振东　范学君不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术研究与应用…石油勘　探与开发　２００６　２６Ｉ２｝：２３７—２４ｌ　【２】刘国志．于振东　范学君科学试油试采技术的形成与发展【１＿大庆石油地质与开发，２００９．　２８Ｉ５ｌ　２ｌ４—２ｌ８　、工艺原理　不动管柱三层压裂及排液技术工艺原理陈述如下：　１．压裂三层及排液一体化管柱　该技术是利用一趟管柱完成三个层的压裂，并在不动管柱的前提　下，实现压后排液求产；同时通过管柱的结构设计与井下工具的合理　设计，实现井下压力监测与压后井温测试，形成了集压裂、排液、求　产、测压、测井温等于一体的工艺技术。　２．选择压裂两层及排液一体化管柱　该技术是利用三层压裂排液一体化管柱经过相应改进，由原来具　有洗井功能的５４１封隔器改为具有单向卡瓦的２４１封隔器，避免了原　管柱试油求产过程中油套在小于５ＭＰａ时自动联通，提高了资料录取　的准确性。在井下已有多个射开层的条件下，选择压裂其中的两层，　并在不动管柱的前提下实现压后排液求产；同时通过三种管柱结构与　井下工具的合理设计，实现井下压力监测与压后井温测试，形成了集　压裂、排液、求产、测压、测井温等于一体的工艺技术。　３．主要工具的技术参数　封隔器是主要的井下工具，其最大外径为１１５ｍｍ，通径为４４　ｍｍ，耐压差为５０ＭＰａ，耐温１２０℃。　４．井口投球自动捕捉工艺　在不动管柱三层压裂排液一体化工艺施工过程中，由原来逐层投　杆工艺经过改进与完善，改为投球工艺，在井口安装投球器，在压裂　关井扩散以后，油嘴控制放喷，在井口安装捕捉器。压裂时用投球器　【３】郑新权长庆上古生界气藏Ｃ０２泡沫压裂技术研究…石油勘探与开发　２００３，３０（４１：１１１—１１３　【４］乐金　刘雯林，胡素云，等综合配套的勘探工程技术研究…石油勘探与开发　２００１　２８Ｉ３／　３７—４０　作者简介：范学君（１９６８一），男，黑龙江人，中国石油大庆油田有限责任公司试油试采公　司高级工程＂币，主要从事试油测试、试采、射孔等技术研究与生产管理工作。　逐层投球，放喷时用捕捉器一起把投球全部收集起来，省去了原来下　打捞工具逐层捞杆工序，节省了捞杆时间，提高了施工效率。　投球的材质可以选择金属、合金、尼龙等材料，投球的尺寸分别　为３８ｍｍ、４１ｍｍ、４７ｍｍ等规格，本工艺的投球采用金属空心球，主　２２８＼　国化工贸易＼　。一　｜｜＊ｔ．Ｉ　ｔ　。