張家志, 薄婷婷, 來(lái) 超, 張 菲， 王志恒，胡朋偉

(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第四采氣廠(chǎng))

蘇里格氣田屬于典型的“三低”氣田，采用水平井開(kāi)發(fā)可以解決擴(kuò)大單井泄流面積，提高單井產(chǎn)量的目的。隨著鉆井技術(shù)提高，水平井水平段長(zhǎng)度進(jìn)一步增加，最長(zhǎng)達(dá)到了2 011 m，采用常規(guī)的水力噴射[1]或裸眼封隔器分段壓裂[2-4]最多能改造10段，因此探索長(zhǎng)水平段的改造方式勢(shì)在必行。

一、撞擊式滑套壓裂技術(shù)原理及特點(diǎn)

1.工藝原理

裸眼封隔器撞擊式滑套分段壓裂技術(shù)是在常規(guī)裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)的基礎(chǔ)上，采取的一個(gè)升級(jí)措施，即在同一段儲(chǔ)層上，放置2個(gè)及以上投球壓裂滑套，通過(guò)一次投球打開(kāi)所有滑套，對(duì)地層進(jìn)行均勻改造的技術(shù)。

2.技術(shù)特點(diǎn)

(1)一個(gè)球一次打開(kāi)多個(gè)滑套，減少裸眼封隔器使用個(gè)數(shù)，降低分段改造成本。

(2)每組中的滑套同時(shí)壓裂，減少分段級(jí)數(shù)和壓裂施工時(shí)間，實(shí)現(xiàn)均勻布液的目的。

(3)無(wú)需鉆磨球座，能直接返排，提高了排液時(shí)效。

(4)更大程度暴露儲(chǔ)層，增大泄流面積，優(yōu)化分段壓裂級(jí)數(shù)，提高采收率。

(5)獨(dú)特技術(shù)允許一個(gè)球能打開(kāi)兩節(jié)滑套。

3.撞擊式滑套工具

與常規(guī)相比，該技術(shù)的關(guān)鍵是在改造段內(nèi)增加一個(gè)撞擊式滑套。該滑套原理為：當(dāng)壓裂球被送至撞擊式滑套時(shí)，銷(xiāo)釘剪斷，將滑套向下推送至撞擊式滑套的噴射孔；坐封球通過(guò)撞擊式滑套的球座，向下運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行至普通壓裂滑套球座時(shí)，在壓力作用下剪斷銷(xiāo)釘，將壓裂滑套打開(kāi)，進(jìn)行該段壓裂施工。

圖1 撞擊式滑套結(jié)構(gòu)圖

該工具獨(dú)特的旁通設(shè)計(jì)是當(dāng)壓裂施工結(jié)束后，開(kāi)井放噴排液使得壓裂球上返，把撞擊滑套的旁通孔打開(kāi)，將滑套的外部和滑套的壓裂充填孔溝通(圖1、圖2所示)，實(shí)現(xiàn)全井段氣體過(guò)流通道。因此不必鉆除球座，也不會(huì)影響壓裂后井的產(chǎn)能。

二、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

在蘇里格氣田開(kāi)展了2口撞擊式滑套(單段雙滑套)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，施工過(guò)程順利，雙滑套打開(kāi)跡象明顯。下面以蘇6-18-4H2井為例介紹水平井裸眼封隔器撞擊式滑套分段壓裂改造工藝技術(shù)。該井為蘇里格蘇6區(qū)塊的1口上古井，完鉆井深5 016 m，水平段長(zhǎng)1 502 m，砂巖鉆遇率96.7%，有效儲(chǔ)層鉆遇率73.4%，是一口地質(zhì)顯示較好的長(zhǎng)水平段水平井井，宜采用撞擊式滑套進(jìn)行分段多簇式壓裂。

1.施工工序

施工工序與常規(guī)裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)步驟一致，分為井筒準(zhǔn)備、下完井工具、分段壓裂、排液求產(chǎn)。

圖2 撞擊式滑套示意圖

圖3 蘇6-18-4H2分段壓裂改造管柱圖

2.分段壓裂施工參數(shù)優(yōu)化

2.1 改造位置優(yōu)化

根據(jù)該井氣測(cè)、鉆完井、電性數(shù)據(jù)分析，選擇整個(gè)水平段物性相對(duì)較好、具有相對(duì)連續(xù)的氣層段，有效提高改造深度，充分挖掘物性較好的增產(chǎn)潛力。優(yōu)化設(shè)計(jì)為分壓10段，其中第2、3、4、8、9、10段采用撞擊式滑套，最終以10段16簇進(jìn)行壓裂改造。

分段壓裂改造管柱如圖3所示。

2.2 撞擊式滑套開(kāi)啟顯示

蘇6-18-4H2井分10段16簇分段壓裂，一次完成。撞擊式滑套打開(kāi)壓力明顯(如圖4所示，以第九段為例)，從圖4可以看出，第一個(gè)峰值為撞擊式滑套銷(xiāo)釘剪切反應(yīng)，第二個(gè)峰值為常規(guī)壓裂滑套銷(xiāo)釘剪切反應(yīng)。證明滑套按照設(shè)計(jì)要求打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)段內(nèi)雙段同時(shí)壓裂。其余段的壓力滑套打開(kāi)壓力曲線(xiàn)變化圖5、圖6、圖7所示。

圖4 蘇6-18-4H2第九段滑套打開(kāi)時(shí)壓力曲線(xiàn)圖

圖5 蘇6-18-4H2第二、三段滑套打開(kāi)時(shí)壓力曲線(xiàn)圖

圖6 蘇6-18-4H2第四、八段滑套打開(kāi)時(shí)壓力曲線(xiàn)圖

圖7 蘇6-18-4H2第九、十段滑套打開(kāi)時(shí)壓力曲線(xiàn)圖

2.3 增產(chǎn)效果

蘇6-18-4H2井分10段16簇分段壓裂，累計(jì)加砂740 m3，實(shí)際入井液量7 935.3 m3，測(cè)試絕對(duì)無(wú)阻流量65.659 2×104m3/d，截至2016年5月累計(jì)產(chǎn)氣量4 000×104m3。

蘇6-18-4H1井分8段13簇分段壓裂，累計(jì)加砂558 m3，實(shí)際入井液量6 303.4 m3，測(cè)試絕對(duì)無(wú)阻流量44.385×104m3/d，截至2016年5月累計(jì)產(chǎn)氣量達(dá)到3 400×104m3。

兩口井的累計(jì)產(chǎn)量?jī)?yōu)于平均水平，取得較好的實(shí)施效果。

三、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)該工具雙滑套打開(kāi)壓力明顯，達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

(2)此工藝實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)水平段水平井的分段多簇壓裂，提高了儲(chǔ)層改造的針對(duì)性，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

(3)該工具為進(jìn)口工具，成本較高，需加大攻關(guān)力度，使得該工具國(guó)產(chǎn)化，降低工具成本，為推廣應(yīng)用打好基礎(chǔ)。