胡少圓（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

受地層巖性、斷層、地層傾角等地質薄弱面影響，地層滑移擠壓套管使其變形，成為套損井[1-5]，其顯著特征是套管遭地層剪切力損壞，通徑變小，起下油管管柱遇阻，無法繼續(xù)維持生產。套損后，一部分井只能報廢或通過側鉆、更新處理，另一部分套損井經大修找通道、縮徑整形處理后可恢復生產[6]，大修后套管通徑一般可整形至φ108～112 mm。

1 現狀

隨油田產量衰減日益嚴重，除新井投產外，對老井進行措施增產是保證穩(wěn)產十分重要的舉措。A油田為保證持續(xù)穩(wěn)產自2008 年后加大了油水井措施壓裂力度，壓裂井次逐年增加，已逐步增至年壓 裂 施 工 300 井 次， 年 增 油達 4×104～5×104t。由于壓裂一次性投資較高，例如3 封2 噴的壓裂費用達20 余萬元，對于5 封4 噴的壓裂費用可達40 萬元。為取得較高的產出投入比，增大了對剩余儲量的分析挖潛工作，考慮套損井由于套損后通徑縮小，一般僅能允許φ110 mm 左右的管柱通過；而相應的常規(guī)措施在技術上很難達到該要求，這部分井因而一直未上增產措施，其措施增油效果將會優(yōu)于同類已重復措施井，因而可作為首選壓裂井采用。目前的常規(guī)坐壓55 MPa 壓裂管柱要求套管內徑不小于φ120 mm 方能通過順利施工。因此，為解決壓裂管柱過套損變點問題，實現套損井壓裂管柱順利起下，滿足油田挖潛要求，應用了套損井小直徑分層壓裂管柱。

2 常規(guī)壓裂管柱特點

壓裂井主要結合精細地質研究成果并依據單井實際情況（油層段的長度、縫間干擾、穩(wěn)定產能及成本投入等因素），確定待壓裂儲層，篩選適宜的壓裂造縫方式，并根據隔層分布確定適宜的封隔器卡點位置。實際中，為降低施工壓力，需要進一步分析和找出難壓儲層，對預測難壓儲層進行壓前酸浸和優(yōu)化壓裂卡段，提高小層壓開率[7]。A 油田自壓裂技術推廣應用以來，一直沿用壓力等級為55 MPa的坐壓多層壓裂管柱施工。如圖1 所示，該壓裂管柱主要由5 個封隔器、4 個噴砂器以及工作筒、絲堵等其他部件組成，適用井深小于1 500 m 的井。壓裂投資費主要由壓裂施工費、工具使用費、壓裂液、支撐劑、磁定位等一系列費用組成[8]。根據所選擇的壓裂液和支撐劑種類和用量的不同，單井壓裂合計總投資介于38 萬元～50 萬元。

圖1 55 MPa 常規(guī)坐壓多層壓裂管柱

3 小直徑壓裂工藝

目前的55 MPa 普通壓裂管柱要求套管內徑不小于φ120 mm，方能施工。對于套損井，其套管內通道僅φ108～112 mm，普通壓裂管柱無法起下完成壓裂，因此引進了2 種小直徑壓裂管柱：JX 新型和CY 雙封單卡管柱。

3.1 JX 新型小直徑工具

該管柱是在原小直徑壓裂工藝管柱上改進而來， 原井下小直徑壓裂管柱適應套管內徑φ108～120 mm，井溫50 ℃，采取不動管柱坐壓2層，單支噴砂器最大加砂量12 m3，僅能上提一次，上提后只能再壓1 層，即最多能壓3 層。而目前的新型小直徑壓裂管柱坐壓層數由原來2 層提高到4 層，單支噴砂器可過砂量由12 m3提高到36 m3，降低了施工成本，提高了工作效率。工作溫度達到120 ℃，工作壓力達到50 MPa，適應套管最小內徑φ105 mm?？缮咸嵋淮?，加壓1 層，即最多壓5 層（上提后壓的層噴砂器加砂量最多為36 m3與上提前噴砂器已過加砂量之差）。如圖2 所示，井下新型小直徑壓裂工藝管柱主要由安全接頭、水力錨、5級K344-100 封隔器、4 級小直徑噴砂器以及油管和絲堵等組成，管柱可坐壓4 層，上提一次外多加壓1 層即最多壓裂5 個卡段。

圖2 JX 新型小直徑管柱

3.2 CY 小直徑工具

該管柱采用雙封單卡分層壓裂工藝，如圖3 所示。管柱由2 個小直徑封隔器、水力錨、扶正器等工具組成，采用逐步上提管柱完成目的層壓裂[9-11]。該工藝僅要求對全井砂量控制在200～230 m3，而對噴砂器單層一次噴砂量沒有要求。封隔器在地面預配3～10 m 間距，封隔器和噴砂器外徑最小可縮至φ100 mm 和φ98 mm，最小能對φ104 mm 的套變井進行壓裂施工。其他參數如下：封隔器1 m 左右，膠筒20 cm，噴砂器60 cm，耐溫120 ℃，承壓差70 MPa。

圖3 CY 小直徑雙封單卡管柱

3.3 兩種工藝對比

從兩套管柱的基本情況來看，JX 新型小直徑工具一般只壓4 個層，上提管柱可多壓裂1 層，但多壓的1 層因為和原壓層共用1 個噴砂器，總過砂量不能超過36 m3，因此加壓層和原壓層的排量均受到限制。但該管柱的優(yōu)點在于其采用坐壓工藝，每個壓裂層上下的封隔器卡距可以獨立設計，無須統(tǒng)一設計相同的距離。

而對于CY 雙封單卡分層壓裂工藝管柱，由于其對于全部層段的壓裂均共用一套封隔器和噴砂器組合，因而封隔器卡距值必須滿足所有壓裂層段對卡距的要求，雙封隔器經地面組裝后下入井內使用，除非起出管柱更改卡距，否則只能壓裂固定厚度的地層。當壓裂多個卡距不同的儲層時，需要將部分儲層合并或舍棄，以便使卡距完全一致，否則就需要調整卡距后二次下入管柱壓裂。但其優(yōu)點也較為顯著，即相比JX 新型小直徑壓裂管柱（目前最多也只能壓裂5 個層段，單級噴砂器最大過砂不大于36 m3，最大總砂量也才144 m3），CY 小直徑壓裂管柱僅要求全井砂量限制在200～230 m3以內即可，對壓裂層段數和單層加砂量均沒有限制，因此可以完全滿足于壓裂5～12 個卡段的精控多層壓裂需要。

4 現場應用

對于JX 新型小直徑工具更適用于4 個層段以下的壓裂井；而CY 雙封單卡分層壓裂管柱更適用于各層段卡距均勻的施工井。針對以上特點，對通徑φ108～112 mm 套損井進行了2 種小直徑壓裂工藝現場應用?，F場對8 口φ108～112 mm 通徑套損修復井的33 個卡段進行了壓裂施工，應用JX 新型小直徑壓裂管柱3 口、CY 雙封單卡小直徑壓裂管柱5 口。壓裂井施工管柱起下順利，單井壓裂均在5 天內順利完工。

現場在有增產潛力的6 口套損井上應用了JX 和CY 兩種小直徑壓裂技術，試驗井基本情況及壓裂效果（油井） 見表1，均見到了良好的增油效果。平均單井措施前后對比日增油3.94 t，措施有效期內累計增油3 523.3 t，油價按照2 107 元/t 計算，經濟效益達742.36 萬元。

表1 試驗井基本情況及壓裂效果（油井）

另外，現場對2 口套變水井進行了小直徑壓裂試驗，其中M 井長期不吸水和N 井為長期欠注井。試驗井基本情況及壓裂效果（水井）見表2。對壓前和壓后數據進行對比，單井儲層改造效果良好，不吸水M 井和欠注N 井均見到了良好的吸水效果，日增注合計66.5 t，截至目前累計增注6 510 m3。套損水井壓裂后注入量的恢復將有利于井組中連通油井的剩余油挖潛和整個開發(fā)區(qū)的平面調整。

表2 試驗井基本情況及壓裂效果（水井）

5 結論

1） 常規(guī)55 MPa 壓裂管柱無法對變徑小于φ120 mm 套損井施工，采用的兩種小直徑壓裂工藝管柱能實現φ105 mm 以上通徑套損井儲層壓裂改造，滿足現場需要。

2） JX 小直徑壓裂管柱能壓裂不超過5 個層段，各層上下封隔器卡距可獨立設計，避免合層或棄層；CY 雙封單卡小直徑壓裂管柱不受壓裂層段數限制，全井砂量可達200 m3，需對封隔器卡距控制，有時需要層段合并或棄壓。

3）兩種小直徑壓裂工藝管柱均能較好地實現套損井壓裂施工，現場試驗8 口井順利完工，增油挖潛效果顯著，宜進一步推廣使用。