龙源公司水力喷射技术介绍(通源)

1、龙源石油工程技术有限公司龙源石油工程技术有限公司固井完井的水力喷射压裂技术龙源恒通石油工程技术有限公司2014年2月主要内容主要内容一一 、水平井套管固井完井的优势、水平井套管固井完井的优势二、适合套管固井完井的水平井的水力喷二、适合套管固井完井的水平井的水力喷 射压裂技术射压裂技术三、压裂方案三、压裂方案一、水平井套管固井完井的优势（一）国内水平井的主要完井方式（一）国内水平井的主要完井方式水平井完井细分水平井完井细分裸眼完井裸眼完井固井射孔完井固井射孔完井防砂筛管完井防砂筛管完井套管固井套管固井尾管固井尾管固井单尺寸套单尺寸套( (尾尾) )管管复合尺寸套复合尺寸套( (尾尾) )管管悬挂

2、筛管完井悬挂筛管完井贯眼完井贯眼完井多级管外封隔器完井多级管外封隔器完井衬管完井衬管完井1、最早的水平井。、最早的水平井。2、短半径水平井。、短半径水平井。3、坚硬垂直裂缝油藏。、坚硬垂直裂缝油藏。4、致密裂缝砂岩或碳酸盐岩。、致密裂缝砂岩或碳酸盐岩。优点：优点：1、成本低；、成本低；2、储层不受水泥浆伤害；、储层不受水泥浆伤害；3、使用可膨胀式双封隔器，可以实施生产控、使用可膨胀式双封隔器，可以实施生产控制和分隔层段的增产作业；制和分隔层段的增产作业；缺点：缺点：1、疏松地层，井眼可能坍塌；、疏松地层，井眼可能坍塌；2、难以避免层段之间的窜通；、难以避免层段之间的窜通；3、可选择的增产作业有

3、限。、可选择的增产作业有限。在塔河油田碳酸盐岩储层水平井大量应用在塔河油田碳酸盐岩储层水平井大量应用裸眼完井裸眼完井易坍塌但不需要防砂易坍塌但不需要防砂优点：优点：1、成本相对较低；、成本相对较低； 2、储层不受水泥浆伤害；、储层不受水泥浆伤害； 3、可防止井眼坍塌。、可防止井眼坍塌。缺点：缺点：1、不能实施层段的分隔；、不能实施层段的分隔； 2、难以避免层段之间的窜通；、难以避免层段之间的窜通； 3、无法进行选择性增产增注作、无法进行选择性增产增注作业。业。衬管完井衬管完井石西石西04水平井悬挂打孔管水平井悬挂打孔管贯眼完井、复合尺寸贯眼完井、复合尺寸斜井段和水平段为斜井段和水平段为139.

4、7mm套管，套管，直井段为直井段为177.8mm套管。套管。石西石西4口水平井口水平井衬管、贯眼完井衬管、贯眼完井完 井井 身 结 构 图水 泥 返 至 地 面尾 管 悬 挂 器座 挂 位 置水 泥 由返 至 3 9 5转 换 接 头 X 4 6 8 3 m液 压 分 级 箍 X 4 7 5 3 . 3 1 m管 外 封 隔 器 X 4 7 5 3 . 9 6 m1 3 9 . 7 m m 盲 板 接头 X 4 7 7 4 . 5 2 m割 缝 管 X 4 0 0 m X 5 1 9 4 . 2 4 m1 3 9 . 7 m m 引 鞋 X 5 1 9 4 . 5 m管串结构复杂，压力匹配困难

5、。管串结构复杂，压力匹配困难。防砂筛管完井防砂筛管完井1、底部筛管上部、底部筛管上部注水泥；注水泥；2、尾管悬挂完井，、尾管悬挂完井，后期回接后期回接筛管带多级套管筛管带多级套管外封隔器完井外封隔器完井优点：优点：1、相对中等程度的完井成本；、相对中等程度的完井成本； 2、储层不受水泥浆伤害；、储层不受水泥浆伤害； 3、在一定程度上避免可以避免、在一定程度上避免可以避免层间窜通。层间窜通。缺点：缺点：1、难以避免层段之间的窜通；、难以避免层段之间的窜通； 2、无法进行选择性增产增注作、无法进行选择性增产增注作业。业。防砂筛管完井防砂筛管完井眼套管带管外封隔器完井眼套管带管外封隔器完井优点：优点

6、：1、相对中等程度的完井成本；、相对中等程度的完井成本； 2、储层不受水泥浆伤害；、储层不受水泥浆伤害； 3、一定程度上避免可以避免层间、一定程度上避免可以避免层间 窜通。窜通。 4、可进行选择性增产增注作业。、可进行选择性增产增注作业。缺点：缺点：1、压后井眼通径较小；、压后井眼通径较小； 2、压后可能需要钻磨球座；、压后可能需要钻磨球座； 3、压裂砂堵后处理相对比较困难；、压裂砂堵后处理相对比较困难；中石化华北、东北等油气井大量使用过中石化华北、东北等油气井大量使用过1、稠油油藏；、稠油油藏；2、易坍塌油藏；、易坍塌油藏；优点：优点：1、成本相对较低；、成本相对较低； 2、储层不受水泥浆伤

7、害；、储层不受水泥浆伤害； 3、可防止井眼坍塌。、可防止井眼坍塌。缺点：缺点：1、不能实施层段的分隔；、不能实施层段的分隔； 2、难以避免层段之间的窜通；、难以避免层段之间的窜通； 3、无法进行选择性增产增注作业。、无法进行选择性增产增注作业。防砂筛管防砂筛管完井完井优点：优点：1、最有效的层段分隔；、最有效的层段分隔； 2、可以进行有效的选择性增、可以进行有效的选择性增 产产措施；措施； 3、全井筒内通径一致，有利于后期作业。、全井筒内通径一致，有利于后期作业。4、可选择的改造技术较多。、可选择的改造技术较多。缺点缺点 1、储层可能受水泥浆的伤害；、储层可能受水泥浆的伤害； 2、要求较高的射

8、孔操作技术。、要求较高的射孔操作技术。 3、对固井工艺技术要求较高。、对固井工艺技术要求较高。固井射孔完井固井射孔完井筛管完井与套管固井完井对比筛管完井套管关井完井备注射孔不需要需要使用水力喷射工艺无需单独射孔固井需要需要套管完井要求更高固井质量评价需要需要套管完井要求更高固井质量要求需要需要套管完井要求更高可选压裂工艺水力喷射多种工艺固井地层伤害无有筛管段无需固井两种完井工艺在后续作业方面没有很大差别，作业成本相当。两种完井工艺在后续作业方面没有很大差别，作业成本相当。 1、中石化华北分公司2013年9月以前以裸眼管外封隔器完井为主。在2013年9月以后全部使用套管固井完井方式。 2、华东分

9、公司除两口井采用裸眼管外封隔器完井方式，其余井全部采用套管固井完井。 3、东北分公司2014年也将全部使用套管固井完井方式（原来主要采用裸眼管外封隔器完井方式，少部分井使用套管固井完井方式）。（二）国内部分油田水平井完井现状（二）国内部分油田水平井完井现状二、适合套管固井完井的水平井的水力喷二、适合套管固井完井的水平井的水力喷 射压裂技术射压裂技术 水力喷射分段压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的增水力喷射分段压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的增产措施，专用喷枪产生高速流体穿透套管、岩石，形成孔眼，产措施，专用喷枪产生高速流体穿透套管、岩石，形成孔眼，孔眼底部流体压力增高，超破裂压力起裂，造出单一裂

10、缝。孔眼底部流体压力增高，超破裂压力起裂，造出单一裂缝。水力喷射加砂压裂水力喷射加砂压裂 水力喷射加砂压裂水力喷射加砂压裂 水力喷射加砂压裂水力喷射加砂压裂 水力喷射加砂压裂水力喷射加砂压裂 施工用喷射工具串施工用喷射工具串水力喷射加砂压裂水力喷射加砂压裂 喷嘴采用金刚石超喷嘴采用金刚石超硬质合金或陶瓷硬质合金或陶瓷水力喷射加砂压裂水力喷射加砂压裂 适应井况适应井况 特别适合分段、分层作业，无须机械封隔特别适合分段、分层作业，无须机械封隔（裸眼井、悬挂（裸眼井、悬挂4 4寸套井、筛管井、水平井完井、寸套井、筛管井、水平井完井、薄油层压裂改造，离水层较近的井层，因套变、薄油层压裂改造，离水层较近

11、的井层，因套变、套破而封隔器无法有效密封的井）。套破而封隔器无法有效密封的井）。111采用采用51/2”套管固井完井，可一趟管柱压裂套管固井完井，可一趟管柱压裂5段段水力喷射加砂压裂工具的基础数据（单位：水力喷射加砂压裂工具的基础数据（单位：mm）水力水力喷射工具参数喷射工具参数枪体参数表枪体参数表适用套管适用套管单单 枪枪 体体多层多层( (开滑套开滑套) )7 7寸寸5 5寸半寸半5 5寸寸4 4寸寸5 5寸半寸半( (套管变形套管变形) )7 7寸寸5 5寸半寸半总长总长66066066066066066042542549549566066066066066066056656656656

12、6本体外径本体外径13613610310390907676909090909090136136104104内径内径606040403838202038383838383852525252孔数孔数6 6、8 86 6、8 86 6、8 86 68 86 68 88 86 6、8 86 6、8 8扶正外径及长度扶正外径及长度148148* *5050116116* *4040102102* *40408080* *30301001009696102102148148* *5050116116* *4040滑套外径滑套外径52525252滑套内径滑套内径3636393936363939滑套长度滑套长

13、度347347347347接球座长度接球座长度325325325325接球座内径接球座内径52525252接球座外径接球座外径98989898p 应用情况应用情况 水力喷射加砂压裂现已经成为一种重要水力喷射加砂压裂现已经成为一种重要的压裂增产措施，在国内很多油田进行了现场的压裂增产措施，在国内很多油田进行了现场施工，其中包括大庆、中原、青海、西南油气施工，其中包括大庆、中原、青海、西南油气田、中石化西南局、中石化东北局等多个油田田、中石化西南局、中石化东北局等多个油田进行了施工，取得了非常好的增产效果。进行了施工，取得了非常好的增产效果。 已经在已经在KONYS油田油田K278H及及K355H

14、成功成功应用两井次，单趟管柱压裂应用两井次，单趟管柱压裂3段，顺利完成施段，顺利完成施工。工。应用情况应用情况1.1. 公司生产的水力喷射加砂压裂的喷枪已经进行了公司生产的水力喷射加砂压裂的喷枪已经进行了1 12020多井次的现场施工，多井次的现场施工，施工工艺成功率施工工艺成功率100%100%，充分证明了我公司工具的可靠性和稳定性；，充分证明了我公司工具的可靠性和稳定性；2.2. 喷枪工具为我公司自主研发产品，喷枪的生产、加工、组装都是在自己喷枪工具为我公司自主研发产品，喷枪的生产、加工、组装都是在自己车间中进行，即保证了喷枪的质量，同时更具有市场竞争价格优势；车间中进行，即保证了喷枪的质

15、量，同时更具有市场竞争价格优势；3.3. 我公司拥有多位具有水力喷射压裂丰富现场经验和压裂施工设计的技术我公司拥有多位具有水力喷射压裂丰富现场经验和压裂施工设计的技术人员，为甲方单位的设计、现场施工服务提供保障。人员，为甲方单位的设计、现场施工服务提供保障。技术优势技术优势:应用实例一：刘应用实例一：刘XXXX- -平平X1X1井（水平井）井（水平井）应用实例一：刘应用实例一：刘XXXX- -平平X1X1井（水平井）井（水平井）应用实例一：刘应用实例一：刘XXXX- -平平X1X1井（水平井）井（水平井）应用实例二：文应用实例二：文XXXX井井应用实例三：东北局应用实例三：东北局 WXX WX

16、X- -X3X3井井 中石化东北局十屋采油厂中石化东北局十屋采油厂WXX-X3井是北京一龙在东北局施工的第一井是北京一龙在东北局施工的第一口水力喷射加砂压裂，压裂效果显著。口水力喷射加砂压裂，压裂效果显著。应用实例四：应用实例四：KAM K-355H&K278HKAM K-355H&K278H 2013年年10月在月在KONYS油田油田K278H及及K355H成功应成功应用两井次，单趟管柱压裂用两井次，单趟管柱压裂3段，顺利完成施工。压后取段，顺利完成施工。压后取得很好的效果。得很好的效果。K-355H 压裂压裂-第一段第一段油管压裂曲线油管压裂曲线套管压力曲线套管压力曲线排量

17、：排量：1.9m3/min支撑剂支撑剂:2.0m3液量液量:69m3压力：压力：35.1-41MPa射孔射孔压裂压裂排量：排量：1.8m3/min支撑剂支撑剂:24.5m3液量液量: 129m3压力：压力：36.1-41MPa环空环空排量：排量：0.8m3/min压力：压力：13.2-9.5MPa液量液量: 57m3K-355H 压裂压裂-第二段第二段油管压裂曲线油管压裂曲线套管压力曲线套管压力曲线排量：排量：2.0m3/min支撑剂支撑剂:2.1m3液量液量:68m3压力：压力：34.1-37MPa射孔射孔压裂压裂排量：排量：1.9-2.05m3/min支撑剂支撑剂:24.0m3液量液量:

18、138.9m3压力：压力：33.1-37MPa环空环空排量：排量：0.8m3/min压力：压力：8.1-9.4MPa液量液量: 67.0m3K-355H 压裂压裂-第三段第三段油管压裂曲线油管压裂曲线套管压力曲线套管压力曲线排量：排量：2.3-2.4 m3/min支撑剂支撑剂:2.1m3液量液量:63.6m3压力：压力：33-34.5MPa射孔射孔压裂压裂排量：排量：2.0-2.2m3/min支撑剂支撑剂:25.3m3液量液量: 147.1m3压力：压力：33.2-37.5MPa环空环空排量：排量：1.0-1.2m3/min压力：压力：8.9-10.4MPa液量液量: 85m3K-278H 压

19、裂压裂-第一段第一段油管压裂曲线油管压裂曲线套管压力曲线套管压力曲线排量：排量：2.1-2.3m3/min支撑剂支撑剂:2.1m3液量液量:69.1m3压力：压力：33.4-35.4MPa射孔射孔压裂压裂排量：排量：1.9-2.0m3/min支撑剂支撑剂:23.3m3液量液量: 131.5m3压力：压力：31.1-37.5MPa环空环空排量：排量：0.7-0.8m3/min压力：压力：15.1-7.2MPa液量液量: 49.5m3K-278H 压裂压裂-第二段第二段油管压裂曲线油管压裂曲线套管压力曲线套管压力曲线排量：排量：2.0-2.3m3/min支撑剂支撑剂:2.1m3液量液量:71m3压

20、力：压力：33.1-34.9MPa射孔射孔压裂压裂排量：排量：2.0-2.1m3/min支撑剂支撑剂:21.1m3液量液量: 128m3压力：压力：33.1-35.6MPa环空环空排量：排量：0.8m3/min压力：压力：14.1-8.6MPa液量液量: 48.5m3K-278H 压裂压裂-第三段第三段油管压裂曲线油管压裂曲线套管压力曲线套管压力曲线排量：排量：2.2-2.3m3/min支撑剂支撑剂:2.1m3液量液量:60.0m3压力：压力：30.8-32.3MPa射孔射孔压裂压裂排量：排量：2.2-2.3m3/min支撑剂支撑剂:24.8m3液量液量: 142.5m3压力：压力：32.1-

21、38MPa环空环空排量：排量：0.8m3/min压力：压力：7.6-10.2MPa液量液量: 52.5m3序号设计液量使用量设计支撑剂实际支撑剂m3m3m3m3第一段281.9 255 2.1+24.42.0+24.5第二段272.2 273.92.1+23.92.1+24.0第三段281.9 295.72.1+25.22.1+25.3合计836.0 824.66.3+73.56.2+73.8K-355H 压裂参数对比压裂参数对比K-278H 参数对比参数对比序号设计液量 实际液量设计支撑剂量实际支撑剂量m3m3m3m3第一段267.1250.12.1+23.32.1+23.3第二段250.6

22、247.52.1+21.12.1+21.1第三段276.22552.1+24.82.1+24.8合计793.9752.66.3+69.26.3+69.2施工情况：施工情况：1）喷枪性能可靠，喷砂及射孔后磨损很小。工具下入、起出正常，施工成功。）喷枪性能可靠，喷砂及射孔后磨损很小。工具下入、起出正常，施工成功。2）各段按照设计完成压裂加砂，施工过程顺利、成功。）各段按照设计完成压裂加砂，施工过程顺利、成功。K-355H井采油曲线井采油曲线K-278H井采油曲线井采油曲线压裂后压裂后80天，天，K355平均原油产量平均原油产量14.2方，方，K278井日井日产产15.1方，单井累计产油量近方，单井

23、累计产油量近1200方方.三、压裂方案三、压裂方案MII层储层物性相对较好（电测K：108.1md，：15.6%），油层相对较厚，含油饱和度较高，有很好的增产潜力。为了避免压裂形成裂缝之间相互的渗流干扰，选择合适压裂分段。为了形成与井筒垂直的裂缝，获得好的增产效果，建议钻井设计时，井眼方向与最大水平主应力方向垂直。储层物性较好，采用中等规模施工，提高近井带的裂缝导流能力。根据井眼尺寸选择合适的喷射工具配套。储层温度较低，选择低温易破胶的液体体系。做好液体和地层的的配伍性（乳化、水敏等）。（一）设计思路（一）设计思路2022-3-31（二）（二）压裂施工参数优化压裂施工参数优化1、施工压力预测与

24、水马力施工压力预测与水马力按油管最大排量按油管最大排量2.5m3/min，套管套管最大排量最大排量最大施工最大施工 1.2m3/min， 压力压力50.0MPa，水马力，水马力4181hhp。2、井口及施工限压井口及施工限压根据井口压裂计算，最高施工压力预计根据井口压裂计算，最高施工压力预计50.0MPa，保证施工安全，压裂井口选，保证施工安全，压裂井口选择择700型压裂井口，油管施工限压型压裂井口，油管施工限压50MPa。3、支撑剂的选择、支撑剂的选择 区块延伸压力系数按区块延伸压力系数按0.016-0.018MPa/m之间，地层闭合压力在之间，地层闭合压力在17-21.0MPa，使用抗压强度，使用抗压强度28MPa、20/40目石英砂目石英砂或者或者陶粒陶粒。 射孔使用同粒径的石英砂。射孔使用同粒径的石英砂。4、施工设备准备、施工设备准备 根据施工需要，油管准备根据施工需要，油管准备5台台2000型压裂车。要求车辆排量能满足设计型压裂车。要求车辆排量能满足设计排量要求，并且有一台泵车有故障停泵时，仍可继续完成施工排量要求，并且有一台泵车有故障停泵时，仍可继续完成施工设备准备序序号号设备名称设备名