泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用

泵送复合桥塞分段封隔压裂技术在新沟油田应用二○一三年二月江汉油田泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第1页!为了满足非常规油气水平井开发需求，在总部及江汉油田领导的支持下，江汉油田井下测试公司开展了泵送复合材料桥塞分段压裂技术的系统研究。经过两年多的技术攻关，攻克了多项关键技术，配套了相应的设备设施，并在江汉采油厂、清河采油厂等单位的矿区投入了现场应用。在新沟油田非常规油气产能建设示范区，这项技术目前已经进行了5口井共39层的现场应用。下面对这项技术在江汉新沟油田的应用情况进行一下简要介绍。江汉油田泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第2页!汇报提纲JHPADownholeEngineeringServiceCompany江汉油田

一、现场应用情况二、出现的问题及解决方案三、认识与建议四、下步工作计划泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第3页!

全套技术综合应用情况一、现场应用情况序号井号分段数和施工用时桥塞位置和井斜压裂施工参数1广1-P32段1天1550m、1949m井斜：86°泵压20—27.2MPa2面4-16-X353段1天1531.0m、1478.0m井斜：83.84°泵压7.4-12.8MPa，最大排量4.1m3/min，最大砂比64.5%，总加砂量85.25m3，总液量540.41m3。3沙26-P13段1天2042m、2000m井斜：94.55°泵压22-50MPa，最大排量5.1m3/min，最大砂比35.9%，总加砂量58m3，总液量528.9m3。4羊3-1HF6段3天2265m、2164m、2053m、1972m、1903m井斜：91.8°～92.8°泵压12.1-24.8MPa，最大排量5.5m3/min，最大砂比55.46%，总加砂量160.36m3，总液量1086.08m3。5在新沟油田已经成功应用5口井（新1-1HF、新1-2HF、新1-3HF、新1-5HF、新391HF）技术应用完全熟练，达到每天(白天)施工2～3段的施工效率。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第4页!主要采用的两种复合材料桥塞一、现场应用情况全复合材料桥塞轻质铸铁卡瓦复合材料桥塞复合材料桥塞技术参数：最大外径：112.7mm适应套管：5.5"，壁厚7.72-9.17mm工作压差：70MPa工作温度：150℃丢手拉力：140～160KN泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第5页!电缆头磁定位仪压控导通装置3#射孔枪多级起爆装置2#射孔枪多级起爆装置多级起爆装置1#射孔枪安全起爆装置坐封工具复合桥塞一、现场应用情况泵送复合材料桥塞与射孔联作管串结构

泵送复合材料桥塞与射孔联作管串结构已经定型，在现场应用过程中根据压裂设计只需要调整射孔枪的级数及每只射孔枪的装弹数量。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第6页!1、新1-1HF井一、现场应用情况施工过程（2012.8.12～22）先对1592.0-1595.0m井段进行油管传输射孔。再安装施工井口及操作台井口结构（自上而下）：电缆密封井口装置防喷管下捕集器循环四通电缆防喷器平板阀600型井口下半套泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第7页!一、现场应用情况钻塞施工（2012.8.21～22）下钻塞管柱，管柱组合为：油管+震击器+9LZ100×3.5Ⅲ型螺杆+φ114mm复合桥塞专用钻头。启泵钻桥塞，排量600-650L/min，泵压4.0-9.0MPa，钻压0.5-2.5T，一趟钻具钻除全部7个桥塞。完成下钻、钻磨、洗井、起钻，总用时30hr。1、新1-1HF井该井压裂过程中和压裂后，地层出砂较严重，部分层段泵送桥塞施工困难。钻塞施工中，憋钻（砂卡钻具）现象较严重，给钻塞施工带来一定难度。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第8页!一、现场应用情况2、新1-3HF井应用

新1-3HF井最大井深为1580.0m，垂深为848.74m；A靶点：1010.0m(垂深825.58m)，B靶点：1574.0m(垂深848.74m)，水平段长度574m。新1-3HF井的实钻轨迹图投产段桥塞位置(m)射孔井段（m）压裂液性加砂量(m3)平均砂比(%)施工排量(m3/min)总液量(m3)段

1545.0-1548.0

基液：0.45%胍胶+0.018%NaOH+2%KCL+0.1%1227+0.3%JM-3交联液：0.8%硼砂+2%KCL+0.4%(NH4)2S2O8交联比：100：4-64028.26.0-6.1200.6第二段14961459.0-1462.0

5529.56.0-6.1248.7第三段14301383.0-1386.0

5529.56.0-6.1242.9第四段13271315.0-1318.0

5530.76.0-6.1235.1第五段12371213.0-1216.0

5530.96.0-6.1232.9第六段11721152.0-11550

4030.76.0-6.1233.2施工参数泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第9页!一、现场应用情况经分段压裂后，试油投产获日产8.2吨高产工业油流(目前日产量稳定在8.0吨)，自2012年12月22日投产以来，截止2013年2月19日，累计产油412.2吨。新1-3HF井应用效果泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第10页!管串结构：电缆+CCL+压控导通装置+2#射孔枪+多级起爆装置+1#射孔枪+多级起爆装置+安全起爆装置+桥塞坐封工具+复合材料桥塞。一、现场应用情况3、新391斜-1HF井应用投产段桥塞位置(m)射孔井段（m）压裂液性加砂量(m3)平均砂比(%)施工排量(m3/min)总液量(m3)段

2629.0-2630.02563.0-2564.0基液：0.45%胍胶+0.018%NaOH+2%KCL+0.1%1227+0.3%JM-3交联液：0.8%硼砂+2%KCL+0.4%(NH4)2S2O8交联比：100：4-62416.18.0-8.1339.5第二段2597.02508.0-2509.02504.0-2505.05014.78.0-9.0494.8第三段2466.02444.0-2455.02354.0-2355.04814.18.0-8.1495.8第四段2324.02230.0-2231.02290.0-2291.04914.58.0-8.1495.5第五段2207.02125.0-2126.02175.0-2176.05014.28.0-9.0506.3第六段2087.01994.0-1995.02065.0-2066.05014.78.0-8.1500.2第七段1964.01884.0-1885.01935.0-1936.05815.68.0-9.0528.3泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第11页!4、新1-2HF井、新1-5HF井的应用一、现场应用情况

泵送桥塞与射孔联作工具管串结构相同：

电缆+CCL+压控导通装置+3m射孔枪+多级起爆装置+安全起爆装置+桥塞坐封工具+复合材料桥塞。两口井段均采用用油管传输射孔，完成后安装井口、放井架。井口结构相同（自上而下）：电缆防喷盒+防喷管+下捕集器+循环四通+电缆防喷器+平板阀+600型井口下半套

钻塞工具管串结构相同：油管+震击器+9LZ100×3.5Ⅲ型螺杆+φ115mm细牙复合桥塞专用钻头Φ114mm粗牙复合桥塞专用钻头Φ115mm细牙复合桥塞专用钻头泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第12页!汇报提纲JHPADownholeEngineeringServiceCompany江汉油田一、现场应用情况

二、出现的问题及解决方案三、认识与建议四、下步工作计划泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第13页!二、出现的问题及解决方案问题分析：复合材料桥塞被钻磨到A点时，由于上卡瓦被钻磨完，所以桥塞已经解封，剩余复合桥塞部分在套管中处于可旋转、可沿套管轴向移动状态。实际情况是钻头不能向下移动，这极有可能是第三处射孔段出砂，形成砂塞（3号与2号桥塞之间的射孔段）。A解决方案：①加大排量缓慢上提下放钻塞管柱，起到冲砂的作用；②加大钻压至6t，反复向桥塞剩余部分加压，起到震击桥塞与砂塞的作用。1、新1-2HF井应用中出现的问题及解决方案泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第14页!二、出现的问题及解决方案2、新1-5HF井应用中出现的问题及解决方案

2）在完成5号复合材料桥塞坐封后，上提1.8m进行第六段射孔，通电点火后射孔显示正常，上提工具串电缆张力由0.6t上升到1.1t，表明工具串遇卡。开泵将排量提高到1.5m³/min冲洗5min，在电缆允许的拉力下上提工具串，电缆张力持续上升，反复尝试三次均不能解卡。

问题分析：

①可能由于火药未充分燃烧，不能产生足够的坐封力，使复合材料桥塞处于半坐封未丢手状态；②可能由于前一段压裂顶替液顶替量过少，未能把所有携砂液压入地层，导致在套管中卡住射孔枪。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第15页!汇报提纲JHPADownholeEngineeringServiceCompany江汉油田一、现场应用情况二、出现的问题及解决方案

三、认识与建议四、下步工作计划泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第16页!4、整套技术服务的各项指标均不弱于国外同类技术，甚至有些指标还有所超越，但是施工费用要优惠许多；

5、由于电缆具有一定的伸缩量，桥塞坐封位置与射孔位置距离过近，通电点火坐封桥塞后上提射孔枪至射孔位置时不利于判断桥塞是否丢手，因此建议桥塞坐封位置与射孔位置距离至少相距5m，最好大于10m；6、套管节箍对射孔质量、桥塞坐封后的密封性能均具有一定的不利影响，因此射孔位置、桥塞坐封位置应避开套管节箍，施工时要反复校队；7、每段压裂后泵入的顶替液能够将套管中的携砂液压入地层，具有清洁套管的作用，建议泵入顶替液时需要过顶替，过顶替量要达到水平段套管容积的1-1.2倍；三、认识与建议泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第17页!汇报提纲JHPADownholeEngineeringServiceCompany江汉油田一、现场应用情况二、出现的问题及解决方案三、认识与建议四、下步工作计划泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第18页!四、下步工作计划下步工作计划：4、开发可击落式复合材料桥塞，用于临时封堵套管，当需要打通套管时不需要下钻塞管柱进行钻塞工序，只需在套管中打压到设定值即可击落复合材料桥塞。这种桥塞特别适用于涪陵地区的高压气井，为了保证钻塞后换装井口的安全，可用此可击落式复合材料桥塞临时封堵井筒。5、开发并完善利用可击落式复合材料桥塞临时封堵井筒的整套施工工艺。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第19页!复合材料桥塞的现场应用（油管传输施工）

序号应用井号应用日期桥塞类型坐封深度和井斜施工目的1LN206-12012-06-03铸铁卡瓦复合材料桥塞4845m/直井分段测试2TZ16-16H2012-06-10铸铁卡瓦复合材料桥塞4186m/89°分段酸压/投产3PX11-1HF2012-06-02全复合材料桥塞1950m/88°分段酸压4M22-P32012-06-06全复合材料桥塞1661m/90°分段酸压2012-08-20全复合材料桥塞1520m/90°分段酸压5M4-12X302012-06-09铸铁卡瓦复合材料桥塞1642m/83°分段酸压2012-06-15全复合材料桥塞1590m/82°6S26-P12012-06-11全复合材料桥塞2117m/94°分段酸压7M4-9X352012-08-06全复合材料桥塞1519m/83°分段酸压8ZG272012-09-177"复合材料桥塞6057.5m/直井测试油层套管喇叭口密封性研制的复合材料桥塞，在深井、大斜度井和水平井中，通过性良好，密封严密。一、现场应用情况泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第20页!全套技术在新沟油田的应用情况一、现场应用情况序号井号分段数和施工用时桥塞位置和最大井斜压裂施工参数1新1-1HF8段3天1545m、1424m、1370m、1305m、1238m、1160m、1095m最大井斜：90.0°泵压13-25MPa，最大排量7.1m3/min，最大砂比40.53%，总加砂量430m3，总液量2482.1m3。2新1-2HF8段3天1425m、1323m、1255m、1180m、1120m、1055m、1000m最大井斜：92.7°泵压7-26MPa，最大排量6.1m3/min，最大砂比28.8%，总加砂量434.5m3，总液量2254.6m3。3新1-3HF6段2天1496m、1430m、1327m、1237m、1172m最大井斜：90.6°泵压13-23MPa，最大排量6.1m3/min，最大砂比30.9%，总加砂量300m3，总液量1393.4m3。4新1-5HF10段5天1587m、1510m、1445m、1380m、1314m、1260m、1205m、1140m、1087m最大井斜：90.0°泵压8-20MPa，最大排量7.0m3/min，最大砂比30.1%，总加砂量630m3，总液量2932.3m3。5新391-1HF7段6天2597.0m、2466.0m、2324.0m、2207.0m、2082.0m、1964.0m最大井斜：90°泵压28-70MPa，最大排量9.0m3/min，最大砂比16.1%，总加砂量329m3，总液量2932.3m3。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第21页!主要工具设备的技术参数一、现场应用情况复合材料桥塞技术参数：最大外径：112.7mm适应套管：5.5"，壁厚7.72-9.17mm工作压差：70MPa工作温度：150℃丢手拉力：140～160KN桥塞坐封工具技术参数：工具外径：97mm坐封力：245KN工作压力：70MPa工作温度：150℃多级起爆装置技术参数：外径：89mm电源：200～250VDC/160～260mA

耐温：-25℃～+160℃/2h工作压力：70MPa电缆密封井口装置技术参数：工作压力：70MPa主通径：140mm密封电缆规格：8mm压裂井口装置技术参数：工作压力：70MPa主通径：130mm泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第22页!A靶点：1042.00m(垂深834.08m)，井斜：88.2°

B靶点：1642.00m(垂深834.58m)，井斜：90.0°

套管：5.5″，壁厚9.17mm，水平段长623m。一、现场应用情况1、新1-1HF井投产段桥塞位置(m)射孔井段（m）压裂液性加砂量(m3)平均砂比(%)施工排量(m3/min)总液量(m3)段1592.0-1595.0基液：0.35%胍胶+0.1%JT1021+0.015%NaOH+2%KCL+0.015%1427+0.5%JW-201交联液：0.8%硼砂+2%KCL+0.4%(NH4)2S2O8+0.5%JW-2015521.26.0278.6第二段15451480.0-1483.04521.35.0229.1第三段14241392.0-1395.04521.35.0228.0第四段13701336.0-1339.05521.26.0275.5第五段13051260.0-1263.05521.26.0274.2第六段12381202.0-1205.05521.26.0273.5第七段11601124.0-1127.05521.26.0272.7第八段10951071.0-1074.06521.97.0309.4射孔及措施方案泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第23页!1、新1-1HF井一、现场应用情况施工过程：压裂及泵送桥塞-射孔联作施工。工具串结构：电缆+CCL+压控导通装置+射孔枪+多级起爆装置+安全起爆装置+桥塞坐封工具+复合材料桥塞序号压裂井段（m）工作压力（MPa）停泵压力（MPa）最大排量（m3/min）最大砂比（%）加砂量（m3）总液量（m3）11592.0-1595.018-2596.140.655325.721480.0-1483.015-2495.240.5645267.731392.0-1395.014-1895.144.3845269.841336.0-1339.014-1796.140.8755297.551260.0-1263.013-1796.040.0655283.561202.0-1205.016-2496.140.7255278.571124.0-1127.014-20106.140.5355274.481071.0-1074.016-24107.140.2965307.5本井压裂实际施工压力13-25MPa，最大排量7.1m3/min，总加砂量430m3，入井总液量2482.1m3。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第24页!一、现场应用情况经分段压裂后，试油投产获日产12.4吨高产工业油流(目前日产量稳定在7吨)，自8月26日投产以来，截止2013年2月19日，累计产油1338.3吨。为新沟油田非常规油藏下步勘探开发工作展示了良好前景。新1-1HF井应用效果泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第25页!一、现场应用情况泵送桥塞与射孔联作工具串结构为：电缆+CCL+压控导通装置+3m射孔枪+多级起爆装置+安全起爆装置+桥塞坐封工具+复合材料桥塞。2、新1-3HF井应用下钻塞施工管柱组合为：油管+震击器+9LZ100×3.5Ⅲ型螺杆+φ114mm复合桥塞专用钻头。启泵钻复合材料桥塞，排量400-450L/min，泵压2.0-4.0MPa，钻压0.5-2.0T，一趟钻具钻除全部5个桥塞。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第26页!段用油管传输射孔完成后，放井架，安装井口。井口结构（自上而下）：电缆防喷盒+防喷管+下捕集器+循环四通+电缆防喷器+平板阀+600型井口下半套3、新391斜-1HF井应用一、现场应用情况

新1-3HF井最大井深为2794m，垂深为1693.47m；最大井斜：82.4°A靶点：1860.0m(垂深1535m)，井斜82.4°，B靶点：2794.0m(垂深1693.47m)井斜82.4°。水平段长934m。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第27页!一、现场应用情况3、新391斜-1HF井应用泵压28-70MPa，最大排量9.0m3/min，最大砂比16.1%，总加砂量329m3，总液量2932.3m3。本井在进行第七段压裂施工快结束时发现压力突然不断上升，最高施工压力达到了70MPa。最后分析，可能是携砂液中的砂堵住了射孔孔眼。泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第28页!新1-2HF井、新1-5HF井的应用效果一、现场应用情况新1-2HF井：

经分段压裂后，试油投产获日产4.8吨工业油流(目前日产量稳定在4.1吨)，自2013年2月8日投产以来，截止2月19日，累计产油64.1吨新1-5HF井：经分段压裂后，试油投产获日产5.3吨工业油流(目前日产量稳定在4.5吨)，自2013年1月24日投产以来，截止2月19日，累计产油114.8吨泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第29页!1、新1-2HF井应用中出现的问题及解决方案二、出现的问题及解决方案在新1-2HF井的钻塞过程中钻除第五号桥塞时出现了钻铣困难的问题。本井采用的钻具组合为：油管+震击器+9LZ100×3.5Ⅲ型螺杆+φ115mm细齿复合桥塞专用钻头使用前的复合桥塞专用钻头使用前的复合桥塞专用钻头钻除5号桥塞进尺约70cm后发现钻头无进尺，钻头计算得出此时的位置在A点：A泵送复合材料桥塞技术在江汉新沟油田的应用共36页，您现在浏览的是第30页!2、新1-5HF井应用中出现的问题及解决方案二、出现的问题及解决方案

1）在完成段压裂施工后进行泵送复合桥塞与射孔联作工具串，下到940m（此处井斜为75º）处时出现遇阻现象。上提工具至740m，油压下降至10.3Mpa，开泵排量为0.5m³/min继续泵送，油压快速上升至25.4Mpa，立即停泵，反复3次工具串仍未通过。问题分析：①可能是段压裂段出砂，在套管中形成砂塞或堵住射孔孔眼；②可能由于段压裂顶替液顶替量过少有部分携砂液中的砂未被压入地层，在套管中