【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ρ：壓裂液密度， kg/m3 n：射孔炮眼數(shù)量； d：炮眼平均直徑， mm(大慶地區(qū)取 mm)。 上述公式，既可用來(lái)確定施工設(shè)計(jì)參數(shù)，也可根據(jù)施工結(jié)果獲得 Ppf和 Q，以及 d和 ρ等參數(shù)，求得攜砂進(jìn)入炮眼的有效孔數(shù) n，以此來(lái)確定在一個(gè)層段內(nèi)壓開了多少層數(shù)。 計(jì)算炮眼摩阻的公式為： Ppf= 102……………(1) 2? n2d4 主要適用于縱向和平面上油水分布情況比較復(fù)雜的低滲透率薄油層的多層完井改造。 在 3 m3/min左右的注入排量下，一次壓裂可形成多條裂縫，與滑套式分層壓裂管柱配套使用，一次可使 15~30個(gè)目的層得到處理，完善系數(shù)~，施工一次成功率達(dá) 98%。 自 1985年以來(lái)，限流法壓裂已在大慶油田2023多口調(diào)整井中推廣應(yīng)用，高含水后期單井日產(chǎn)油 11~14t，成為改善低滲透率薄弱油層開發(fā)效果的重要技術(shù)。 布孔方案的確定：限流法設(shè)計(jì)中制定合理的布孔方案是決定工藝效果的核心內(nèi)容，布孔原則如下： 充分利用設(shè)備排量保證足夠的炮眼摩阻壓開盡可能多的目的層。 根據(jù)每一個(gè)層的具體情況按比例地分配炮眼數(shù)量，控制已見水或平面上容易水竄的目的層。 選擇層內(nèi)滲透率最好的部位射孔，當(dāng)層內(nèi)存在巖性或物性的薄夾層時(shí)，夾層上、下分別布孔。 壓裂工藝設(shè)計(jì)方法 當(dāng)目的層附近有其它可能在壓裂中與之竄通的非目的層時(shí)，應(yīng)注意拉開布孔與隔層的距離，當(dāng)隔層厚度不足 3m時(shí)，更應(yīng)注意這一點(diǎn)。 考慮到裂縫破碎帶的影響，當(dāng)處理層內(nèi)層數(shù)多，而炮眼總數(shù)受到限制少于待處理層數(shù)的情況下，可在緊密相鄰的幾個(gè)小層中間位置布孔。 由于受到目前實(shí)際射孔水平的限制，個(gè)別炮眼的堵塞難以避免，因而允許實(shí)際的布孔數(shù)量比理論計(jì)算的稍多一些，以利于順利完成施工。 射孔方案要結(jié)合考慮壓裂施工的需要，在確定射孔方案的同時(shí)，確定壓裂施工的方式。 這一方法適用于多油層分散組合 即一口井中的目的層縱向分布成幾個(gè)小段，每一段內(nèi)都有幾個(gè)相鄰小層的情況，由于充分利用了層段間存在的較厚隔層，化多為少，降低了對(duì)排量的要求。 壓裂方式選定 鑒于目前的工藝條件，供選擇壓裂方式有以下四種： ①滑套式管柱分層壓裂法 當(dāng)目的層多而密集，不能用封隔器分卡，受設(shè)備或地面條件限制，又不能提供足夠施工排量的情況下，可以用投炮眼球的方法將限流法分成幾級(jí)進(jìn)行，每一級(jí)都同時(shí)處理幾個(gè)層，處理級(jí)數(shù)如下： ②炮眼球分級(jí)限流法 處理級(jí)數(shù) =單孔額定排量待處理炮眼總數(shù) /井口設(shè)備排量 這一方法同時(shí)從油管和套管注入液體，大幅度降低了摩阻，提高了排量，當(dāng)關(guān)閉套管閘門，單獨(dú)從油管注入時(shí)，可直接從油套壓力表讀出管損的數(shù)值，是測(cè)量管損的方法。 ③油套合壓法 ④套管壓裂法 井內(nèi)不下油管，直接由套管注入壓裂液，管損極小，適用于對(duì)排量要求很高的情況。 限流壓裂采取井溫測(cè)試，環(huán)空測(cè)試和“有效孔數(shù)法”等分析壓裂效果，“有效孔數(shù)法”計(jì)算公式見前述公式（ 1）。 效果檢測(cè)方法 炮眼球分級(jí)壓裂技術(shù)，適用于層間隔層小，或油層跨距大，用封隔器分采難以控制的已射孔的多個(gè)油層進(jìn)行分層壓裂。 壓裂層段內(nèi)有多個(gè)已按一定方式孔密射開的壓裂目的層時(shí)，一般受施工注入排量的限制，在第一個(gè)目的層或?qū)佣危ㄆ屏褖毫ψ畹偷哪康膶樱┍粔洪_后，絕大部分壓裂液都將被已壓開層或?qū)佣挝眨讐毫茈y上升到第二個(gè)目的層或?qū)佣纹屏训乃?。通常一次施工只能壓裂一個(gè)目的層或幾個(gè)小層，采用炮眼球封堵，則可使多個(gè)油層得到壓裂改造。 （三）炮眼球分級(jí)壓裂技術(shù) 該技術(shù)原理是，利用已壓開層吸液量大的特點(diǎn)，在完成一個(gè)目的層段（幾個(gè)小層）壓裂施工后，用壓裂液將一定個(gè)數(shù)的炮眼球帶入已壓開層的射孔炮眼處封堵該層射孔炮眼，迫使壓裂液進(jìn)入其它未壓開層或?qū)佣危咕讐毫μ岣撸瑥亩沽硪粋€(gè)破裂壓力更高的目的層被壓開，如此反復(fù)進(jìn)行，直到壓裂層段內(nèi)所有目的層都被壓開為止，達(dá)到一次施工壓開多個(gè)目的層的目的。 該技術(shù)具有省錢省時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益好，適應(yīng)范圍廣，提高施工時(shí)效，可以和其它工藝方法配合使用。該技術(shù)的缺點(diǎn)是在地面不能準(zhǔn)確判斷各目的層被壓開的順序時(shí)，投球數(shù)量具有一定的盲目性，相應(yīng)地也就可能出現(xiàn)沒處理的遺漏目的層，影響壓裂效果。 該技術(shù)的特點(diǎn)，一是壓裂完一個(gè)目的層后投入一定數(shù)量的直徑大于射孔炮眼直徑的炮眼球，迫使壓裂液轉(zhuǎn)向，從而壓開其它層；二是一個(gè)炮眼球堵一個(gè)射孔炮眼。 該技術(shù)的技術(shù)關(guān)鍵是，在進(jìn)行該技術(shù)施工時(shí)，把一個(gè)壓裂大的層段多個(gè)小層，按技術(shù)要求分成 2－ 3個(gè)小層段，然后根據(jù)施工能力，分別投炮眼球，進(jìn)行分一級(jí)或二級(jí)進(jìn)行分層壓裂。因此要求設(shè)計(jì)合理，計(jì)算準(zhǔn)確，只有這樣才能更好地實(shí)施炮眼球分級(jí)壓裂。 炮眼球有高密度球與低密度球兩類，即球的密度有的大于壓裂液密度，有的密度低于壓裂液密度。 該技術(shù)與限流技術(shù)相結(jié)合時(shí)，一般球的密度都低于壓裂液的密度。這樣在低排量、低壓力情況下有利于炮眼球的座封。 根據(jù)壓開層位吸液能力高的特點(diǎn)，在一個(gè)壓裂層段內(nèi)壓開第一層后，在低壓下擠入高強(qiáng)度暫堵劑將已壓開層的炮眼堵住，提高泵壓壓開第二層，然后再堵第二層再壓第三層，這樣可在一個(gè)層段內(nèi)形成多條裂縫。 其工藝特點(diǎn)是單層處理強(qiáng)度低，有利于重復(fù)壓裂。 （四）投球法多裂縫壓裂工藝技術(shù) 工藝原理 3 4 5 2 1 油層 1 油層 2 油層 3 多裂縫壓裂技術(shù)示意圖 1壓開第一層； 2封堵第一層； 3壓開第二層； 4封堵第二層； 5壓開第三層 可用于常規(guī)射孔井，夾層小于 2 m，層段內(nèi)有較發(fā)育的多層不含水或低含水薄油層，且與注水井連通較好。也可用于重復(fù)壓裂，達(dá)到一井壓多段，一段壓多層，提高油井產(chǎn)能。 可用于油井和注水井調(diào)整出油剖面和吸水剖面，能有效地挖掘常規(guī)射孔完井中、低滲透率薄油層的潛力，是高含水期常規(guī)射孔井低滲透薄油層挖潛的重要措施。 高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向劑（蠟球）的作用就是，封堵已射開油層的炮眼及已壓開油層裂縫口及炮眼迫使高壓壓裂液轉(zhuǎn)向進(jìn)入其它油層從而獲得一個(gè)卡段內(nèi)壓裂多個(gè)油層的目的，然后在油層條件下自行解堵，對(duì)油層無(wú)污染。 高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向劑（蠟球）的性能及理論計(jì)算方法 ① QYZ高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向劑的組成主要有增強(qiáng)劑、 增塑劑、增溶劑三種有機(jī)物組成。 ②試塊承壓強(qiáng)度 ： ③比重： ④油溶性 ⑤軟化點(diǎn)： 65℃ ⑥粒徑： 46mm（占 40%） 3mm(占 60%) ⑦使用溫度： 45℃ 90℃ （ 1）高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向劑（蠟球）主要技術(shù)指標(biāo)： 被處理層的射開總厚度、有效厚度、槍型、滲透率、射開層間的夾層厚度及小層數(shù)。全井的產(chǎn)液量、含水及生產(chǎn)方式。施工時(shí)所采用的管柱結(jié)構(gòu)及以往所采取的措施。井身結(jié)構(gòu)、狀況及完井方式。 （ 2）高強(qiáng)度暫堵劑（蠟球）設(shè)計(jì)用量應(yīng)考慮的因素： 式中： n— 射孔炮眼數(shù)（個(gè)） H— 兩封隔器間卡距（ m） B— 附加量（一般為 45kg） （ 3）高強(qiáng)度轉(zhuǎn)向劑（蠟球）理論計(jì)算公式 C總 = n ++B (公斤 ) 該工藝技術(shù)的特點(diǎn)是，不受完井工藝的限制，在常規(guī)射孔已投產(chǎn)的油井中，可按設(shè)計(jì)要求，達(dá)到一井壓多段，一段壓多層。不足之處在于施工過(guò)程中地面難以有效的準(zhǔn)確的進(jìn)行控制。 表外儲(chǔ)層是大慶油田高含水后期挖潛重點(diǎn)之一，由于這類儲(chǔ)層產(chǎn)能低 ,必須壓裂投產(chǎn)，而它與表內(nèi)層間的隔層厚度又小，最薄的只有 。為此，研究應(yīng)用了既能一次壓開多個(gè)表外儲(chǔ)層，又能有效保護(hù)薄隔層和水泥環(huán)的平衡限流法完井壓裂工藝技術(shù) . （五）平衡限流法完井壓裂工藝技術(shù) 壓裂過(guò)程中，薄隔層或水泥環(huán)被破壞的直接原因是壓裂層與末壓裂層之間壓差超過(guò)隔層或水泥環(huán)的承壓界限而將其擊穿，利用大慶長(zhǎng)垣內(nèi)部壓裂裂縫主要為水平裂縫形態(tài)的特點(diǎn)，將同一層段內(nèi)的壓裂層和高含水未壓層按平衡限流法壓裂的布孔原則同時(shí)射開，再采用限流法壓裂，使隔層上下兩個(gè)層處于同一壓力系統(tǒng)中，保持壓力平衡，從而達(dá)到保護(hù)薄隔層的目的，壓后再對(duì)射開的高含水層進(jìn)行封堵，以防止油井投產(chǎn)后含水急劇上升。 考慮到射孔對(duì)水泥環(huán)的破壞作用，為了保證水泥環(huán)的隔離性能，固井質(zhì)量檢查聲幅曲線為直線的薄隔層，才可進(jìn)行平衡限流法壓裂完井。 工藝原理 采用選擇性定點(diǎn)射孔方案進(jìn)行布孔 ,保證壓裂目的層的裂縫在最佳部位產(chǎn)生 ,利用高含水層的層內(nèi)物性或巖性?shī)A層 ,使其裂縫盡可能處于低含水部位，每個(gè)壓裂目的層的布孔數(shù)量應(yīng)根據(jù)施工的設(shè)備能力，射孔炮眼直徑與壓裂層段內(nèi)的目的層數(shù)量和油層厚度綜合確定。為了加強(qiáng)目的油層的處理強(qiáng)度 ,控制高含水層的處理強(qiáng)度，可采用油層多布孔或布大孔 ,高含水層少布孔或布小孔的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，孔眼設(shè)計(jì)計(jì)算方法同限流法壓裂技術(shù)。 施工方式可采用滑套式多層段壓裂管柱，油套管合壓管柱，套管或油管壓裂管柱，并且可與限流法壓裂