【正文】 要的部位下扶正器保護封隔器。 （ 2）管柱起不出來壓后管柱起不出來出現(xiàn)砂卡是分層壓裂常見的問題其主要原因中國石油大學(xué)勝利學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 15 是封隔器與套管之間存在沉砂或出現(xiàn)砂埋封隔器，因此在上提管柱時砂子被夾在封隔器膠皮與套管之間，產(chǎn)生的摩擦力異常大，造成壓裂管柱無法正常起出。 常見的施工問題 根據(jù)多次施工的結(jié)果，機械分層壓裂施工大致存在以下問題 : （ 1）壓裂封隔器座封位置不對，造成無法進行兩層分層壓裂由于分層壓裂要求井段不宜過長，目的層之間的距離不能過長也不能過短，因此座封位置要求比較嚴格，封隔器必須座在兩層中間。 壓后多層同時返排的 問題。 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 35 管柱示意圖 機械分層壓裂存在的問題分析 分層原理引起的問題 分層管柱節(jié)流問題。 分層壓裂的原理 分層壓裂的第一目的層與常規(guī)壓裂相同，第一層壓裂時，其余各層的壓裂開關(guān)均處于關(guān)閉狀態(tài)，當?shù)谝粚訅毫呀Y(jié)束時，投放鋼球，利用鋼球的慣性打開第二層的滑套開關(guān)，同時利用鋼球封閉通往第一目的層的通道，然后逐漸加壓使開關(guān)徹底開放，進而進行第二層的壓裂第三四層壓裂重復(fù)第 二層壓裂步驟，鋼球的直徑依次減小。如果存在，必須落實該層的出砂情況和吸水能力，防止砂埋封隔器和壓破油管。對老井要求找竄落實套管抗壓強度和質(zhì)量。 （ 5）壓裂各層間固井及套管質(zhì)量良好。 （ 4）對深井、大斜度井進行分層壓裂應(yīng)慎重。 （ 3）目的層之間的隔層有足夠的應(yīng)力差 (隔層應(yīng)力大于目的層應(yīng)力 )。 （ 2）各壓裂目的層破裂應(yīng)力存在差異。機械分層壓裂是靠封隔器參數(shù) Y341115 封隔器 Y341112 封隔器 總長 /mm 1250 1250 最大外徑 /mm 115 112 最小內(nèi)經(jīng) /mm 50 50 坐封壓力 /MPa 15 15 工作壓差 /MPa 80 80 反洗量 /m3 30 25 工作溫度 /℃ 135 135 解封負荷 /t 15 15 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 實現(xiàn)分層，因此目的層之間的距離必須能夠滿足封隔器座封所需的空間。其總長 700 mm，外徑 110 mm，內(nèi)徑 37 mm，開啟壓力 15 MPa，工作壓力 80 MPa。 KHT— 114 滑套噴砂器由上下接頭、外套、護套、滑套、銷釘?shù)冉M成。割縫噴砂器總長 700 mm，外徑 94 mm， 內(nèi)徑 62 mm ,開啟壓力 18 MPa。 KGF— 94 割縫噴砂器由割縫管、坐封球座、擋球孔板和下接頭等組成。 Y341 封隔器參數(shù)見表中國石油大學(xué)勝利學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 12 31。解封時 ，直接上提管柱，通過膠筒與套管之間的摩擦力剪斷解封銷釘，鎖緊機構(gòu)脫開，膠筒依靠自身彈性回收解封。工作原理是油管內(nèi)憋壓作用于雙級坐封活塞上，雙活塞上行壓縮膠筒，同時鎖緊機構(gòu)鎖緊，防比膠筒回彈，使其在工作過程中始終處于密封狀態(tài)。 （ 1） Y341 封隔器 [4] 。 （ 9）按地質(zhì)要求進行下一步施工。 （ 7）壓后立即用 34 mm 油嘴控制放噴排液，以后逐步放大油嘴，以不出砂為原則。 （ 5）小排量反替壓裂預(yù)前置液，投入鋼球，打壓坐封、驗封合格。 （ 3）安裝、固定井口，連接油管放噴管線。 施工工序 （ 1）下管柱替漿、通 井、試壓、洗井、替射孔保護液。 （ 6）工具節(jié)流不明顯，在高砂比攜砂液進入地層時略有顯示，最高砂比可以達到48%，排量可以達到 m3。 （ 4）管柱結(jié)構(gòu)簡單，解封、坐封容易，一次可施工多層。 （ 2）對目的層進行針對性改造，效果比其他分層壓裂方式好。 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 33 封上下壓中間壓裂管柱結(jié)構(gòu) 分壓兩層壓裂工藝針對有 2 個以上產(chǎn)層，而且需要壓裂 2 個層段的油氣井。壓后待壓力擴散后大排量返洗井，上提解封。壓裂管柱按施工設(shè)計下入后，壓裂前投入鋼球，打壓坐封，然后加壓打掉一級滑套，壓裂第一層。 圖 31 封上壓下壓裂管柱結(jié)構(gòu) 圖 32 封下壓上壓裂管柱結(jié)構(gòu) （ 2） 卡雙封分層壓裂。封上壓下壓裂工藝針對有 2 個產(chǎn)層的油氣井，為了保護上部的儲層，將封隔器卡在下部油氣層頂部對下部油氣層進行壓裂改造（見圖 31）。國外在低滲透灰?guī)r油藏鉆水平井較多，在砂巖油藏中相對較少，但都取得了顯著效果 . 低滲透油藏水平井開發(fā)與直井開發(fā)相比，具有以下優(yōu)點：水平井系統(tǒng)的壓裂梯度遠高于直井系統(tǒng)的壓力梯度；降低井筒周圍的壓降；水平段增加了鉆遇較多垂直裂縫的機率；低滲透油藏利用水平井注水，注入壓力低，注入能力高。 近幾年，國內(nèi)在低滲透油 藏鉆了 10 余水平井，取得了較好的效果。 水平井開發(fā)技術(shù) 低滲透油田在我國具有巨大的資源潛力，但開采難度較大。 目前主要有堿性壓裂液、酸性壓裂液和清潔壓裂液等。 壓裂技術(shù)：從單項技術(shù)到技術(shù)系列集成、整體優(yōu)化設(shè)計。 壓裂液：從原先的原油和清水發(fā)展到目前低、中、高溫系列齊全的優(yōu)質(zhì)低傷害 ,且有延遲交聯(lián)作用的胍膠有機硼“雙變”壓裂液體系和清潔壓裂液體系； 支撐劑：從原先的天然石英砂發(fā)展到目前的中、高強度的人造陶粒，并且加砂方式從原先的人工加砂發(fā)展到混砂車連續(xù)加砂。而是油田總體開發(fā)方案中的一個重要組成部分。 壓裂技術(shù) 低滲透油藏自然產(chǎn)能較低，一般達不到油流標準，必須進行壓裂改造才能進行有效的工業(yè)開發(fā)，因而，壓裂開發(fā)技術(shù)是低滲透油田開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。在國內(nèi)，注 N2開發(fā)起步較晚。實踐證明，埋藏深的特低滲透油藏最適宜注 N2。 （ 3）注氮氣。1985 年，氣體混相驅(qū)和非混相驅(qū)工作又重新開展起來， 1994 年，吉林油田開展 CO2吞吐和 CO2泡沫壓裂，結(jié)果平均單井增產(chǎn) t 和 144 t 原油。與同條件對比井組的水驅(qū)相比，采收率提高 10%左右，在注水過程中注水井吸水能力也 有所提高。在我國，大慶油田于 1965 年開辟小井距提高采收率試驗區(qū)進行先導(dǎo)性試驗。 美國，從五十年代至今，已成功地進行了大量的注 CO2混相及非混相驅(qū)提高采收率技術(shù)，最終采收率高于原來預(yù)測值，室內(nèi)機理研究也比較深入，近幾年來又提出混相水氣交替注入以及近混相驅(qū)等，使混相驅(qū)效果進一步提高。 （ 2）注 CO2。實踐證實該方法提高采收率效果良好。 （ 1）注入烴類混相驅(qū)。 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 6 第 2 章 低滲透油藏的主要開發(fā)技術(shù)概述 氣驅(qū)技術(shù) CO2混相驅(qū)、烴類氣體混相驅(qū)及氮氣驅(qū)是提高低滲透油藏采收率的有效手 段，采收率可以提高 25%。 東濮凹陷文南油田文 88 塊為典型深層高壓特低滲透油藏，從 2 001 年開始開展天然氣驅(qū)先導(dǎo)試驗方案研究，目前已完成室內(nèi)試驗和油藏注氣方案優(yōu)化研究，選擇的試驗區(qū)含油面積為 km2，地質(zhì)儲量采出程度為 %，方案預(yù)測天然氣驅(qū)采收率將達%，投資回收期為 a 下一步將完成地面配套技術(shù)研究并進行現(xiàn)場實施。針對草舍油田情況，開展了二氧化碳驅(qū)提高低滲透油藏采收率的先導(dǎo)試驗，研究結(jié)果表明，在相同井網(wǎng)條件下，推薦實施方案的采收率將提高 7%，目前現(xiàn)場實施已取得初步效果。蘇北盆地草舍油田泰洲組油藏為典型的中深層常壓低滲透油藏，儲層非均質(zhì)性嚴重。中原油區(qū) 2 244 口抽油井采用有針對性的井筒提升技術(shù)，目前平均單井的產(chǎn)液量為 t/d，平均泵掛深度為 1 936 m，平均泵效為 %，檢泵周期為 454 d。例如東營凹陷牛莊油田史深 100 塊先后有 52 口油井實施了 76 井次壓裂改造，壓裂前平均單井產(chǎn)液量為 t/d，產(chǎn)油量為 t/d，含水率為 %，壓裂后平均單井產(chǎn)液量為 t/d，產(chǎn)油量為 15 t/d，含水率為7. 9%，平均有效期達 400 d 以上。 采用整體壓裂改造和井筒提升技術(shù) 采用整體壓裂改造和井筒提升技術(shù)實現(xiàn)高效開發(fā)。注水站要安裝精細過濾裝置，并控制化學(xué)添加劑質(zhì)量，改善水質(zhì) 。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)完善發(fā)展高壓分注技術(shù)，尤其要提高分注有效期，使高壓注水井層間注水量可控可調(diào)，從而提高注入水波及體積。如果多數(shù)開發(fā)單元合 注合采，層間吸水能力差異大，則只有極少數(shù)油層吸水，水驅(qū)動用儲量程度低。例如五號樁油田樁 74 北塊 Es 為深層高壓特低滲透油藏，埋藏深度為 3 550 m，原始地層壓力系數(shù)為 ，初期采用天然能量開發(fā)，1996 年采用 350 m井距注采井網(wǎng)，由于滲透率僅為 103 μm2，注不進水，地層壓力下降快， 2021 年 2 月采油速度下降 %，單井產(chǎn)液量為 t/d，單井產(chǎn)油量為 t/d；后期注采井網(wǎng)加密至 180 m井距，地層壓力由加密前的 MPa 回升為 MPa 注水量穩(wěn)定在 40～ 50 m3/d油井采用壓裂投產(chǎn)，單井產(chǎn)液量為 t/d，單井產(chǎn)油量為 t/d，并且后期產(chǎn)量基本保持穩(wěn)定。 合理加密井網(wǎng) 合理加密井網(wǎng)是改善已開發(fā)低滲透油藏開發(fā)效果的重要途徑之一。 重視低滲透油藏滲流機理研究，重點研究天然裂縫、人工裂縫和基巖系統(tǒng)組合模型的驅(qū)替特征、驅(qū)替規(guī)律和驅(qū)替效率，為合理評價低滲透油藏水驅(qū)開 發(fā)效果奠定基礎(chǔ)。 低滲透儲層多存在敏感性問題，在開發(fā)中必須重視敏感性，否則將嚴重影響油井中國石油大學(xué)勝利學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 4 產(chǎn)量。應(yīng)采用地震測井、陣列聲波測井和地應(yīng)力測量與分析等技術(shù)，深化對低滲透油藏的裂 縫描述，建立定量化和可視化的低滲透油藏三維地質(zhì)模型。加強儲層非均質(zhì)性和沉積微相的研究，為注水開發(fā)井網(wǎng)部署提供決策依據(jù)。 改善低滲透油藏開發(fā)狀況的思路 加強低滲透油藏的儲層精細研究及其滲流機理研究 低滲透油藏與其他類型油藏的主要差異是儲層特征，包括沉積、物性、 含油性、非均質(zhì)性和敏感性等特征，因此，要實現(xiàn)高效開發(fā)低滲透油藏，必須加強低滲透油藏的儲層精細研究和滲流機理研究。這類油藏一旦注水壓力超過破裂壓力或裂縫開啟壓力，即裂縫處于開啟狀況，將導(dǎo)致注水井的吸水能力急劇增大。此外，由于低滲透油層滲流阻力大，通常采用較大的生產(chǎn)壓差投產(chǎn)，見水后通過加大生產(chǎn)壓差來提高產(chǎn)量的可能性較小。例如東營凹陷牛 20 塊注水井在 1991 年轉(zhuǎn)注時的井口注入壓力為 6 MPa，至 2021 年上升至 35 MPa，在低滲透油藏井距為 250～ 300 m的條件下，油井一般在注水后約 6 個月才開始見到效果，但效果不明顯，多數(shù)油井保持產(chǎn)量穩(wěn)定甚至緩慢遞減，見效好的井只是壓力和產(chǎn)量略有回升，即使注水效果最好的階段，油井產(chǎn)量和地層壓力也恢復(fù)不到初期水平。 注水效果差 注水井吸水能力低，注水效果差。 例如東淮凹陷文東油田多數(shù)油井沒有自然產(chǎn)能，壓裂后日產(chǎn)量可達百噸以上。該類油藏依靠彈性能量開發(fā)的采收率一般低于 5%，油井自然產(chǎn)能很低，一般只有 1～ 8 t/d 甚至沒有自然產(chǎn)能。深層高壓特低滲透、中深層常壓特低滲透和淺層低壓特低滲透油藏滲透率為 103～ 103 μm2，孔隙度為 %～ %，儲層束縛 水飽和度較高，且變化較大，部分為低電阻率油層，自然產(chǎn)能僅部分達到工業(yè)性標準，大部分須壓裂投產(chǎn)。不同特點是油藏為高壓時，地飽壓差較大，原始氣油比較高；此外，深層高壓低滲透、中深層常壓低滲透和淺層常壓低滲透油藏的滲透率為 103～ 103 μm2，孔隙度為 %～ %。 表 11 低滲透油藏精細分類指標 指標 類型 分類指標值 滲透率 一般低滲透 10103～ 50103 μm 特低滲透 1103～ 10103 μm 超低滲透 103～ 1103 μm 油藏原始壓力系數(shù) 低壓 壓力系數(shù)少于 常壓 壓力系數(shù)為 ～ 高壓 壓力系數(shù)為 ～ 埋藏深度 淺層 小于 2 000 m 中深層 2 000～ 3 000 m 深層 3 000～ 4 000 m 超深層 大于 4 000 m 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 2 依據(jù) 286 個低滲透油藏開發(fā)單元的滲透率、油藏原始壓力和埋藏深度，參考上述低滲透油藏精細分類指標并進行組合，認為低滲透油藏主要存在深層高壓特低滲透、中深層常壓特低滲透、淺層低壓特低滲透、深層高壓低滲透、中深層常壓低滲透和淺層常壓低滲透 6 種類型。 影響低滲透油藏開發(fā)效果的 主要因素中 [1]，滲透率是最重要的因素，其次是天然能量（油藏原始壓力系統(tǒng)往往能反映出油藏天然能量久第三是油藏埋藏深度映定其開發(fā)效益）。 低滲透油氣田在我國油氣開發(fā)中有著重要意義，我國低滲透油氣資源分布具有含油氣多、油氣藏類型多、分布區(qū)域廣以及 “上氣下油、海相含氣為主、陸相油氣兼有的特點，在已探明的儲量中，低滲透油藏儲量的比例很高，約占全國儲量的 2/3 以上，開發(fā)潛力巨大。 recovery ratio。對低滲透油藏進行壓裂，能在相對節(jié)省投資的前提下達到提高采收率的效果。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 壓