摘要：石油工程分段压裂技术是石油工程增加产量改造的关键技术。在阐述石油工程分段压裂技术关键工具的根本上，本文以某地水平井为例，对这项技术的应用状况做出了阐述。从应用结果可以看出，封隔装置分段压裂技术分段正确、施工便利，对研发低渗透油藏具备很好的价值。
关键词：石油工程；分段压裂；封隔装置；工艺管柱
前言
为了有效的提升油田采收率，石油工程分段压裂技术是石油工程增加产量改造的关键技术。这项技术从上世纪90年代初期被提出以来，进行了石油工程压强特征、裂缝分布等相关研究及工艺管柱规划。某石油工程进行了石油工程压裂工艺分析及试验，对石油工程实施了压裂改进措施，得到了大量的经验及成效。现如今，石油工程压裂工艺分析已经拥有几种主要技术，文章将对其中一种进行深入分析。
一、关键工具设计及工艺原理
1、SP70-D3-F-R-51变排量喷砂装置
在进行压裂期间，为了科学的调节石油工程的排量，开发了SP70-D3-F-R-51变排量喷砂装置。其原理是使用筛管与滑套相结合的方式来有效的控制排量，其底座与衬套所采用的是陶瓷制品，其耐冲刷性相对而言很高，彻底能够适应井下施工的环境。
为满足不动管柱换层工艺技术可以实现分层压裂的标准，使用投球的方式打开滑套，优化改造了其封隔装置，经过将其构造实施优化之后，其在利用滑套实施压裂之时，还可以确保其良好的封闭性。封隔装置的胶筒的首选是耐高压水平较高的橡胶制品，使用钢丝与胶筒的方法来降低压强，在对其作出解封工作，在其温度与压强都较高，并且坐封冗余的环境下具备密封安全性。这种封隔装置的密封压强差不超过50兆帕，可承受温度可达到160℃，耐冲刷周期大于3小时。
2、工艺原理
石油工程分段压裂技术工艺原理如下所示：假设有节流孔板的压差超过1兆帕的情况出现，封隔装置就会满足其压裂要求，在首层压裂工作完工之后，地面投球增加压强，让滑套向下滑动，让下面一层处于闭合状态，露出下一层喷砂循环孔，进行下一层的压裂工作，这样不断循环就能够达到不动管柱多层压裂的效果。石油工程管内分段压裂技术主要特征是：①其中设立安全装置，增强了其安全可靠性，对应的研发了安全的石油工程打捞设备；②实现了反洗井的需求，可以帮助避免施工过程当中的砂堵现象发生。
2.现场应用
(1)技术路线
①压裂工艺，使用前者驱油剂形成的驱油带配合封隔装置机械分段压裂技术，用来增加工艺成功几率；②老井压裂地层所存在的能量不高，针对实践状况进行分析，确认使用全程伴注液氮压裂；由于受到老井已经射孔的影响，因此采取工艺管柱分段压裂技术。
(2)设计施工参数
压裂管柱当中从下到上的分布如下所示：稳定压强喷砂装置→滑套封隔装置→双头外丝、单头外丝、平头外丝→SY_T5628-2008水力锚→fkaj-100安全接头→外加厚油管→压裂封隔装置→SY_T5628-2008水力锚→双头外丝、单头外丝、平头外丝→fkaj-100安全接头→外加厚油管→J55/K55石油套管接箍→不加厚油管串到井口。
(3)施工过程
①作业准备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首次通井下φ116mm×2m通井规通井，正常经过悬挂装置，一直到2014.79m的地方碰到阻碍；下入冲砂管柱冲砂，注水井反洗井，洗出射孔枪挡板碎屑还有一些粒径大于0.075mm的颗粒；继续向通井规通井，正常通到人工井底2215m；最终进行刮管处理。
②管柱构造。A.石油工程分段压裂管柱的结构如下所示：喷砂装置→滑套封隔装置→双头外丝、单头外丝、平头外丝各1根→SY_T5628-2008水力锚→fkaj-100安全接头→外加厚油管→压裂封隔装置+SY_T5628-2008水力锚→油管螺纹短→fkaj-100安全接头→外加厚油管→J55/K55石油套管接箍→φ88.9mm不加厚油管串至井口。B.下石油工程分段压裂管柱。向其中接入已经连接的压裂管柱，在压裂封隔装置到悬挂装置的地方遭到阻碍，经过气举反循环、空气反循环、泵吸反循环后，正常情况下到设计位置。
③水平5－1井压裂施工。A.压裂施工第1部分：首要环节。进行第一环节的压裂，破裂的时候地面压强为56.8兆帕。固井前置液，加大压强45兆帕上下，尚未出现显著的滤失性，压强比较平稳。套管打平衡10～12兆帕，这个时候封隔装置密封性能较好。第二个环节。半个小时之后进入携砂环节。施工期间压强相对平稳，根据设计一共做完加砂量26立方米，在砂比35%的陶粒进入地层的时候，曲线体现出显著的两头脱砂情况。第三个环节。经过加砂之后，马上进行替换，压强开始提高，一直到48兆帕，可是没有符合安全限压值，故而一直到替换完成，第1段压裂工程正常结束。第1段压裂施工期间，套管打平衡10～12兆帕，封隔装置密封性能较好。B.压裂施工第2部分。加砂结束之后投φ57mm压裂球，一直到球沉降半个小时之后，小排量泵车近控泵送，待憋起泵压，打开滑套，进行下一阶段的压裂施工。首先，因为刚开始的时候压强增加较高，渐渐提高排量，压强从63兆帕骤然降低到40兆帕，直到滑套打开，进行增加排量，根据规划实施工程。在注入液量54.6升的时候，替小陶粒到第2个砂比8%，压强骤然提高到限制压强68兆帕，马上停泵进行整改，压强降低到27.2兆帕，结合此状况，现场确认重新开启泵。其次，在排量不大的状况下，压强以较快的速度高到68.2兆帕。经过15分钟的反洗井工作，井口返出液量5立方米，进行下一次压裂施工。将泵开启之后，压强还是以很快的速度提高到67.9兆帕，停止作业。现场研究辨别为滑套没有彻底打开，使得油压快速增加，所以确认实施注水井反洗井。再者，注水井反洗井之后，经过30分钟的注水井反洗井工作，返出液体相对整洁，需要进行压裂作业。然后压强渐渐提高，在压强骤然从38兆帕降低到32兆帕的时候，那么下一层滑套打开，实施下一层的压裂施工工作。为了不让骤然提高压强的现象产生，确认的环节需要运用试探管柱的滑套可不可以彻底打开，经过试验之后，压强相对而言比较平稳，故而将其判定为滑套已经彻底打开。结合本来存在的一些影响因素，产生压裂液尤为重要的情况，由于其压强相对而言有些较低，同时相对而言也比较平稳，在第一时间使用高砂比环节实施加砂工作。加砂期间压强立即下降到4兆帕，立即增大其排量，把压强重新调整到45兆帕。压强就算会出现一定的波动，可是也都维持在47兆帕上下，在加砂期间正常完成。最后，替换工序完成以后，行下一步的测压降工作，一直到电压降曲线产生直线段为止，石油工程分段压裂施工随之完工。
结论
该井的顺利实施，为今后的水平井分段压裂改造提供了可靠借鉴，从中得出的结论如下:首先，封隔器分段压裂定位准确，使压裂改造具有更强的针对性，效果明显优于第1段常规射孔压裂;其次，携砂液对井下工具的冲蚀严重，工具的抗磨蚀性是保证压裂成功的关键因素之一;第三，逐级上提封隔器分段压裂施工管柱程序烦琐，周期较长针对存在的问题，建议进一步开展压裂工具的优化设计和不动管柱封隔器分段压裂技术研究;加强封隔器分段压裂以及水力喷射加砂压裂技术的研究和应用力度，提高水平井压裂的针对性;对已射孔未压裂水平井进行补孔重复压裂现场试验，同时配套和完善水平井裂缝测试和解释技术，进一步提高低渗透油藏水平井应用效果。
参考文献
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论文作者:于水祎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/17
标签：压裂论文; 压强论文; 管柱论文; 装置论文; 石油论文; 工程论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第13期论文;