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目前低滲透、特低滲透油氣藏已成為我國重要的油氣資源戰(zhàn)略接替區(qū)，水平井改造逐漸成為油田增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)有效途徑。對于低滲透、特低滲透油氣藏，不經(jīng)改造就無工業(yè)產(chǎn)能，因此，發(fā)展水平井增產(chǎn)提效技術(shù)成為必然。針對水平井改造過程存在的問題，我們研究了一套系列化水平井增產(chǎn)提效改造技術(shù)，包括水平井依次上提、連續(xù)分段壓裂工藝與工具，以及可回收清潔壓裂液。該增產(chǎn)提效技術(shù)經(jīng)過多次改進和完善，性能可靠，作業(yè)效率不斷得到提高。

國內(nèi)外水平井技術(shù)現(xiàn)狀

水平井目前已成為提高油田勘探開發(fā)綜合效益的重要途徑，其技術(shù)已在中國石油旗下的長慶、大慶、遼河、冀東、新疆、吉林等13個油田得到了廣泛的應(yīng)用。對于鉆遇在低滲透油氣藏的水平井，和產(chǎn)量達不到經(jīng)濟開發(fā)要求的其它水平井，各油田必然要面臨增產(chǎn)改造問題。要在比較長的水平井井段中以較短的時間、安全地壓裂形成多條水力裂縫，且壓后快速地排液，實現(xiàn)低傷害的水平井分段壓裂，其壓裂工藝技術(shù)難點在于分段壓裂工藝方式選擇和井下封堵工具。歸納國內(nèi)外水平井分段壓裂的工藝技術(shù)方法，主要分為以下四類：化學(xué)隔離技術(shù)、機械封隔分段壓裂技術(shù)、限流壓裂技術(shù)、水力噴砂壓裂技術(shù)。其中機械隔離是分段壓裂最有效的隔離方式。

目前水平井應(yīng)用的分段壓裂技術(shù)按照完井方式可以分為兩類，即裸眼完井和套管完井。裸眼完井包括的壓裂工藝有裸眼封隔器滑套分段壓裂、遇油膨脹封隔器分段壓裂、水力噴射壓裂。套管完井分段壓裂的技術(shù)有水力噴射壓裂、機械橋塞隔離分段壓裂、封隔器連續(xù)分段壓裂、不動管柱封隔器分段壓裂、可鉆橋塞分段壓裂、連續(xù)油管噴砂射孔環(huán)空分段壓裂（見表1）。

裸眼完井主要針對常壓氣井，我們主要針對套管完井分段壓裂技術(shù)進行研究。

水力噴射壓裂優(yōu)點是一趟管柱可連續(xù)射孔壓裂多個層段，作業(yè)時間短，缺點是造縫效果有待評價，裂縫形態(tài)、尺寸、措施有效期尚未定論，井筒隔離效果不明顯。

機械橋塞優(yōu)點是封堵可靠，有效期長，缺點是起下鉆次數(shù)太多，施工周期很長，不適應(yīng)氣井、裸眼井壓裂作業(yè)。

采用套管不動管柱分隔進行分段壓裂，該技術(shù)尺寸條件限制，封隔目的段數(shù)有限，制約水平井多段改造。

連續(xù)油管壓裂采用連續(xù)油管水力噴射射孔、環(huán)空壓裂、填砂的方式進行分段，最后采用連續(xù)油管進行沖砂。該技術(shù)應(yīng)用于常壓氣井；

可鉆橋塞分段壓裂橋塞式采用射孔、壓裂、下橋塞，再射孔、壓裂、下橋塞的方式進行分段壓裂，最后進行鉆橋塞的方式，該技術(shù)施工周期較長。

井筒隔離技術(shù)是水平井實施分段壓裂的關(guān)鍵，機械隔離是分段壓裂是最有效的隔離方式。由于水平井機械工具施工卡鉆風險大，近年來一直致力于小直徑大膨脹率高效隔離工具的研究。經(jīng)過了多次改進和完善，性能日趨穩(wěn)定，作業(yè)效率也不斷得到提高，通過現(xiàn)場試驗和應(yīng)用，取得了很好的應(yīng)用效果。水平井增產(chǎn)提效改造技術(shù)研究關(guān)鍵技術(shù)有以下幾點：小直徑、大膨脹率、高壓封隔器的研制；水平井連續(xù)分段壓裂工藝技術(shù)研究；可回收清潔壓裂液體研究。

一、連續(xù)上提管柱分段壓裂技術(shù)。

工藝原理 采用雙封選壓壓裂方式，利用小直徑大膨脹率和鋼片自錨定等特點開發(fā)了高效的封隔器，作為雙封選壓的下封隔器，解決了下封隔器易砂卡的問題。依次上提連續(xù)分段壓裂是利用2個封隔器卡住目的層段進行壓裂，之后上提至第二個射孔段進行壓裂，如此一趟管柱即可以完成所有層段的壓裂。

關(guān)鍵工具 依次上提連續(xù)分段壓裂最關(guān)鍵的工具為下封隔器。下封隔器采用外露式鋼片骨架膠筒（圖2），既提高了坐封強度，又具有錨定功能。由于不需要提供壓裂液通道，直徑可以設(shè)計得很?。?1mm），壓裂后解封徹底，砂卡風險很小。

技術(shù)特點 依次上提連續(xù)分段壓裂采用雙封卡壓的原理，一趟管柱可以連續(xù)實現(xiàn)多段的壓裂施工，作業(yè)效率高。下封隔器采用外露式鋼片骨架膠筒，既提高了坐封強度，又具有錨定功能。工具直徑很小（91mm），壓裂后解封徹底，砂卡風險小。配套工具的技術(shù)參數(shù)見表2和表3。

二、可回收清潔壓裂液的研究。

目前水平井壓裂改造中用液量大，返排液無法回收利用，試油周期長，為了提高施工效率，我們開展了可回收清潔壓裂液的研究，現(xiàn)場應(yīng)用8口井，效果良好，為水平井的高效開發(fā)提供了有效的技術(shù)支撐。

技術(shù)優(yōu)勢一：現(xiàn)場直接混配、連續(xù)施工。壓裂施工前，在清水中簡單配入無機鹽類穩(wěn)定劑，壓裂施工過程中，稠化劑與水直接在混砂池混合，達到壓裂攜砂性能要求。壓裂液按需混配，現(xiàn)場無壓裂液剩液存在，節(jié)約材料；剩余含穩(wěn)定劑清水無需處理即可排放；節(jié)省了配液時間和成本。

技術(shù)優(yōu)勢二：可回收重復(fù)利用，安全環(huán)保。水平井分段壓裂時，可將每一段壓裂后返排出的殘液都用于下一段壓裂施工，大大降低最終殘液量，降低環(huán)保壓力。

增產(chǎn)提效改造現(xiàn)場應(yīng)用

對水平井上提分壓工藝管柱進行井下模擬試驗。試驗內(nèi)容包括工藝管柱的通過性、封隔器坐封、封隔器部件耐壓、封隔器解封等。試驗結(jié)果表明，水平井上提分壓工藝管柱動作靈活可靠，各項性能指標均達到設(shè)計要求，該工藝管柱可以進行先導(dǎo)性現(xiàn)場應(yīng)用。目前水平井上提分壓工藝管柱已在現(xiàn)場試驗3口井，工藝管柱性能穩(wěn)定，成功率100%?？苫厥涨鍧崏毫熏F(xiàn)場應(yīng)用8口井，降摩阻效果明顯，成功率100%。

連續(xù)上提管柱分段改造技術(shù)在現(xiàn)場累計應(yīng)用了3口井。均取得了顯著的改造效果，施工成功率100%，措施有效率100%。XP1井全井日產(chǎn)純油32.1m3；投產(chǎn)后該井日產(chǎn)液28.0m3/d，含水5.0%。XP1井投產(chǎn)后產(chǎn)量為鄰井的4倍以上，改造增產(chǎn)效果明顯，見表4。

現(xiàn)場施工結(jié)束后，分別對兩個下井壓裂封隔器進行鋼體和膠筒變形測量、拆裝分析。結(jié)果表明，封隔器內(nèi)部中心管及其他過流通道壁面輕微磨損，不影響工具動作，證明工具的選材、設(shè)計和加工裝配工藝滿足現(xiàn)場應(yīng)用要求。

所有分段壓裂井各段壓裂施工的破裂壓力、工作壓力各不相同，施工均一次成功，未發(fā)生任何問題。沖砂洗井后管柱起出未出現(xiàn)卡、阻現(xiàn)象。試驗結(jié)果表明：連續(xù)上提管柱分段壓裂管柱結(jié)構(gòu)、壓裂和洗井施工參數(shù)設(shè)計合理，壓裂液性能穩(wěn)定，形成了獨立的裂縫系統(tǒng)。

可回收清潔壓裂現(xiàn)場應(yīng)用8口井（見表5），產(chǎn)量高于該區(qū)塊常規(guī)壓裂試氣產(chǎn)量，特別是T7產(chǎn)量是臨井的5倍。