国内压裂技术介绍讲义课件.ppt

1、国内压裂技国内压裂技术介绍术介绍关键：关键：控制喷射压力和环空压力控制喷射压力和环空压力 射孔过程：Pv+PhPv+Ph FEP， 裂缝持续延伸，适应不同地层压裂 射流孔口抽吸作用，强化封隔效果。特别适合于低渗透油气藏直井分层、特别适合于低渗透油气藏直井分层、水平井分段作业。水平井分段作业。一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术1.水力喷射分段压裂机理水力喷射分段压裂机理滑套方案设计滑套方案设计5 5 套管五级喷枪套管五级喷枪第一级滑套内径第一级滑套内径50mm第二级滑套内径第二级滑套内径45mm第三级滑套内径第三级滑套内径40mm第四级喷枪无滑套第四级喷枪无滑套使用后滑套基本无磨损

2、使用后滑套基本无磨损2.2.水力喷射分段压裂工具水力喷射分段压裂工具一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术喷枪喷枪2 2 喷枪喷枪1 1 实现水力喷射分段压裂工艺的关键之一实现水力喷射分段压裂工艺的关键之一2.2.水力喷射分段压裂工具水力喷射分段压裂工具（工具串组成）（工具串组成）一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术拖动式喷射器滑套式喷射器2.2.水力喷射分段压裂工具水力喷射分段压裂工具一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术适用于适用于4 49 95 5/8/8套管，套管， 5500m5500m井深井深材料和处理：喷嘴工作寿命材料和处理：喷嘴工作寿命6h6h以上

3、以上地面泵压力：地面泵压力：404090MPa90MPa，排量：，排量：1.01.03.5m3.5m3 3/min/min施工层段数：施工层段数：1 15 5层（层（5 5 套管）套管），单层填砂量：，单层填砂量：151550m50m3 3一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术3.3.技术参数技术参数 技术技术参数参数一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术4.4.技术优势技术优势不受完井方式的限制，适用于裸眼井、套管井、筛管井增产措施不受完井方式的限制，适用于裸眼井、套管井、筛管井增产措施不需要井下封隔器，降低井下作业风险不需要井下封隔器，降低井下作业风险逐层进行喷孔压裂，

4、不需对已压开的井段进行封堵逐层进行喷孔压裂，不需对已压开的井段进行封堵降低地层破裂压力，有助于裂缝的形成和延伸降低地层破裂压力，有助于裂缝的形成和延伸射孔射孔- -压裂联作，简化了射孔后压裂管柱的工序压裂联作，简化了射孔后压裂管柱的工序一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术6.6.水力喷射分段压裂工艺及应用水力喷射分段压裂工艺及应用施施工工工工艺艺与与参参数数 工具入井定位工具入井定位 油管内加压，射孔油管内加压，射孔 维持喷嘴压降、环空加压，维持喷嘴压降、环空加压，孔内起裂、裂缝延伸孔内起裂、裂缝延伸 第二段裂缝射孔、压裂第二段裂缝射孔、压裂 重复重复4 4，完成多段压裂，完成多段

5、压裂1010油田、百余井次油田、百余井次规模应用规模应用 井型：井型：直井、水平井、定向井，油井、气井直井、水平井、定向井，油井、气井完井：完井：套管射孔、割缝筛管、裸眼套管射孔、割缝筛管、裸眼管柱：管柱：油管、连续管，拖动管柱与滑套不动管柱油管、连续管，拖动管柱与滑套不动管柱自主：自主：参数软件、井下工具、工艺设计参数软件、井下工具、工艺设计中原油田中原油田新疆油田新疆油田大牛地气田大牛地气田u全国全国1010几几个主要油田规模应用，个主要油田规模应用， 占全国油田总数的占全国油田总数的60%60%以上以上7.7.应用规模与经济效益应用规模与经济效益一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压

6、裂技术一、水力喷射分段压裂技术案例分析一、水力喷射分段压裂技术案例分析X5-4-PB092井1960m,水平段746m,施工前产液11t/d，油油2t/d2t/d，含水84.3%。2009年7月滑套水力喷射加砂压裂三层，加砂120m3, 油油8 814t/d14t/d，是压裂施工前的47倍,含水降为45%。微地震监测,三段裂缝走向明显,均垂直裂缝,长50-101m,高14-29m. 8.8.套管完井水平井喷射分段压裂套管完井水平井喷射分段压裂X5-4-PB092X5-4-PB092井井 NDP2井是吐哈三塘湖盆地一口割缝管水平井，割缝管长度596m。施工前产液不足 2.02.0 m m3 3/

7、d/d。难以实施常规压裂。 水力喷射分段加砂压裂，分别在2103-2103-2105m2105m、1989.6-1991.6m1989.6-1991.6m两层段加入陶粒18.1m18.1m3 3和17.8m17.8m3 3，日产油13-19m13-19m3 3，是压裂施工前的6.56.5倍以上。8.8.割缝管完井水平井喷射分段压裂割缝管完井水平井喷射分段压裂NDP2NDP2井井 一、水力喷射分段压裂技术案例分析一、水力喷射分段压裂技术案例分析 企业介绍与系统能力企业介绍与系统能力 一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术 二、双封单卡分段压裂技术二、双封单卡分段压裂技术 三、滑套式封隔

8、器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术 四、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术 五、华鼎施工能力保障五、华鼎施工能力保障汇报提纲汇报提纲工艺管柱耐温工艺管柱耐温100100、耐压差、耐压差80MPa80MPa一趟管柱最多压裂一趟管柱最多压裂1515段，一天可实现段，一天可实现8 8段压裂段压裂单趟管柱最大加砂可达单趟管柱最大加砂可达160m160m3 3管柱具有防卡、脱卡功能管柱具有防卡、脱卡功能工艺成功率工艺成功率97.8%97.8%l 工艺原理：工艺原理：采用小直径双封隔器单卡目的层压裂，通过反洗、拖动实采用小直径双封隔器单卡目的层压裂，通过反洗、拖动实现一趟管柱多个层段

9、的压裂。现一趟管柱多个层段的压裂。( (专利号：专利号：200710129818.3 、200810136897.5 ) )l 性能指标性能指标水平井滑套分压管柱示意图水平井滑套分压管柱示意图二、双封单卡分段压裂技术二、双封单卡分段压裂技术2.技术特点技术特点二、双封单卡分段压裂技术二、双封单卡分段压裂技术 针对性强：针对性强：双封单卡目的层，可控制各层段处理规模双封单卡目的层，可控制各层段处理规模加砂量大：加砂量大：研制了耐磨导压喷砂器，应用了低摩阻支撑剂，单趟管柱最研制了耐磨导压喷砂器，应用了低摩阻支撑剂，单趟管柱最大大160160m m3 3安全性高：安全性高：小直径封隔器，有可靠地防卡

10、、解卡机构小直径封隔器，有可靠地防卡、解卡机构效率高：效率高：一趟管柱可完成一趟管柱可完成6-86-8层压裂，节省施工时间，降低作业工人层压裂，节省施工时间，降低作业工人劳动强度劳动强度二、双封单卡分段压裂技术二、双封单卡分段压裂技术3、指标：、指标：工艺管柱耐温、耐压指标达到工艺管柱耐温、耐压指标达到100100、80MPa80MPa一趟管柱最多压裂一趟管柱最多压裂1515段段单趟管柱最大加砂规模达到单趟管柱最大加砂规模达到160m160m3 3陶粒陶粒最大卡距达到最大卡距达到112m112m 2006 2006年年8 8月月-2010-2010年底，大庆油田形成了以双封单卡分段压裂为年底，

11、大庆油田形成了以双封单卡分段压裂为主，和水力喷砂压裂为辅的水平井增产改造工艺技术系列主，和水力喷砂压裂为辅的水平井增产改造工艺技术系列, , 双封单卡双封单卡分段完成分段完成156156口井口井800800段，占已成为水平井压裂的主体技术段，占已成为水平井压裂的主体技术应用情况：应用情况：4、应用实例：、应用实例：朝朝109-109-葡平葡平3939井现场试验井现场试验该井水平段长该井水平段长559m559m，设计一趟管柱压裂，设计一趟管柱压裂5 5段，最高施工压力段，最高施工压力38MPa38MPa，排量，排量3.6m3.6m3 3/min/min，卡距，卡距24m24m，加砂，加砂100m

12、100m3 3，施工顺利，施工顺利。朝朝109-109-葡平葡平3939井起出工具照片井起出工具照片上封下封二、双封单卡分段压裂技术二、双封单卡分段压裂技术5.典型实例典型实例二、双封单卡分段压裂技术二、双封单卡分段压裂技术州扶51-平52井压裂施工曲线 1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212141413131515u 州扶州扶5151平平-52-52井开发目的层为扶余储层，水平段长井开发目的层为扶余储层，水平段长593m593m，实测井底温度，实测井底温度高达高达98.598.5，全井射开，全井射开1515段段u 为了提高压裂施工效率，提高低渗储层产能

13、，降低水平井开发成本，为了提高压裂施工效率，提高低渗储层产能，降低水平井开发成本，开展了点源限流射孔、加密布缝、脱砂压裂、大排量施工现场试验开展了点源限流射孔、加密布缝、脱砂压裂、大排量施工现场试验u 现场总加砂量现场总加砂量110m3110m3，1515段有效施工时间仅段有效施工时间仅34h34h，施工效率大大提高，施工效率大大提高 该井目前产液该井目前产液9.5t/d9.5t/d，产油，产油8.1t/d8.1t/d，是周围压裂直井产液、产，是周围压裂直井产液、产油量的油量的6.36.3倍和倍和7.47.4倍，是同区块压裂水平井的倍，是同区块压裂水平井的1.41.4倍和倍和1.61.6倍倍

14、企业介绍与系统能力企业介绍与系统能力 一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术 二、双封单卡分段压裂技术二、双封单卡分段压裂技术 三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术 四、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术 五、华鼎施工能力保障五、华鼎施工能力保障汇报提纲汇报提纲三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术1. 压裂方式的选择压裂方式的选择三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术（1）层间隔离方式的选择）层间隔离方式的选择液压传统封隔器液压传统封隔器高压扩张式封隔器高压扩张式封隔器超长隔离段超长隔离段遇烃（水）膨胀封隔器遇烃

15、（水）膨胀封隔器常用封隔器常用封隔器，长度，长度1.6-1.6-1.7m,1.7m,耐压耐压70MPa,70MPa,适用适用于裸眼、套于裸眼、套管井管井膨胀率大，膨胀率大，长度长度2m2m以上以上, ,耐压耐压52MPa,52MPa,适用于井眼适用于井眼扩张大的非扩张大的非标裸眼井、标裸眼井、套管井套管井适用于层间适用于层间段长井况，段长井况，长度长度50-50-500m,500m,适用于适用于裸眼、套管裸眼、套管、筛管井、筛管井遇油、遇水遇油、遇水封隔器，长封隔器，长度度5.2-5.2-5.3m,5.3m,耐压耐压70MPa,70MPa,适用适用于裸眼、套于裸眼、套管井管井三、滑套式封隔器分

16、段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术（2）压裂滑套及压裂方式的选择）压裂滑套及压裂方式的选择工具开工具开工具关工具关固井环境固井环境投球打开锁死投球打开锁死不可关闭不可关闭打压开启打压开启不可关闭不可关闭投球打开投球打开工具关闭工具关闭三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术（3）复合材质的投球）复合材质的投球投球到位及持压后投球到位及持压后的环行卡痕的环行卡痕复合材料球比重：复合材料球比重：1.8,1.8,不建议采用酚醛树脂球比重：不建议采用酚醛树脂球比重：1.251.25送球泵速送球泵速:2.00m3/min:2.00m3/min压裂泵速压裂泵速:4.00m3/min:4

17、.00m3/min作业压力作业压力:44 MPa-52 MPa:44 MPa-52 MPa压裂作业结束后，球随产液回流至井口压裂作业结束后，球随产液回流至井口三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术（1 1）层间封隔通过固井实现）层间封隔通过固井实现（2 2）压裂过程中）压裂过程中HWBHWB液压装置打开或关闭滑套工具。液压装置打开或关闭滑套工具。（3 3）可实现无限级分段压裂）可实现无限级分段压裂（理论上）（理论上）大大减少作业时间大大减少作业时间外部复合材质铠皮包裹，无固井碎屑外部复合材质铠皮包裹，无固井碎

18、屑三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术HWBHWB液压开关工具液压开关工具1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术施工步骤施工步骤1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术施工步骤施工步骤1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术一次多层压裂措施（酸化或砾石充填），最多压裂一次多层压裂措施（酸化或砾石充填），最多压裂15层层（14个球座，个球座，1个趾端滑套），无需中心管。个趾端滑套）

19、，无需中心管。采用投球、压裂滑套方式；球座设计能保证密封，又不卡球。球能够返回地面；减少作业时间和成本；各层独立作业；压裂滑套外覆复合材质铠皮，防止杂质；球座易磨铣；三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术2. 封隔器滑套选择性分段压裂技术封隔器滑套选择性分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术3.水平井封隔器滑套选择性分段压裂技术水平井封隔器滑套选择性分段压裂技术施工步骤施工步骤三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术3.水平井封隔器滑套选择性分段压裂技术水平井封隔器滑套选择性分段压裂技术施工步骤施工步骤 企业介绍与系统能力企业介绍

20、与系统能力 一、水力喷射分段压裂技术一、水力喷射分段压裂技术 二、双封单卡分段压裂技术二、双封单卡分段压裂技术 三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术 四、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术 五、华鼎施工能力保障五、华鼎施工能力保障汇报提纲汇报提纲四、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术StageFRACStageFRAC压裂技术压裂技术 （裸眼封隔器裸眼封隔器+ +滑套多段压裂）滑套多段压裂）四、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术StageFRACStageFRAC压裂技术压裂技术 （裸眼封隔器裸眼封隔器+ +滑套多段压裂）滑套多段压

21、裂）套管尺寸：套管尺寸：3 3 3 3/ /4 4”-9 -9 7 7/ /8 8 (95.25mm-222.25mm) (95.25mm-222.25mm)裸眼尺寸：裸眼尺寸：4 4 1 1/ /2 2”-10 -10 3 3/ /4 4 (114.3mm-273.05mm) (114.3mm-273.05mm)工具适用范围工具适用范围四、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术TAPTAP* *压裂技术压裂技术 （套管阀投飞标压裂技术）（套管阀投飞标压裂技术）TAPTAP套管滑套完井分层压裂技术套管滑套完井分层压裂技术四、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术l技术特点技

22、术特点nTAPTAP阀和完井管柱一起下入阀和完井管柱一起下入n通过滑套和飞镖实现分层压裂通过滑套和飞镖实现分层压裂n开关滑套可实现分层测试、分层生产开关滑套可实现分层测试、分层生产l应用情况应用情况n苏里格应用苏里格应用4 4口井，已实现分压口井，已实现分压9 9层层n米米3737井分压井分压9 9层，液量层，液量1672.0m1672.0m3 3，砂，砂126.4m126.4m3 3 分析山分析山2 2、盒、盒7 7段段2 2层产水，关闭产水层层产水，关闭产水层后，后，气量从气量从1.71.7 10104 4mm3 3/d/d上升到上升到5.705.70 10104 4mm3 3/d/d四、

23、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术连续油管喷砂射孔环空加砂压裂技术连续油管喷砂射孔环空加砂压裂技术l作业程序作业程序n水力喷砂射孔水力喷砂射孔n环空加砂压裂环空加砂压裂l层间封堵方式层间封堵方式n砂塞封堵砂塞封堵n底封隔器封堵底封隔器封堵l技术特色技术特色n不受压裂层数限制不受压裂层数限制n可实现对多层系的动用可实现对多层系的动用砂塞封堵底部单封水力泵入桥塞水力泵入桥塞/ /射孔联作分级压裂技术射孔联作分级压裂技术四、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术压裂时间压裂时间1313天天1515级级, ,所有桥塞用一个钻头一趟钻完所有桥塞用一个钻头一趟钻完, ,用时用时40

24、40小时小时技术来源技术来源油田油田水平井分段压裂技术水平井分段压裂技术施工井数施工井数分段分段5 5段以上井数段以上井数单井最多分压段数单井最多分压段数自主研发自主研发大庆大庆双封单压，水力喷砂双封单压，水力喷砂424228281515长庆及苏里格长庆及苏里格水力喷砂分压，裸眼水力喷砂分压，裸眼封隔器分压封隔器分压727250501010西南西南裸眼封隔器分压裸眼封隔器分压7 74 48 8吉林吉林滑套分压滑套分压38381 15 5吐哈吐哈水力喷砂分压水力喷砂分压3 30 03 3小计小计双封单压滑套分压双封单压滑套分压水力喷砂水力喷砂16216283831515引进技术引进技术苏里格苏里

25、格裸眼封隔器分压裸眼封隔器分压414128288 8苏里格苏里格复合桥塞复合桥塞1 11 11515西南西南裸眼封隔器分压裸眼封隔器分压10105 55 5吉林吉林裸眼封隔器分压裸眼封隔器分压1 11 11010吐哈吐哈裸眼封隔器分压裸眼封隔器分压1 14 4大庆大庆裸眼封隔器分压裸眼封隔器分压2 20 04 4新疆新疆裸眼封隔器分压裸眼封隔器分压2 22 25 5小计小计裸眼分压，复合桥塞裸眼分压，复合桥塞585837371515合计合计2202201201201515 20102010年股份公司水平井分段改造应用情况年股份公司水平井分段改造应用情况 20112011年中石油股份公司分段压裂

26、工作量安排年中石油股份公司分段压裂工作量安排单位单位水平井计划水平井计划- -新新水平井压裂水平井压裂水平井多段压裂水平井多段压裂(5(5段以上段以上) )直井多层压裂直井多层压裂(5(5层以上层以上) )油井油井气井气井油井油井气井气井油井油井气井气井油井油井气井气井大庆油田大庆油田55557 733335 526263 35050辽河油田辽河油田1511511 120201515吉林油田吉林油田30308 830301717151517172020大港油田大港油田28281 1冀东油田冀东油田1010华北油田华北油田25251 125252020西南油气田西南油气田454545454040

27、5050长庆油田长庆油田707019519570701711716060155155156156青海油田青海油田20203 3101010101010玉门油田玉门油田141420205 5吐哈油田吐哈油田30303 34 46 62 23 33 34 4新疆油田新疆油田1701702 23 32 22 22 22 2塔里木油田塔里木油田272734345 534345 520205 5浙江油田浙江油田煤层气公司煤层气公司 南方公司南方公司合计合计6306303003002202202802801601602402406363237237 技术团队与工程能力技术团队与工程能力 一、水力喷射分段压

28、裂技术一、水力喷射分段压裂技术 二、双封单卡分段压裂技术二、双封单卡分段压裂技术 三、滑套式封隔器分段压裂技术三、滑套式封隔器分段压裂技术 四、国外水平井分段压裂技术四、国外水平井分段压裂技术 五、华鼎施工能力保障五、华鼎施工能力保障汇报提纲汇报提纲井况井况诊断诊断预防预防办法办法安全安全培训培训现场现场处理处理专家会诊专家会诊解决方案解决方案解决问题解决问题技术培训技术培训现场信息反馈现场信息反馈施工总结施工总结分析分析原因原因制订制订措施措施问题及问题及反馈反馈在在20132013年，将华鼎发展成为：年，将华鼎发展成为：p一个年收益一个年收益4.54.5亿人民币的国际型石油服务公司亿人民币的国际型石油服务公司p20152015年前，发展成为国内创业版上市公司年前，发展成为国内创业版上市公司 华鼎未来华鼎未来3年的规划（百万元）年的规划（百万元）