水平井封隔器滑套分段壓裂技術(shù)

欲在比較長的水平井井段中以較短的時間、安全地壓裂形成上述優(yōu)化的多條水力裂縫，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，目前國內(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。

國內(nèi)外在20世紀90年代初采用該技術(shù)，主要用于套管井。其基本做法是:①射開第一段，油管壓裂；②用液體膠塞和砂子隔離已壓裂井段；③射開第二段，通過油管壓裂該段，再用液體膠塞和砂子隔離；④采用這種辦法，依次壓開所需改造的井段；⑤施工結(jié)束后沖砂沖膠塞合層排液求產(chǎn)。液體膠塞和填砂分隔分段壓裂方法施工安全性高，但所使用的液體膠塞濃度高，對所隔離的層段傷害大，同時壓后排液之前要沖開膠塞和砂子，沖砂過程中對上下儲層均會造成傷害，而且施工工序繁雜，作業(yè)周期長，使得綜合成本高，因此，該技術(shù)方法20世紀90年代初發(fā)展起來后沒有得到進一步發(fā)展與推廣應(yīng)用。

機械封隔技術(shù)用于套管井，主要有機械橋塞與封隔器結(jié)合或雙封隔器單卡分壓或環(huán)空封隔器分段壓裂等技術(shù)，基本分為以下3種。

（1）機械橋塞+封隔器分段壓裂。射開第一段，油管壓裂，機械橋塞座封封堵；再射開第二段，油管壓裂，機械橋塞座封封堵；按照該方法依次壓開所需改造的井段，打撈橋塞，合層排液求產(chǎn)。

（2）環(huán)空封隔器分段壓裂。首先把封隔器下到設(shè)計位置，從油管內(nèi)加一定壓力坐封環(huán)空壓裂封隔器，從油套環(huán)空完成壓裂施工，解封時從油管加壓至一定壓力剪斷解封銷釘，同時打開洗井通道，洗井正常后起出壓裂管柱，重復(fù)作業(yè)過程，實現(xiàn)分射分壓。

（3）雙封隔器單卡分壓?？梢砸淮涡陨溟_所有待改造層段，壓裂時利用導壓噴砂封隔器的節(jié)流壓差壓裂管柱，采用上提的方式，一趟管柱完成各層的壓裂?！?/p>

現(xiàn)場試驗結(jié)果表明，環(huán)空封隔器分段壓裂技術(shù)已成功地應(yīng)用于淺層油藏，相對成熟，在深井應(yīng)用中還需改進與完善。雙封隔器單卡分段壓裂技術(shù)容易砂卡封隔器，造成井下事故，正進一步攻關(guān)。

限流壓裂技術(shù)是在壓裂過程中，當壓裂液高速通過射孔孔眼進入儲層時會產(chǎn)生孔眼摩阻且隨泵注排量的增加而增大，帶動井底壓力的上升，當井底壓力一旦超過多個壓裂層段的破裂壓力，即在每一個層段上壓開裂縫，它要求各個段破裂壓力基本接近，可用孔眼摩阻來調(diào)節(jié)。該技術(shù)多用于形成縱向裂縫的水平井，分段的針對性相對較差。

水力噴射分段改造技術(shù)是90年代末發(fā)展起來的目前國外應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，其技術(shù)原理是根據(jù)伯努利方程，將壓力能轉(zhuǎn)換為速度，油管流體加壓后經(jīng)噴嘴噴射而出的高速射流（噴嘴噴射速度大于126 m/s）在地層中射流成縫，通過環(huán)空注入液體使井底壓力剛好控制在裂縫延伸壓力以下，射流出口周圍流體速度最高，其壓力最低，環(huán)空泵注的液體在壓差作用下進入射流區(qū)，與噴嘴噴射出的液體一起被吸入地層，驅(qū)使裂縫向前延伸，因井底壓力剛好控制在裂縫延伸壓力以下，壓裂下一層段時，已壓開層段不再延伸，因此，不用封隔器與橋塞等隔離工具，實現(xiàn)自動封隔。通過拖動管柱，將噴嘴放到下一個需要改造的層段，可依次壓開所需改造井段。水力噴射壓裂技術(shù)可以在裸眼、篩管完井的水平井中進行加砂壓裂，也可以在套管井上進行，施工安全性高，可以用一趟管柱在水平井中快速、準確地壓開多條裂縫，水力噴射工具可以與常規(guī)油管相連接入井，也可以與大直徑連續(xù)油管（60.3 mm）相結(jié)合，使施工更快捷，國內(nèi)外已有數(shù)百口井用此技術(shù)進行過酸壓或加砂壓裂處理。

（1）水平井水平井段分段壓裂改造是獲得較好效果的前提，其工藝技術(shù)難點在于分段壓裂工藝方式選擇和井下封堵工具。

（2）目前水平井分段壓裂工藝技術(shù)方法主要有化學方法、機械方法和水力噴射等方法，比較而言，水力噴射方法可以實現(xiàn)自動封堵，施工風險小，可用于裸眼、篩管與套管等完井方式，一趟管柱可進行多段壓裂，縮短施工周期，有利于降低儲層傷害，在國外的水平井分段壓裂中得到廣泛的應(yīng)用，其他分段壓裂技術(shù)和工具均各有優(yōu)缺點，需進一步改進與完善。

（3）建議開展：①水力噴射分段壓裂技術(shù)攻關(guān)研究，包括水力噴砂工具（噴嘴、噴射器等與配套工具等）、水力噴砂壓裂優(yōu)化設(shè)計方法與壓裂施工工藝技術(shù)；②新型化學暫堵膠塞分段壓裂技術(shù)研究；③雙封隔器以及多級封隔器分段壓裂工藝技術(shù)研究等。形成水平井分段壓裂工藝技術(shù)及配套工具系列。