logo
专注油气领域
与独立思考者同行

NCS多级压裂技术 压裂段数无限极

NCS多级压裂技术 压裂级数无限极

NCS Multistage公司开发的多段无限极(Multistage Unlimited)压裂技术可代替桥塞/射孔连作和投球滑套压裂体系,而且效率更高、经济性更好。后两种压裂体系需要从套管挤入液体,存在无法获取压裂区域的储层信息、砂堵时无法补救、水和化学品的消耗较大等问题。并且,这两种压裂方法还需要很大的水马力。

连续油管方案

在开发多段无限极压裂技术时,NCS面临两大挑战:

  • 克服液体单向流动的限制;石油圈原创www.oilsns.com
  • 找到一种完井时能更加有效封隔产层的方法。

通过使用连续油管、多段无限极压裂-封隔体系以及该公司的GripShift套管滑套,NCS成功地克服了上述两大挑战。石油圈原创www.oilsns.com

连续油管管柱可以形成一个流向压裂层段的循环通路,然后在可重复坐封压裂桥塞的配合下进行压裂作业。该压裂桥塞可封隔压裂段,并重新坐封于下一个压裂段。连续油管现有的作业能力完成多级压裂完井作业绰绰有余。

液体循环流动vs单向流动

完井作业时,多段无限极体系具备循环或反循环能力,能够更好地控制作业进程:

  • 憋压压裂之前,将酸液或其它前置液循环到已隔离层段,作业完后通过连续油管返排;
  • 降低砂堵发生的可能性,一旦发生也可及时冲砂,因此施工中可以提高砂比;
  • 压裂时,连通连续油管,实时监测目标区域的地层信息,优化支撑剂的充填位置;
  • 使用多段无限极套管滑套体系,进行喷砂射孔连通储层,增加未射孔套管处的压裂段数。

可重复坐封压裂桥塞

Multistage Unlimited可重复坐封压裂桥塞可完全取代复合桥塞。如果使用复合桥塞,每级压裂都需重新下入、坐封,投产前还要逐一钻出;投球滑套也会出现无法移出和井筒受限等问题,导致作业无法顺利进行。使用Multistage Unlimited重复坐封桥塞后,两次压裂间无需额外的工具,压后井中无多余工具,也无工具需要钻取,留下的裸眼井筒可直接投产。

Multistage桥塞与传统可重复坐封桥塞类似,但进行了改进,改进后可在多砂工况下稳定作业。将其上提一小段距离用清洁液体清理下,就可将压裂砂或支撑剂从工具中冲洗干净,为下一段施工做准备。连续油管上提下放一个简单的J型槽装置就可以操作桥塞。

桥塞橡胶密封件最高可承受8500psi的压差,高于常见的地层破裂压力,并可耐350℉(177℃)的高温。石油圈原创www.oilsns.com

套管滑套/喷砂射孔

多段无限极体系可使用GripShift套管滑套或Mongoose喷砂射孔沟通储层。喷砂射孔短节是多段无限极压裂-封隔总成的一部分,配合进行压裂作业。如果使用套管滑套完井,喷砂短节可以增加未射孔套管处的压裂段数,且作业中途无需起钻。如果未使用套管滑套,喷砂射孔可用于所有压裂段。

压裂桥塞安置在内层套筒中,在它的作用下,GripShift套管滑套产生位移对胶筒施压,实现密封。内层套筒向下滑动,开启外层套筒上部的压裂孔,然后从连续油管环空泵注加压,开始压裂作业。经证实,上述方法比投球滑套更加可靠。

进行喷砂射孔时,压裂桥塞用于封隔目标层段。封隔目标层后,携砂液从连续油管泵入,通过喷砂短节射穿套管和水泥环,沟通储层。射孔大致需要8分钟,随后通过连续油管环空泵注进行压裂。

半跨隔工艺

为了避免连通水层,薄层和附近有产水层的油藏最好进行多段完井和小规模压裂。小规模压裂通过连续油管进行泵注,通常流量≤1.6m3/min,所以更容易控制裂缝高度。因为上述方法与连续油管跨隔式工艺类似而被称为半跨隔套管滑套法,其中,连续油管跨隔式工艺仅下部带有密封(可重复坐封压裂桥塞),上部是通过关闭环空进行密封的。

半跨式压裂方案具有以下三大优势:

  • 与桥塞射孔和投球滑套系统相比,耗水量最多可降低50%;
  • 压裂速率低,有助于控制裂缝扩展;
  • 连续油管承受所有压裂压力,井口无需再承受高压。

案例分析

Anadarko盆地某运营商此前一直使用裸眼封隔器配合投球滑套技术进行完井,后来改用桥塞射孔完井方式,然而产量并未出现大幅增长。因此,该运营商决定寻找其它完井方式。

挑战

增产提效的同时,降低成本。石油圈原创www.oilsns.com

解决方案

运营商采用无限级注水泥套管滑套和无限级连续油管压裂-隔离完井组合,进行多井测试。

结果

多井测试后,在压裂和连续油管作业人员的配合下,平均每月安装400个滑套。进行了几口井的作业后,完井队伍渐入佳境,配合娴熟。在很短时间内,NCS工作人员完成了600个滑套的安装,成功率高达98.5%,产量升幅超30%。此外,桥塞射孔平均每天完成6级完井,与之形成鲜明对比的是,NCS无限级技术平均每天能完成12级完井。

该运营商决定今后继续采用NCS无限级系统,主要因为该系统具有以下优势:

  • 唯一一种能形成高密度、独立裂缝的方法;
  • 可检测级间隔离;石油圈原创www.oilsns.com
  • 长期保证井筒可选性(wellbore optionality);
  • 压裂级数无限制;石油圈原创www.oilsns.com
  • 控制能力强。

来自/NCS Multistage    译者/王萌   编辑/张永君

英文原文请点击 (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章:

白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。

评论 1

  1. #1

    在中国已经服务了多井次

    a070713204年前 (2016-11-03)回复