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多级压裂系统亮相 增产作业获提速

多级压裂系统亮相 增产作业获提速

斯伦贝谢近日推出了压裂系统—Falcon多级压裂系统,并配有一系列高效井下工具。

编译 | 惊蛰 影子

Falcon多级增产系统能够隔离不同产层,可以连续进行不同产层的基质酸化增产或水力压裂增产作业,该系统适用于包括水平井、斜井和垂直井在内的多种井况。在具体应用中,Falcon系统利用可膨胀或液压坐封封隔器,实现不同产层间的隔离,之后,通过地面投掷不同直径的密封球,即可实现产层的连续增产作业。

通路循环与液压控制压裂密封球

Falcon配置有通路循环阀,在工具下入过程中管串也具有液体循环功能。当尾管抵达预定深度,从地面投入密封球,将其泵至球座,既可永久的关闭循环阀门。随后升压,完成产层间封隔器坐封,激活水力压裂阀,实现产层与井筒之间的连同。

液压坐封与膨胀封隔器

Falcon系统的封隔器原件经过特殊工程设计,采用了复杂的聚合物技术,适用于高压作业,可同时满足增产与生产的要求。液压坐封封隔器通过压力激活主动锁定功能,压力的增加激活封隔器膨胀密封元件,与底层接触,实现密封。

ResPack膨胀密封封隔器与管串连接,其密封胶体与中心管相连,在井液(水或油)接触后自动膨胀,实现密封。该封隔器具备延迟膨胀机制,防止其过早膨胀,无需额外的外部涂层。值得强调的是ResPack封隔器没有任何可移动部件,安全性很高。

投球激活压裂阀

随着产层深度连续变化,地面投入的密封球直径逐渐增加,落入到不同的球座中,依次打开不同产层的压裂阀,与目标区域建立连通。压裂阀为球形设计,防止在压裂过程中发生卡球及下部产层的生产漏失。压裂球采用ELEMENTAL可降解技术,在井底条件下可完全自主降解,消除了压裂作业后回流或磨球的需要。

尾管顶部封隔器

Falcon系统具有一系列不同规格的尾管挂、尾管顶部封隔器,可以满足任何状况下客户的增产作业要求。目前,该系统的尾管顶部封隔器已经通过了ISO 14310 V3标准,尾管挂可通过机械右旋释放工具(RRT)、液压投入工具(CRT)等安装。此外,这两种工具具有不同长度的密封孔系统,可满足其与不同规格尾管的回接作业。

尾管挂/封隔器

A.PV-3级重量坐封尾管顶部封隔器

用于悬挂HPS液压尾管:
1.满足ISO 14310 V3标准;
2.可与压裂管串进行TBR回接操作;
3.内置卡瓦设计,防止尾管滑动;
4.液体流通面积大,有助于井筒清洁,减少循环洗井时间;
5.内置适配器,下入管串可以承受高扭矩;
6.最大直径可达8.445in。

B.液压旋转尾管挂

悬挂大质量尾管时可进行旋转操作:
1.舌槽式滑动插入设计,可最大限度地减少下入干扰和应力,消除锥形塌陷风险;
2.减少对套管冲击的压力;
3.提高水泥和井筒完整性,作业更安全。

Falcon系统封隔器

C.液压坐封裸眼封隔器,隔离相邻的待增产产层

1.坐封压力2400 psi;
2.全方位的作业保护;
3.封隔器两端都有防拖拉元件和轴承,防止挤压损伤;
4.内置密封圈,在封隔器坐封后提供永久的坐封力,并且可以多次循环使用;
5.特殊设计,可同时进行多个封隔器的坐封。

D. ResPack膨胀封隔器

隔离待激活产层:
1.使用温度范围广(37-185°C),可承受压差达103MPa,是目前业内最高压;
2.内置膨胀延迟机制,降低提前膨胀风险;
3.膨胀体直接与中心管连接,无移动部件,耐用,具有自我修复功能;
4.适用于所有流体类型。

Falcon阀门

E.投球激活压裂阀门

可建立待压裂产层与井筒之间的连接:
1.抗旋转机制,投球与球座的磨铣更容易;
2.流出口面积大,最大化流通面积;
3.在球座磨铣前后可重复开启、关闭;
4.多球座设置,可增加流量;
5.磨铣直径3.75 in。

压裂投球与球座

球座的球形设计有助于密封球的回收,同时防止压裂作业中发生卡球问题,投球回收压力仅为500psi,为业内最低。

1.镁合金材质,重量小,耐用,防抗击损伤,磨铣容易;
2.基于工程数据计算,直径增加采用非线性增加模式,便于产层增产作业;
3.密封球具有ELEMENTAL可降解技术选项,可避免后期的压裂球移除操作,节约时间和成本;
4.球座模块化设计,易于磨铣移除。

F.液压激活压裂阀

在井底第一个产层增产作业完成后,关闭流通循环阀,即可建立底层与井筒的连通,
1.每个操作系统仅有一个阀门,安装于通路回流循环阀上方
2.坐封压力约为5,500 psi
3.液体流出口面积大,允许高流速液体通过

G.通路循环阀

在工具下入过程中管串具有液体循环功能,将其关闭后可建立产层间的隔离:
1.在工具到达指定位置、投球后,激活压力1,500 psi;
2.球座尺寸可调,可满足多级压裂作业的要求,无需更换阀门;
3.在压裂初始阶段,无需对尾管施加作用力。

多级压裂系统亮相 增产作业获提速

技术应用

水平井,斜井以及垂直井的多级压裂、隔离基质酸化处理、完整性缺失井的增产作业、砂岩/碳酸盐岩/页岩的增产作业。

技术优点

1.一次下钻完成安装,减少作业时间,降低作业风险;
2.模块化设计,具有多种配置设计,根据现场变化可及时调整,提高作业效率;
3.无需电缆及连续油管操作,降低作业成本。

技术特点

1.可降解压裂球技术,无需压裂后的回流及磨球作业;
2.球座几何形状优化,在井筒清洗中低压即可回收密封球;
3.球座可轻松磨铣清楚,井筒尺寸不受影响,使产量最大化;
4.压裂阀可重复关闭,产层压裂后可实现暂时隔离;
5.膨胀封隔器采用膨胀滞后机制,防止其提前膨胀。

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