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水平裸眼井一次多層壓裂技術(shù)的現(xiàn)狀

現(xiàn)在，水平裸眼井技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，然而，許多水平裸眼完井都會(huì)鉆在低滲透砂巖地層上，許多井的生產(chǎn)速度比預(yù)計(jì)的要低得多，而且經(jīng)濟(jì)效益很差。壓裂技術(shù)作為一項(xiàng)成熟的增產(chǎn)措施，可以有效地解決包括砂巖的垂相非均質(zhì)、水平滲透率和垂相滲透率較低，以及近井地帶污染等問題。而一次多層壓裂可以沿井身壓開多條裂縫，省時(shí)高效地開發(fā)油氣藏。

威德福公司水平裸眼井一次多層壓裂新技術(shù)，可以減少灰?guī)r和泥巖產(chǎn)層中多層完井所需的時(shí)間和資金；廣泛適用于海上和陸上的直井、大斜度井以及水平井；采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)井況具體設(shè)計(jì)；各層可以獨(dú)立作業(yè)；對于采用Single shot投球式常開壓裂設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)壓裂增產(chǎn)無需中心管，進(jìn)一步節(jié)省時(shí)間，簡化作業(yè)，節(jié)約時(shí)間和成本（3-1/2”壓裂管串最多可以壓裂15層，4-1/2”壓裂管串最多可以壓裂21層，5-1/2”壓裂管串最多可以壓裂22層），球座易磨銑，專利特有的緩沖裝置可降低高泵速送球到位時(shí)對球座的沖擊，球座設(shè)計(jì)能夠保證密封，又不卡球，球能夠返回地面；對于采用Monobore固井式壓裂設(shè)計(jì)和Multi-shift壓裂滑套設(shè)計(jì)，都可以通過液壓開關(guān)工具實(shí)現(xiàn)選擇性多次開關(guān)，Monobore固井式壓裂滑套外覆復(fù)合材質(zhì)保護(hù)鎧皮，無固井碎屑，防止雜質(zhì)。

威德福的一次多層壓裂新技術(shù)ZoneSelectTM

威德福ZoneSelectTM 壓裂技術(shù)是一種模塊式設(shè)計(jì)，能根據(jù)具體要求以及具體應(yīng)用環(huán)境給客戶提供最合適的一次多層壓裂方案，見圖1。

針對裸眼地層，一套完整的壓裂方案包含以下主要因素：裸眼段層間封隔方式；層間壓裂滑套的類型以及壓裂所投球的材料類型。

一、在ZoneSelectTM壓裂設(shè)計(jì)中，裸眼段層間的封隔方式包括以下4種（如圖2）。

二、層間壓裂滑套的類型，包括以下4種（如圖3）。

其中，SingleShot壓裂滑套為一次性投球開啟，不可關(guān)閉，無需連續(xù)油管作業(yè)，適合于同一壓力體系的水平段應(yīng)用。

Monobore 壓裂滑套配合固井方式使用，壓裂循環(huán)孔外部包裹了一層復(fù)合材質(zhì)外套鎧皮。這層外保護(hù)層不密封，但能防止地層或者固井雜質(zhì)進(jìn)入壓裂滑套的流通口。而一旦壓裂滑套打開，壓力通過流通口后穿透復(fù)合式外套鎧皮，使其分層降解纖維化，是威德福專利產(chǎn)品，降解前后如圖4所示。而Monobore壓裂滑套的開啟和關(guān)閉都是通過液壓開關(guān)工具配合連續(xù)油管作業(yè)完成，不受井斜甚至水平段的影響。

Multi-shift壓裂滑套采用投球開啟，后期可以通過液壓開關(guān)工具配合連續(xù)油管進(jìn)行選擇性開啟或關(guān)閉。

三、壓裂球的材料類型

目前行業(yè)內(nèi)采用的壓裂球有酚醛樹脂材料的(比重1.25)、工程復(fù)合材料的(比重1.8)、T6061鋁材質(zhì)的(比重2.7)以及鑄鐵樹脂的(比重3.6)。威德福目前在全球推薦采用工程復(fù)合材料的壓裂球，和指定供應(yīng)商簽訂了排他性供銷合同，為全球惟一的合法采購商。這種工程復(fù)合材質(zhì)的球在保證順利落到水平井段球座，并保證密封的前提下，可以最大化保證球的完整性，見圖5。

綜上所述，如果采用固井方式配合Monobore壓裂滑套，由于滑套內(nèi)槽面尺寸都相同，通過地面配管和壓力動(dòng)作井底液壓開關(guān)工具的動(dòng)作來定位，就可以不限層數(shù)的進(jìn)行水平裸眼段壓裂。相比較，如果采用投球式開啟的壓裂滑套(SingleShot或者M(jìn)ulti-shift)配合底部趾端壓差滑套，由于受到壓裂管串尺寸的限制，3-1/2”壓裂管串最多可以壓裂15層，4-1/2”壓裂管串最多可以壓裂21層，5-1/2”壓裂管串最多可以壓裂22層，壓裂投球級(jí)差為0.15”。

以加拿大為例，截止2010年1月，威德福ZoneSelectTM水平裸眼一次多層壓裂技術(shù)共安裝132口井，總壓裂層數(shù)達(dá)1057層，具體見表1。

其中，采用了多種頂部懸掛封隔器類型，以永久式UltraPak-U封隔器為主，使用專門液壓坐封工具坐封，這樣可以使得封隔器本體部件簡化，尤其是在水平裸眼懸重較大的應(yīng)用中，保證使用的可靠性。而層間裸眼封隔器則涵蓋了液壓坐封壓縮膠筒式（ARES）、擴(kuò)張式管外封隔器（ACP）以及遇水遇油膨脹封隔器。因不同的模塊設(shè)計(jì)即不同的壓裂設(shè)計(jì)，相應(yīng)使用了不同的壓裂滑套，具體投球式常開壓裂滑套（Single Shot）和趾端壓差滑套（Hyd. Toe Sleeve）使用最多。