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不动管柱分层酸化压裂工艺管柱研究

发表时间：2020/6/4 来源：《文化时代》2020年3期作者：赵燕红

[导读] 随着油气资源的不断开采，一些常规的油气藏出现开采困难的局面，需要全新的压裂工艺技术才能提高油井产量，压裂工艺管柱技术在压裂工艺技术中是非常重要的环节，因此压裂工艺管柱需要不断的更新才能满足现在的趋势，否则就会浪费很大的人力物力，分层酸化压裂工艺技术能够成功解决这一问题。

青海油田采油五厂青海省茫崖市花土沟镇 817500
        摘要：随着油气资源的不断开采，一些常规的油气藏出现开采困难的局面，需要全新的压裂工艺技术才能提高油井产量，压裂工艺管柱技术在压裂工艺技术中是非常重要的环节，因此压裂工艺管柱需要不断的更新才能满足现在的趋势，否则就会浪费很大的人力物力，分层酸化压裂工艺技术能够成功解决这一问题。
        关键词：不动管柱；分层酸化；压裂工艺


分层酸化压裂技术是一种新型压裂技术，目前最常见的方法是依靠投球分层压裂，利用该压裂技术最大的困难在于压裂时投球控制问题，因此在利用该技术时，需要对投球的数量、投球速度以及施工排量的要求非常严格，由于此施工技术的难度比较大，在一定压力下对目标层进行改造非常困难。针对这一现象成功研制出不动管柱分层压裂技术，可以很好的解决在实际应用中的难题。
        1分层酸化压裂管柱
        1.1任意层酸化压裂管柱
        目前有很多油田都已经采用过酸化压裂改造，甚至有些油田已经采用过多次压裂改造，由于其中的流程已经得到双化改造，而未得到改造的油层并没有发挥出其作用，因此就需要对没有被改造的油层进行针对性酸化压裂，任意一层酸化压裂工艺管柱可以有效解决这一问题。
        管柱结构。任意层酸化压裂工艺管柱主要有水力锚、封隔器、定压喷砂器、平衡阀、坐封球座等部分所组成。
（1）        施工工艺。根据油井的实际情况，按照设计要求配置管柱，并对各种组成部件进行连接，先进行投球至坐封球座处，将油管内进行憋压处理，当油管内的压力达到20Mpa时打开定压喷砂器，然后按照酸化压裂设计要求对目标层进行压裂施工。当压裂结束以后，利用套管注入洗井液，做到快速排酸和冲砂的目的，随后投入专用的撞击杆，打开下部的平衡阀，保持管柱内外的压力平衡，有利于对将封隔器提出。
（2）        管柱特点。管柱工作时工作压力比较高，而且可以大排量正反替液，可以对油层中的任何部位进行酸性压裂施工。并且该管柱在设计时留有反洗井通道，有利于进行冲砂和排酸等工作。
（3）        1.2不动管柱分层酸化压裂工艺管柱
        由于很多油田的油层厚度比较薄，并且存在的数量也非常多，因此常规的酸化压裂只能对油层中的某一层进行酸化，所以只有一个油层能被完全开采，需要对多个油层进行酸化时需要进行多次施工，容易出现施工复杂化，并且施工时间比较长、难度大。不动管柱分层酸化压裂技术可以完美解决这一问题的出现。
        管柱结构。不动管柱分层酸化压裂工艺主要包括：水力锚、封隔器、滑套喷砂器、割缝喷砂器、坐封球座等部分所组成。
（1）        施工工艺。根据油井的实际情况，按照设计要求配置管柱，并对各种组成部件进行连接，对油管进行憋压处理，当内部压力达到20Mpa时打掉球座心子到割缝喷砂器底部挡球孔板处。然后根据下层酸化压裂设计对下层进行酸化施工，当压裂到中层时，再次进行投球处理，对油管进行憋压至20Mpa时，将滑套喷砂器的心管和球压到底部坐封球座处，对下层进行密封处理，再次根据酸化压裂设计对中层进行压裂施工；对上层进行压裂时，将油管进行憋压至20Mpa时，然后将滑套喷砂器的心管和球利用压力的方式压到处于中间滑套喷砂器处，对中下两层进行密封处理，再次根据酸化压裂设计对上层进行酸化压裂施工。当进行酸化压裂施工结束后，注入井液进行反洗井排酸和冲砂，然后将座封器提出。
（2）        管柱特点。

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利用该工艺可以不需要移动管柱进行分层压裂施工，并且在施工时可以进行大排量正反替液，利用该管柱可以进行分层酸化压裂施工，有利于进行反洗井排酸和冲砂，该工艺施工过程周期比较短，而且比较方便，投资成本比较低。
（3）        2主要工具性能及参数
        2.1封隔器
        封隔器主要有防撞、坐封、反洗井、锁紧和解封等部分所组成，当油管进行变压处理后，流液会由中心管流入活塞，并且作用于上下活塞之上，在上下活塞的作用下进行压裂施工过程中始终处于密封状态，在进行反洗井的过程中流液会从封隔器上活塞套出液孔流出，另外该封隔器中还设有防撞功能，可以防止管柱在下落过程中出现坐封的情况。
        2.2定压喷砂器
        定压喷砂器主要由上接头、销钉、活塞和中心管等部件组成。在施工过程中，油管内憋压至20Mpa时，会剪断销钉让活塞进行下落，压裂液就可以由中心管喷出，从而实施压裂。
        2.3平衡阀
        平衡阀主要由外套、十字叉挡板、销钉、心管、盘根等部件所组成，当进行压裂施工过程中平衡阀会处于密封状态，在压裂施工结束以后，利用专用撞击杆将平衡阀打开，帮助油管内外进行连通，将油管内的压力完全泄出，便于管柱起出。
        2.4滑套喷砂器
        滑套喷砂器主要由喷砂管、上接头、销钉、心管等部位组成。在进行酸化压裂施工过程中，投球会落至球座处，在油管进行憋压处理后会剪断销钉，让钢球进行下落，压裂液会随喷砂管喷出，从而实现对油层的压裂施工。
        2.5割缝喷砂器
        割缝喷砂器主要是由下接头、挡球孔板、坐封球座、割封管等部位组成。当钢球下落至坐封球座处，油管继续进行憋压后会剪断销钉，当球座下落至挡球孔板后，压裂液可以从割缝处进行喷出，进行压裂施工。
        3应用效果
        不动管柱分层酸化压裂工艺实行起步比较晚，并没有大范围进行推广，但是在实际应用的过程中，可以增加油田的开采量，在实际应用过程中的成功率高达100%。通过大量实验表明，不动管柱分层酸化压裂技术在实际应用的过程中效果良好，并且应用范围比较广泛，在实际施工过程中能够节约成本，帮助油田企业取得了显著的经济和社会效益。
        4结束语
        通过对不动管柱分层酸化压裂技术的不断研究，在很多油田已经得到了非常广泛的应用，改技术可以满足采油现场任意层的酸化压裂，而且成功率非常高，能够取得良好的产油效果，并且该技术在实际应用过程中工艺比较简单，减少施工时间，安全系数比较高，能够有效节约施工成本，提高储层的渗流能力，进一步增加油井的产量。
        参考文献：
        [1]何帆.不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013（16）：134.
        [2]苏明.酸化压裂工艺管柱优化研究[J].云南化工，2018，45（11）：103-104.
        [3]李军，杨子，吴轩.不动管柱分层测试管柱工艺研究与应用[J].辽宁化工，2017（9）