煤层气体积压裂技术.pdf

余勇刚余勇刚2015年年1月月一．一．煤层气压裂改造理念煤层气压裂改造理念二．二．分段压裂工艺技术分段压裂工艺技术目录目录改造体积改造体积施工规模施工规模层段数量层段数量•压裂液量•支撑剂量煤层气压裂改造理念煤层气压裂改造理念裂缝形态裂缝形态支撑缝长支撑次生裂缝煤层压裂改造的技术原则煤层压裂改造的技术原则增大改造体积高产气量高改造体积砂 量改造规模支 撑 剂 类 型压 裂 液 类 型裂缝形态液 量施 工 排 量层 段 数 量煤层气压裂改造理念煤层气压裂改造理念复合裂液（活性水复合裂液（活性水+VES+VES））地层伤害小效率较高：无需大排量、平均砂比较高输送距离远临界交联复合破胶压裂液临界交联复合破胶压裂液成本适中效率高：无需大排量、平均砂比高输送距离远有别于传统冻胶压裂液煤层气压裂改造理念煤层气压裂改造理念活性水压裂液活性水压裂液成本低地层伤害小效率低：需大排量、平均砂比较低支撑剂输送距离较短瓜胶浓度低：临界交联浓度0.1~0.2%破胶彻底：复合破胶技术三种压裂液类型三种压裂液类型中砂中砂细砂细砂不同支撑剂应用目的不同支撑剂应用目的支撑剂类 型目 数应 用 目 的石英砂80/100支撑端割理，降低端割理滤失， 阻挡裂缝外煤，增加铺砂距离40/70降低端割理滤失，增加铺砂距离20/40铺砂主要支撑段。

16/30铺设在近井地带低密度砂20/40铺设在远井地带，裂缝的远端煤层气压裂改造理念煤层气压裂改造理念煤层气压裂改造理念煤层气压裂改造理念“四变”：变排量、变支撑剂密度、变支撑剂粒径、变压裂液类型煤层气压裂改造理念煤层气压裂改造理念分段压裂连续油管带底封拖动压裂封隔器滑套固井滑套快钻桥塞射孔联座一．一．煤层气压裂改造理念煤层气压裂改造理念二．二．分段压裂工艺技术分段压裂工艺技术目录目录工作压力70MPa主通径130mm侧通径65mm上法兰型号7-1/16“ BX156 70MPa下法兰型号7-1/16“ BX156 70MPa工艺介绍工艺介绍————地面设备地面设备地面地面设备设备控压节流管汇：配合连续油管带底封拖动分段压裂施工工艺介绍工艺介绍————地面设备地面设备工艺介绍工艺介绍————工具组成工具组成连接头+丢手喷砂射孔端口扶正器平衡阀/反向循环 端口机械套管接箍 定位器隔离/固定 锚系统井下压 力表喷嘴数量：4个喷嘴尺寸：直径为4.68mm使用前100次测试以后封隔器胶皮环空间隙大可多次坐封解封高温高压• 50MPa & 150°C• 70MPa & 95°C工艺介绍工艺介绍————工具组成工具组成MCCLMCCL定位原理定位原理工艺介绍工艺介绍————工具组成工具组成坐封、解封原理坐封、解封原理工艺介绍工艺介绍————工具组成工具组成作业准备作业准备 试油（气）队刮管通井试油（气）队刮管通井①刮管：刮管器对全井筒刮管，记录遇卡位置及吨位； 连续油管通井，替压裂基液连续油管通井，替压裂基液①通井：采用连续油管+通井规通井；记录遇卡位置及吨位；②替基液：通井到位后，从连续油管泵注，将全井筒灌满基液；工艺介绍工艺介绍————工序流程工序流程工艺介绍工艺介绍————工序流程工序流程 MCCLMCCL定位，测试回压定位，测试回压 ①定位：下连续油管带拖动压裂工具串，至短套管位置以下，然后回拖工具串 进行定位。

②测试回压：从连续油管内泵注基液，稳定排量，记录出口用不同尺寸油嘴控 制下对应的回压值  坐封封隔器坐封封隔器 ①坐封：将连续油管下放至目的位置，上提工具串后立即下放完层换轨操作， 工具串进入坐封状态，下压完成坐封； ②验封：从环空打压，对封隔器进行验封； 射孔射孔①先进行低排量循环，同时打开环空闸门，由油嘴控制回压，建立稳定排量工艺介绍工艺介绍————工序流程工序流程伯努利原理：P/ρ + ½ v2=C（常数）地面试验：6mm喷嘴，速度120m/s，15分钟射穿套管及水泥环工艺介绍工艺介绍————工序流程工序流程4个4.68mm喷嘴，0.8m3/min排量下，出喷嘴速度为193m/s 射孔射孔②再从连续油管内泵注射孔液进行喷砂射孔，随后继续从连续油管内泵注顶替液，顶替结束后，关闭环空闸门，打开压裂注入口旋塞阀 环空加砂压裂环空加砂压裂从环空泵注压裂基液，先小排量试挤，建立排量，再逐步提高排量开始第一层段的正式加砂压裂施工，期间连续油管实时监测井底压力变化值工艺介绍工艺介绍————工序流程工序流程 解封上提管柱解封上提管柱上提连续油管解封封隔器，拖动至上一层段重复流程，若出现解封困难，可以从连续油管内泵注充分冲洗工具串附近的沉砂。

工艺介绍工艺介绍————工序流程工序流程 进行下一段施工进行下一段施工①打压测试封隔器②重复进行以上步骤，对下一级进行封隔，射孔和压裂工艺介绍工艺介绍————工序流程工序流程适用性适用性 水平井、直井、定向井等套管井 适合的套管尺寸 4-1/2” 5” 5-1/2” 耐压差70MPa 耐温150℃工艺介绍工艺介绍————适用性适用性施工方案施工方案 相隔6米以上的煤层可以单独分层压裂 相隔6米以内的薄煤层或单独厚煤层按每次压裂分两簇射孔方案2”连续油管带单枪射（四个喷嘴）分两次射，在喷枪上部加2-3m扶正器，先对上簇只进行射孔，不压裂，而后再对下簇进行射孔，然后进行合压分段压裂方案分段压裂方案携手九尊携手九尊科学发展科学发展 竭诚服务竭诚服务共建和谐共建和谐。