国内外水平井分段压裂技术进展成都讲座

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1、水平井分段压裂技术现状与展望水平井分段压裂技术现状与展望主讲：主讲：陈陈 作作汇报内容汇报内容水平井应用概况水平井应用概况水平井压裂关键技术水平井压裂关键技术国内外国内外水平井分段压裂技术现状水平井分段压裂技术现状发展趋势发展趋势一二三四第一阶段第一阶段:1891 1891年申请水平井专利年申请水平井专利，水平井钻井最早为水平井钻井最早为19291929年（美国年（美国Texas Texas）直井直井侧钻成侧钻成8 8米长水平段米长水平段，2020世纪世纪5050年代以前水平井，基本上年代以前水平井，基本上都是通过坑道钻成的，只有少部分井是在垂直井的基础上钻成的。都是通过坑道钻成的，只有少部分

2、井是在垂直井的基础上钻成的。第二阶段第二阶段:70 70年代末年代末8080年代初，原油价格的上涨，驱使世界上许多石油年代初，原油价格的上涨，驱使世界上许多石油公司非常关注水平井技术公司非常关注水平井技术,水平井技术迅猛发展。水平井技术迅猛发展。第三阶段第三阶段:9090年代初开始规模应用，年代初开始规模应用，20032003年以后，美国年以后，美国70%70%以上的页岩气以上的页岩气井为水平井。井为水平井。一、水平井应用简况一、水平井应用简况一、水平井应用简况一、水平井应用简况 全世界的水平井井数超过全世界的水平井井数超过 60000 60000 口，占总井数的口，占总井数的10%10%，主

3、要分，主要分布在美国、布在美国、加拿大、俄罗斯等加拿大、俄罗斯等 69 69 个国家。个国家。目前页岩气大量使用水目前页岩气大量使用水平井平井,每年钻数千口水平井。每年钻数千口水平井。中国为第三个钻水平井的国家中国为第三个钻水平井的国家,1965,1965年第一口水平井：磨年第一口水平井：磨-3-3。中石油：中石油：从从20042004年加大力度发展水平井，年加大力度发展水平井，2008 2008 年突破水平井年突破水平井 10001000口口，截止到，截止到20112011年年1212月，水平井总数达到月，水平井总数达到51005100口。口。一、水平井应用简况一、水平井应用简况 中石化：中

4、石化：水平井开发技术日趋成熟，在胜利油田、西北、华北、西水平井开发技术日趋成熟，在胜利油田、西北、华北、西南、中原、江汉、江苏、东北、河南等地区广泛推广应用，从南、中原、江汉、江苏、东北、河南等地区广泛推广应用，从 20062006年年加大水平井发展力度，截止到加大水平井发展力度，截止到20112011年年1212月底，水平井总数月底，水平井总数37393739口。口。一、水平井应用简况一、水平井应用简况向深层与超深水平井方向发展向深层与超深水平井方向发展 美国美国BakkenBakken页岩：页岩：Medowark7-6HMedowark7-6H井深井深9571m9571m，垂深，垂深655

5、3.0m6553.0m，水平，水平段长度段长度3018.0m3018.0m 塔里木：塔里木：塔里木塔北隆起轮南油田哈塔里木塔北隆起轮南油田哈122H122H，井深井深7053.0m7053.0m，水平，水平段长段长487.43m487.43m。塔河：塔河：塔河油田塔河油田TP111TP111井，井深井，井深7426.0m7426.0m，垂深，垂深6735.52m6735.52m，水平段，水平段长长610.0m610.0m元坝：元坝元坝：元坝103H103H井深井深7861.0m7861.0m，垂深，垂深6750.0m6750.0m。元坝元坝121H121H设计井深设计井深8158.0m8158

6、.0m，垂深，垂深7280.0m7280.0m。一、一、水平井应用简况水平井应用简况 水平井的完井方式：水平井的完井方式：（1 1）裸眼完井；）裸眼完井；（2 2）套管完井；（）套管完井；（3 3）筛管完井（打孔、）筛管完井（打孔、割缝）；割缝）；（4 4）套管封隔器完井；（）套管封隔器完井；（5 5）组合完井）组合完井;（6 6）多分支井等。）多分支井等。碳酸盐岩等裂缝性油藏碳酸盐岩等裂缝性油藏底水油藏、低渗透油藏、底水油藏、低渗透油藏、疏松易出砂油藏疏松易出砂油藏（1）裸眼完井）裸眼完井（2）套管完井）套管完井（3）筛管（割缝）完井）筛管（割缝）完井（3）筛管（打孔）完井）筛管（打孔）完井

7、一、水平井应用简况一、水平井应用简况（4 4）管外封隔器完井）管外封隔器完井（5）组合完井）组合完井（5 5）组合完井）组合完井（6 6）多分支完井）多分支完井一、水平井应用简况一、水平井应用简况（1 1）水力裂缝形态复杂）水力裂缝形态复杂(纵向裂缝纵向裂缝横向裂缝横向裂缝复杂裂缝）复杂裂缝）二、水平井分段压裂关键技术二、水平井分段压裂关键技术（一）水平井压裂改造与直井的差异（一）水平井压裂改造与直井的差异水平缝水平缝 水平井水平段优化目标水平井水平段优化目标:裂缝条数；裂缝长度；裂缝条数；裂缝长度；裂缝导流能力；裂缝间距离。裂缝导流能力；裂缝间距离。直井优化目标直井优化目标:裂缝长度；裂缝导

8、流能力。裂缝长度；裂缝导流能力。裂缝长度裂缝长度导流能力导流能力二、水平井分段压裂关键技术二、水平井分段压裂关键技术（2 2）水力裂缝优化复杂（裂缝几何尺寸）水力裂缝优化复杂（裂缝几何尺寸 裂缝条数、裂缝间距、裂缝几何尺寸）裂缝条数、裂缝间距、裂缝几何尺寸）（3 3）改造井段长，分段改造工艺要求高（选段选位、一段一策）改造井段长，分段改造工艺要求高（选段选位、一段一策）（4 4）完井方式多样，分段压裂工具要求高（起下顺畅、施工快捷）完井方式多样，分段压裂工具要求高（起下顺畅、施工快捷、安全可靠）、安全可靠）（5 5）施工时间长，对压裂施工设备、压裂液性能要求高（低摩阻）施工时间长，对压裂施工设

9、备、压裂液性能要求高（低摩阻、长效防膨、低伤害）、长效防膨、低伤害）二、水平井分段压裂关键技术二、水平井分段压裂关键技术（一）水平井压裂改造与直井的差异（一）水平井压裂改造与直井的差异油藏工程油藏工程水力裂缝匹配水力裂缝匹配分段压裂工艺分段压裂工艺与配套工具与配套工具裂缝间距、几何尺寸优化裂缝间距、几何尺寸优化裂缝取向裂缝取向分段隔离方法、工具分段隔离方法、工具水力裂缝监测水力裂缝监测地应力场与裂地应力场与裂缝形态缝形态水平井段多裂缝渗流水平井段多裂缝渗流机械、化学或其它机械、化学或其它优化目标优化目标横向缝、纵向缝、斜交缝？横向缝、纵向缝、斜交缝？达到目标？达到目标？二、水平井分段压裂关键技

10、术二、水平井分段压裂关键技术(二二)水平井改造关键技术水平井改造关键技术（1 1）地应力场与应力干扰综合预测与评价技术）地应力场与应力干扰综合预测与评价技术（2 2）水平井水力裂缝参数优化设计技术）水平井水力裂缝参数优化设计技术（3 3）水平井分段压裂工艺与工具技术）水平井分段压裂工艺与工具技术（4 4）水平井分段压裂材料技术）水平井分段压裂材料技术 (5)(5)水平井水力裂缝测试与评估技术水平井水力裂缝测试与评估技术二、水平井分段压裂关键技术二、水平井分段压裂关键技术最大油藏接触(MRC)油藏改造面积(SRA)-双翼裂缝油藏改造体积(SRV)-复杂裂缝三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内

11、外水平井分段压裂技术现状（一）水平井水力裂缝参数优化设计技术（一）水平井水力裂缝参数优化设计技术1.水平井压裂多裂缝油藏模拟水平井压裂多裂缝油藏模拟ECLIPESECLIPES软件软件裂缝网格处理裂缝网格处理水力裂缝处理水力裂缝处理油水两相模型油水两相模型2.水平井压裂裂缝模拟水平井压裂裂缝模拟裂缝条数及布放裂缝条数及布放方式对产量的影响方式对产量的影响裂缝几何尺寸裂缝几何尺寸与压裂规模的关系与压裂规模的关系经济评价经济评价裂缝形态；裂缝形态；裂缝条数；裂缝条数；裂缝支撑长度与导裂缝支撑长度与导流能力；流能力；裂缝间距。裂缝间距。水平井压裂不同裂缝长度油藏模拟水平井压裂不同裂缝长度油藏模拟裂缝

12、几何尺寸裂缝几何尺寸对生产的影响对生产的影响评价模型评价模型评价参数评价参数评价指标评价指标施工风险施工风险3.经济优化经济优化三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状 (1)(1)当储层物性达到一定值时，纵向裂缝效果好于横向裂缝。当储层物性达到一定值时，纵向裂缝效果好于横向裂缝。01000200030004000500060000100200300400生产时间(d)累计产量(t)横向裂缝=4条纵向裂缝Ke=0.310-3m2Ke=1.0010-3m2K=5.010-3m2K=10.010-3m2三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状 132

13、54(2)(2)外裂缝对产量贡献率高外裂缝对产量贡献率高(35-40%),(35-40%),优先改造好外裂缝优先改造好外裂缝K=0.3md裂缝长度=100.0m导流能力=30m2.cm外裂缝三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状 (3)3)裂缝长度、导流能力等裂裂缝长度、导流能力等裂缝参数应随渗透率、水平井段长度缝参数应随渗透率、水平井段长度等储层条件变化。等储层条件变化。三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状(4)(4)低渗透储层裂缝间干扰是有限的低渗透储层裂缝间干扰是有限的3条裂缝时中间裂缝位置对产量的影响3480349035003510

14、352035303540355035603570020406080100120140160180200中间裂缝与最左边裂缝的间距(m)累积产油量(m3)360d4条裂缝时中间裂缝位置对产量的影响36803700372037403760378038003820020406080100120中间裂缝与两端裂缝间距(m)累积产油量(m3)360d400m400m400m400mK=0.5mdK=0.5mdK=0.5mdK=0.5md三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状(5)(5)储层非均质性越强，对产量影响越大，压裂条数相应增加储层非均质性越强，对产量影响越大，压裂条数相

15、应增加kvkvK Kh h三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状(6)(6)物性越差，需要的裂缝条数越多物性越差，需要的裂缝条数越多三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状(7)(7)裂缝间距依据储层特征确定裂缝间距依据储层特征确定(8)(8)综合实际井眼轨迹、储层分布、裂缝干扰优选布缝位置和裂缝条数综合实际井眼轨迹、储层分布、裂缝干扰优选布缝位置和裂缝条数三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状分段压裂主体工艺技术分段压裂主体工艺技术裸眼裸眼套管套管筛管筛

16、管裸眼封隔器裸眼封隔器+滑套分压技术滑套分压技术 簇射孔簇射孔+泵送桥塞联作分压技术泵送桥塞联作分压技术 固井滑套分段压裂技术固井滑套分段压裂技术 连续油管水力喷射射孔环空压裂技术连续油管水力喷射射孔环空压裂技术 三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状（二）水平井分段压裂工艺技术与工具（二）水平井分段压裂工艺技术与工具水平井分段压裂工艺技术与工具水平井分段压裂工艺技术与工具（1 1）裸眼封隔器）裸眼封隔器+滑套分段压裂技术滑套分段压裂技术 一球一段分段压裂技术一球一段分段压裂技术封隔悬挂器封隔悬挂器裸眼封隔器裸眼封隔器投球滑套投球滑套压差滑套压差滑套三、国内外水平井分

17、段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状n主要公司：主要公司：Packer Plus Packer Plus、哈里伯顿、威德福、哈里伯顿、威德福p技术特点：技术特点：一球打开一个滑套一球打开一个滑套,投不同直径球压裂多段投不同直径球压裂多段p适用井眼：适用井眼：裸眼完井裸眼完井p最新纪录：最新纪录：4040级分段压裂（贝克休斯）级分段压裂（贝克休斯）p工具系列：工具系列：(4(41 1/2 2-9-95 5/8 8)p技术能力技术能力774 41 1/2 2工具达工具达4444级级9 95 5/8 85 51 1/2 2工具达工具达6060级级p工具性能工具性能1 1/1616级差球级差

18、球憋压球密度：憋压球密度：1.8g/cm1.8g/cm3 3封隔器耐压差封隔器耐压差:70.0MPa:70.0MPa封隔器最高耐温：封隔器最高耐温：TAMTAM耐高温自膨胀封耐高温自膨胀封隔器隔器302 302。低密度球低密度球滑套滑套封隔器封隔器三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状FracPointFracPoint压裂实例压裂实例 封隔器外径封隔器外径5.755.751 1/1616投球滑套级差投球滑套级差2424小时压完小时压完压裂压裂4040段段三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状哈里伯顿哈里伯顿裸眼封隔器裸眼封隔器+滑套分段分段

19、压裂技术滑套分段分段压裂技术三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状n主要公司：主要公司：Packer Plus Packer Plus、哈里伯顿、威德福、哈里伯顿、威德福p技术特点：技术特点：一球打开一球打开2-62-6个滑套个滑套p适用井眼：适用井眼：裸眼完井裸眼完井p最高纪录：最高纪录：9090级分段压裂（哈里伯顿）级分段压裂（哈里伯顿）（1 1）裸眼封隔器）裸眼封隔器+滑套分段压裂技术滑套分段压裂技术 一球多段分段压裂技术一球多段分段压裂技术三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状p工具性能工具性能封隔器耐压差封隔器耐压差:70.0MPa

20、:70.0MPa封隔器最高耐温：封隔器最高耐温：177177p技术能力技术能力4 41 1/2 2和和5 51 1/2 2两种尺寸两种尺寸分隔段数：分隔段数：1515段段每段滑套数：每段滑套数：6 6个个最多压裂点数：最多压裂点数：9090级级RapidFrac系统三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状（1 1）裸眼封隔器）裸眼封隔器+滑套分段压裂技术滑套分段压裂技术 等通径开关滑套分段压裂技术等通径开关滑套分段压裂技术n主要公司：主要公司：威德福、哈里伯顿威德福、哈里伯顿p技术特点：技术特点：整个完井管柱滑套大小相同整个完井管柱滑套大小相同，滑套可开可关滑套可开可关

21、p适用井眼：适用井眼：裸眼完井裸眼完井p工具性能工具性能封隔器耐压差封隔器耐压差:70.0MPa:70.0MPa封隔器最高耐温：封隔器最高耐温：160160p技术能力技术能力4 41 1/2 2和和5 51 1/2 2两种尺寸两种尺寸无限级分段压裂无限级分段压裂三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状下入完井管柱，坐封悬挂器，注水泥下入完井管柱，坐封悬挂器，注水泥坐封封隔器坐封封隔器固井后、用固井后、用HWBHWB工具打开最底部压裂滑套工具打开最底部压裂滑套停泵后停泵后HWBHWB锁块缩回、把开关工具提到位于顶部封隔器上部工具腔内锁块缩回、把开关工具提到位于顶部封隔器上

22、部工具腔内等通径开关滑套分段压裂技术施工步骤：等通径开关滑套分段压裂技术施工步骤：三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状p主要公司：哈里伯顿、贝克休斯、斯伦贝谢、威德福主要公司：哈里伯顿、贝克休斯、斯伦贝谢、威德福p技术特点：工具泵送入井，套管压裂，桥塞封隔，大排技术特点：工具泵送入井，套管压裂，桥塞封隔，大排量、大砂量施工量、大砂量施工p适用井眼：套管完井适用井眼：套管完井p最新纪录：最新纪录：4242级分段压裂级分段压裂（2 2）泵送桥塞分段压裂技术）泵送桥塞分段压裂技术三、国内外水平井分段压裂技术现

23、状三、国内外水平井分段压裂技术现状 用连续油管或爬行器带射孔枪入井，进行第一段射孔，起出射孔枪用连续油管或爬行器带射孔枪入井，进行第一段射孔，起出射孔枪,从套管进行第一段压裂，压裂完成后用电缆带桥塞和射孔枪入井从套管进行第一段压裂，压裂完成后用电缆带桥塞和射孔枪入井三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状 坐封桥塞，射开第二段，从套管压裂第二段，压完第二段后用电缆坐封桥塞，射开第二段，从套管压裂第二段，压完第二段后用电缆带桥塞和射孔枪入井带桥塞和射孔枪入井三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状 依次类推，压开所有压裂井段依次类推，压开所有压裂井

24、段三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状所有井段压裂结束后下入磨铣工具，将桥塞钻掉，留下干净井筒，排液求产所有井段压裂结束后下入磨铣工具，将桥塞钻掉，留下干净井筒，排液求产三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状p工具性能工具性能桥塞最高耐压差桥塞最高耐压差:103.4MPa:103.4MPa桥塞最高耐温：桥塞最高耐温：232232p技术能力技术能力3 31 1/2 2、4 41 1/2 2、5 51 1/2 2、77、7 75 5/8 8 、9 9 5 5/8 8 六种尺寸六种尺寸类型：三种（类型：三种（全堵塞、单流阀、投球式）全堵塞、单流阀

25、、投球式）压裂段数：不限压裂段数：不限三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状（3 3）固井滑套一体化分段压裂技术（）固井滑套一体化分段压裂技术（TAPTAP技术）技术）p主要公司：斯伦贝谢主要公司：斯伦贝谢p技术特点：技术特点：多级滑套工具与套管连接下入井多级滑套工具与套管连接下入井，压裂管串通径相压裂管串通径相同同，压裂段数不受限制压裂段数不受限制，飞镖可溶解飞镖可溶解，C C环易钻磨环易钻磨p适用井眼：套管完井适用井眼：套管完井p最新纪录：最新纪录：1313段段三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状p工具性能工具性能工具外径：工具外径：6

26、.75 6.75 工具内径：工具内径：3.753.75最高耐压差最高耐压差:70.0MPa:70.0MPa最高耐温：最高耐温：160160p技术能力技术能力适用井眼：适用井眼：7 7 7 7/8 8压裂段数：不限压裂段数：不限最小间距：最小间距：1010英尺英尺最大狗腿度：最大狗腿度：2525/30m/30m三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状固井滑套一体化分段压裂技术（固井滑套一体化分段压裂技术（TAP技术）技术）p主要公司：主要公司：哈里伯顿、贝克休斯哈里伯顿、贝克休斯p技术特点：技术特点：连续油管

27、喷砂射孔，连续油管喷砂射孔，环空加砂压裂，环空加砂压裂，强制脱砂强制脱砂砂塞封堵砂塞封堵p适用井眼：适用井眼：套管完井套管完井p最新纪录：最新纪录：连续油管环空加砂方式：连续油管环空加砂方式：4343段段普通油管滑套式管内加砂：普通油管滑套式管内加砂：1212段段Halliburtons CobraMax H（4 4）连续油管喷砂射孔环空加砂压裂技术）连续油管喷砂射孔环空加砂压裂技术三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状实例实例Fort WorthFort Worth盆地页岩气井盆地页岩气井斜深斜深2755m,2755m,垂深垂深1696m,1696m,水平井段长度水

28、平井段长度878m,4.5878m,4.5套管完井套管完井压裂段数压裂段数4343段段,每段裂缝间距每段裂缝间距15m-18m15m-18m每段加砂量每段加砂量43.1t,43.1t,施工排量施工排量2.2m2.2m3 3/min/min三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状Halliburtons Halliburtons CobraMaxCobraMax H H三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状方法方法Fayette-Fayette-villevilleBarnettBarnettWood-Wood-fordfordMarceMarc

29、ellusllusBakkenBakkenNiobraraNiobraraHaynes-Haynes-villevilleEagle Eagle FordFord桥塞桥塞/射孔联射孔联作作75%75%97%97%98%98%99%99%40%40%20%20%100%100%99%99%滑套滑套/封隔器封隔器25%25%2%2%2%2%1%1%60%60%80%80%1%1%水力喷水力喷射定点射定点压裂压裂 1%1%水平段水平段30003000米米水平段水平段20002000米米 三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状国外水平井分段压裂技术使用情况国外水平井分段压裂技

30、术使用情况分段压裂主体工艺技术分段压裂主体工艺技术裸眼裸眼套管套管筛管筛管裸眼封隔器裸眼封隔器+滑套分压技术滑套分压技术 水力喷射分段压裂技术水力喷射分段压裂技术 双封单卡分段压裂技术双封单卡分段压裂技术 套管射孔管内封隔器分段压裂技术套管射孔管内封隔器分段压裂技术 泵送桥塞分段压裂技术泵送桥塞分段压裂技术 三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状水平井分段压裂工艺技术与工具水平井分段压裂工艺技术与工具封隔悬挂器封隔悬挂器裸眼封隔器裸眼封隔器投球滑套投球滑套压差滑套压差滑套井下隔离阀井下隔离阀（1 1）裸眼封隔器裸眼封隔器+滑套分段压裂技术滑套分段压裂技术n主要公司：主

31、要公司：中石油川庆井下、中石化工程院、胜利油田中石油川庆井下、中石化工程院、胜利油田p技术特点：技术特点：一球打开一个滑套一球打开一个滑套p适用井眼：适用井眼：66裸眼完井裸眼完井p最新纪录：最新纪录：1313段（川庆井下）段（川庆井下）三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状p技术能力技术能力774 41 1/2 2工具工具1616段段p工具性能工具性能1 1/8 8级差球级差球憋压球密度：憋压球密度：1.8g/cm1.8g/cm3 3封隔器耐压差封隔器耐压差:70.0MPa:70.0MPa封隔器最高耐温：封隔器最高耐温：170 170 双孔球座双孔球座单孔球座单孔球

32、座高分子低密度球高分子低密度球三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状n主要公司：主要公司：中石油川庆井下、中石化工程院、石油大学中石油川庆井下、中石化工程院、石油大学p技术特点：不需要封隔器，负压封堵，压裂生产一体化技术特点：不需要封隔器，负压封堵，压裂生产一体化p适用井眼：套管、筛管与裸眼适用井眼：套管、筛管与裸眼p最新纪录：最新纪录：1111段（川庆井下）段（川庆井下）（2 2）不动管柱水力喷射分段压裂技术）不动管柱水力喷射分段压裂技术三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状p工具性能工具性能1 1/8 8级差球级差球憋压球密度：憋压球密度

33、：1.8g/cm1.8g/cm3 3封隔器耐压差封隔器耐压差:60.0MPa:60.0MPa封隔器最高耐温：封隔器最高耐温：120 120 p技术能力技术能力4 41 1/2 2、55、5 51 1/2 2、775 51 1/2 2工具工具8 8段段7 7 工具工具1414段段单趟加砂：单趟加砂：40-50m40-50m3 3三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状n主要公司：主要公司：中石油大庆油田中石油大庆油田p技术特点：技术特点：导压喷砂器的节流压差坐封封隔器，采用上提的方式分压各段导压喷砂器的节流压差坐封封隔器，采用上提的方式分压各段p适用井眼：套管适用井眼：套

34、管p最新纪录：最新纪录：1212段段p技术能力技术能力工艺管柱耐温工艺管柱耐温100100、耐压、耐压70MPa70MPa单趟管柱压裂可以压裂单趟管柱压裂可以压裂1212段段（3 3）双封单压分段压裂技术双封单压分段压裂技术三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状（4 4）套管射孔管内封隔器分段压裂技术）套管射孔管内封隔器分段压裂技术n主要公司：主要公司：西南油气分公司西南油气分公司p技术特点：技术特点：不动管柱不动管柱，段内限流射孔，段内限流射孔，投球打开滑套分压各段投球打开滑套分压各段p适用井眼：套管适用井眼：套管p最新纪录：最新纪录：1010段段1818缝缝序号序

35、号钢球直径钢球直径滑套芯子内径滑套芯子内径滑套芯子外径滑套芯子外径1 128.57528.575262652522 231.7531.75303052523 334.92534.925333352524 438.138.136.536.560605 541.27541.27539.539.560606 644.4544.4542.542.570707 747.62547.625464670708 850.850.8494970709 9555552.552.57070101060.32560.32557577575三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状p工具性能工具性

36、能1 1/8 8级差球级差球憋压球密度：憋压球密度：1.8g/cm1.8g/cm3 3封隔器耐压差封隔器耐压差:50.0MPa:50.0MPa封隔器最高耐温：封隔器最高耐温：120 120 p技术能力技术能力5-7 5-7 套管套管压裂段数：压裂段数：1010段段一、国内外水平井分段压裂技术现状一、国内外水平井分段压裂技术现状（5 5）泵送桥塞分段压裂技术）泵送桥塞分段压裂技术n主要公司：主要公司：中石化工程院、江汉油田中石化工程院、江汉油田p技术特点：工具泵送入井，套管压裂，桥塞封隔，大排量、大技术特点：工具泵送入井，套管压裂，桥塞封隔，大排量、大砂量施工砂量施工p适用井眼：套管适用井眼：套

37、管p最新纪录：正选井开展现场试验最新纪录：正选井开展现场试验三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状p工具性能工具性能坐封力：坐封力：115KN丢手力丢手力：50KN封隔器耐压差封隔器耐压差:75.0MPa:75.0MPa封隔器最高耐温：封隔器最高耐温：120 120 钻除时间：钻除时间：30min30minp技术能力技术能力5 51 1/2 2、77套管套管压裂段数：不限压裂段数：不限桥塞桥塞 电缆坐封工具电缆坐封工具 射孔枪射孔枪三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状名名 称称分压段数分压段数（段）（段）工具耐压差工具耐压差（MPaMPa）

38、工具耐温工具耐温（）国外国外中石油中石油中石化中石化国外国外中石油中石油中石化中石化国外国外中石油中石油中石化中石化裸眼封隔器裸眼封隔器+滑套分段压裂技术滑套分段压裂技术404013131010707070707070302302170170/泵送可钻式桥塞分段压裂技术泵送可钻式桥塞分段压裂技术4242/8686/7070232232/7575套管射孔管内封隔器分段压裂技术套管射孔管内封隔器分段压裂技术/1010/5050/120120封隔器封隔器双封单压分段压裂技术双封单压分段压裂技术/1212/7070/100100/水力喷砂压裂技术水力喷砂压裂技术5 5（拖动）（拖动）11117 750

39、5050505050120120120120120120三、国内外水平井分段压裂技术现状三、国内外水平井分段压裂技术现状国内外主体压裂技术对比国内外主体压裂技术对比四、发展趋势四、发展趋势（一）一）标准化、一体化、配套化标准化、一体化、配套化 四、发展趋势四、发展趋势 （二）压裂工具的可控与智能化（二）压裂工具的可控与智能化 1.1.大力发展等通径可开关滑套、一球多段、固井压裂一体化与大力发展等通径可开关滑套、一球多段、固井压裂一体化与速钻桥塞等工具与配套工艺技术，实现不限级数分段压裂速钻桥塞等工具与配套工艺技术，实现不限级数分段压裂四、发展趋势四、发展趋势62电控滑套电控滑套 压力等级压力等

40、级 10,000 PSI 10,000 PSI 温度温度 150150 电传感器和滑套内芯片信号对应，开关滑套电传感器和滑套内芯片信号对应，开关滑套不受压裂层数限制不受压裂层数限制2.2.智能压裂工具智能压裂工具（电控滑套（威德福电控滑套（威德福 RFIDRFID）四、发展趋势四、发展趋势四、发展趋势四、发展趋势 1.1.高导流通道压裂设计技术高导流通道压裂设计技术 支撑剂以支撑剂骨架的形式非均匀的铺置在开启通道周围，此时支撑剂以支撑剂骨架的形式非均匀的铺置在开启通道周围，此时支撑剂不再充当导流介质，而是作为支撑结构支撑剂不再充当导流介质，而是作为支撑结构，产生高导流，产生高导流压裂液与支撑剂

41、压裂液与支撑剂脉冲脉冲注入注入可降解纤维材料可降解纤维材料簇射孔技术簇射孔技术建立地质力学模型建立地质力学模型新井应用新井应用（三）高效低成本压裂高效低成本压裂2.2.高效低成本的高效低成本的“井工厂井工厂”压裂技术压裂技术 单井压裂向多井、整体压裂和规模化（井工厂）压裂发展，提高现场施单井压裂向多井、整体压裂和规模化（井工厂）压裂发展，提高现场施工压裂施工效率与采收率，降低压裂成本工压裂施工效率与采收率，降低压裂成本四、发展趋势四、发展趋势3.3.发展多分支水平井压裂技术发展多分支水平井压裂技术多分支的隔离工具多分支的隔离工具多分支再入压裂工具多分支再入压裂工具多段压裂技术多段压裂技术合段生

42、产合段生产四、发展趋势四、发展趋势四、发展趋势四、发展趋势1.1.压裂液重复利用技术压裂液重复利用技术压裂液返排液组分复杂，压裂液返排液组分复杂，环环保达标处理难度大保达标处理难度大：返排液返排液具具有量大、浊度高、粘度大、含盐量有量大、浊度高、粘度大、含盐量高和高和CODCOD浓度高等特点浓度高等特点。重复利用节约水资源：重复利用节约水资源：页岩气页岩气单井压裂液的用量是常规压裂井的单井压裂液的用量是常规压裂井的几倍甚至几十倍几倍甚至几十倍。处理与利用：处理与利用：固液分离、碱化、固液分离、碱化、化学絮凝、氧化、过滤化学絮凝、氧化、过滤等处理，等处理，用用于钻井泥浆、水基压裂液、固井水于钻井

43、泥浆、水基压裂液、固井水泥浆等配制用水泥浆等配制用水。典型配方：降阻剂典型配方：降阻剂+助排剂（表面活性剂）助排剂（表面活性剂）+粘土稳定剂粘土稳定剂+絮凝剂絮凝剂+杀菌剂杀菌剂+KCl+KCl+破胶剂破胶剂+清水清水2.2.无水压裂无水压裂(LPG)(LPG)技术技术水资源有限：水资源有限：地球上地球上97.5%97.5%的水的水为盐水为盐水,2.5%,2.5%为淡水为淡水(69.6%(69.6%冰冰,30.1%,30.1%在地下在地下,0.3%,0.3%地表水地表水)非常规油气资源开发大量用非常规油气资源开发大量用水：水：一口典型页岩气井钻井与一口典型页岩气井钻井与压裂近压裂近25000m25000m3 3水水LPGLPG压裂液具有独特的优势：压裂液具有独特的优势：丙烷或丁烷作原料丙烷或丁烷作原料流体低粘、弹流体低粘、弹性好、破胶粘度小，压后气体性好、破胶粘度小，压后气体100%100%回收回收四、发展趋势四、发展趋势技术发展永无止境技术发展永无止境没有最好的技术没有最好的技术只有最合适的技术只有最合适的技术