海上油田爆燃压裂技术研究与现场试验

孙林 杨万有 李旭光 熊培祺

孙林, 杨万有, 李旭光, 熊培祺. 海上油田爆燃压裂技术研究与现场试验[J]. 石油钻探技术, 2019, 47(5): 91-96. doi: 10.11911/syztjs.2019087
引用本文: 孙林, 杨万有, 李旭光, 熊培祺. 海上油田爆燃压裂技术研究与现场试验[J]. 石油钻探技术, 2019, 47(5): 91-96. doi: 10.11911/syztjs.2019087
SUN Lin, YANG Wanyou, LI Xuguang, XIONG Peiqi. Research and Field Test of Deflagration Fracturing Technology in Offshore Oilfields[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2019, 47(5): 91-96. doi: 10.11911/syztjs.2019087
Citation: SUN Lin, YANG Wanyou, LI Xuguang, XIONG Peiqi. Research and Field Test of Deflagration Fracturing Technology in Offshore Oilfields[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2019, 47(5): 91-96. doi: 10.11911/syztjs.2019087

海上油田爆燃压裂技术研究与现场试验

doi: 10.11911/syztjs.2019087
基金项目: 

中国海油科技攻关项目“爆燃压裂酸化储层改造技术研究与应用”(编号:CNOOC-KJ 135KJXM NFGJ2017-04)资助

详细信息
    作者简介:

    孙林(1983—),男,四川南充人,2006年毕业于西南石油大学石油工程专业,高级工程师,主要从事海上油气田酸化压裂方面研究工作。E-mail:sunlin3@cnooc.com.cn

  • 中图分类号: TE357.1+4

Research and Field Test of Deflagration Fracturing Technology in Offshore Oilfields

  • 摘要: 为了解决海上油田应用爆燃压裂技术的安全性问题和压裂后高效增产的技术难点,研发了耐高温、低火药力和低燃速火药,建立了爆燃压裂模拟模型,采用安全管柱组件并进行安全校核,形成了海上油田井口泄压方法,并采取强化软件模拟和与酸化技术联作等措施增强技术安全性、提高压裂后的增产效果,形成了海上油田爆燃压裂技术。该技术在海上油田8口井进行了现场试验,试验井峰值压力为22.4~71.3 MPa,管柱均无安全问题,平均单井增油量43.1 m3/d。研究表明,爆燃压裂技术在海上油田具有较好的适应性,适用于多种井况条件,形成的海上油田爆燃压裂安全控制和高效增产配套技术具有安全、高效的优点,能够提高爆燃压裂的安全性和压裂后的增产效果。
  • 图  1  海上油田爆燃压裂施工管柱示意

    Figure  1.  Schematic diagram of deflagration fracturing string in offshore oilfields

    表  1  陆地和海上油田爆燃压裂技术应用条件对比

    Table  1.   Comparison of the application conditions of deflagration fracturing technology with onshore and offshore oilfields

    类别 长庆油田 海上油田 存在问题
    井况 多为2 000 m直井,采用电缆作业  井深2 000~5 500 m,多为水平井或大斜度井,需采用管柱作业  海上油田峰值压力更高,存在作业管柱穿孔、扭曲变形、工具井下落物及卡钻等风险;需要更耐温的爆燃压裂火药
    完井方式 ϕ139.7 mm套管射孔为主  以ϕ244.5 mm和ϕ177.8 mm套管射孔为主,还有防砂筛管完井  海上油田完井管柱耐压普遍低于陆地油田
    井口处理 不坐井口采油树,井口液柱喷溅  海上平台,多层甲板,安全要求更高  易造成井场油垢喷溅污染,并存在井喷及硫化氢泄露等安全隐患
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    表  2  海上油田试验井管柱校核数据

    Table  2.   Results of pipe string check in the test well of offshore oilfield

    井号 作业管柱 管柱屈服强度/MPa 爆燃压裂峰值压力/
    MPa
    管柱应力/
    MPa
    类型 外径/mm 壁厚/mm 最小 最大
    HZ19–2–7Sa 油管 73.0 5.51 552 758 132.2 876
    BZ34–2–B6 油管 73.0 7.01 552 655 142.0 739
    LF13–1–26H 钻杆 88.9 9.35 930 1 137 60.0 285
    LF13–1–6 钻杆 88.9 9.35 930 1 137 50.2 239
    LF13–1–19H 钻杆 88.9 9.35 930 1 137 58.0 276
    HZ26–1–20Sb 钻杆 73.0 9.18 930 1 137 43.2 172
    LH11–1–D5P1 钻杆 88.9 9.35 930 1 137 22.4 106
    WZ6–9–A6 钻杆 88.9 9.35 930 1 137 68.9 328
    QK18–2–P2 钻杆 88.9 17.46 930 1 137 71.3 182
    PY10–8–A3 钻杆 88.9 9.35 930 1 137 39.9 188
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    表  3  海上油田爆燃压裂技术现场试验结果

    Table  3.   Field test results of blasting fracturing in offshore oilfields

    井号 酸化联作 火药 峰值压力/
    MPa
    产液量/(m3∙d–1 产油量/(m3∙d–1 累计增产
    油量/m3
    增产倍比 作业后管柱
    情况
    作业前 作业后 作业前 作业后
    HZ19–2–7Sa 陆地 132.2 70.6 250.9 28.3 59.0 16 658 3.6 变形、破损
    BZ34–2–B6 陆地 142.0 32.7 83.8 22.8 26.8 2 023 2.2 变形、破损
    LF13–1–26H 60.0 0 129.7 0 10.7 1 579 完好
    LF13–1–6 50.2 124.0 295.5 65.0 177.2 15 498 2.4 完好
    LF13–1–19H 58.0 0 725.2 0 38.4 5 411 完好
    HZ26–1–20Sb 43.2 0 338.5 0 32.4 21 845 完好
    LH11–1–D5P1 22.4 0 0 完好
    QK18–2–P2 71.3 10.1 60.4 0.5 22.5 3 127 6.0 完好
    PY10–8–A3 39.9 0 767.0 0 42.9 2 812 完好
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-05
  • 修回日期:  2019-09-02
  • 网络出版日期:  2019-09-09
  • 刊出日期:  2019-09-01

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