安全解封多段压裂管柱研究

论文摘要

针对页岩、致密砂岩储层纵向跨度大,油层多、层厚的特点,需实施多段压裂技术以适应油气藏规模开发的要求。而多段压裂管柱存在施工时间长、工具串复杂、易砂卡、解封困难等问题。出现井下事故的安全风险较大,将会造成工期的延误及储层改造失败,甚至全井报废。因此,本项目对多段压裂管柱的安全解封进行了专题研究。内容包括:多段压裂工艺安全因素研究,安全解封多段压裂工艺管柱研究,压裂工具的安全解卡改进,安全施工工艺设计,室内安全性能试验及现场试验等。研究出了两套安全解封的多段压裂管柱,配套易解封压裂封隔器等安全解卡工具,设计安全合理的施工工艺,最大程度地实现了多段压裂管柱的安全解封,满足了多段压裂施工的安全、经济、高效的需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外多段压裂工艺现状
• 1.1.1 化学隔离分段压裂技术
• 1.1.2 水力喷射分段压裂技术
• 1.1.3 裸眼封隔器分段压裂
• 1.1.4 遇水（遇油）膨胀封隔器分段压裂
• 1.1.5 桥塞封隔分层压裂技术
• 1.1.6 电缆传输射孔+泵送桥塞分段压裂技术
• 1.1.7 多封隔器滑套分段压裂
• 1.1.8 双封隔器（连续上提）分段压裂技术
• 1.2 课题研究的必要性
• 1.3 课题研究的主要内容
• 第二章 多段压裂工艺安全因素分析研究
• 2.1 工艺管柱安全因素分析
• 2.1.1 技术工艺适用性因素
• 2.1.2 管柱设计的安全因素
• 2.2 压裂工具安全因素分析
• 2.2.1 压裂工具设计的安全缺陷
• 2.2.2 工具加工质量问题
• 2.2.3 工具材质问题
• 2.3 井下条件安全因素分析
• 2.3.1 井眼轨迹
• 2.3.2 井内结垢
• 2.3.3 套管问题
• 2.4 施工操作过程安全因素分析
• 2.4.1 工具损坏
• 2.4.2 封隔器卡封位置不准
• 2.4.3 施工指挥控制失误
• 2.4.4 压裂设施故障安全影响
• 2.5 安全因素分析小结
• 第三章 安全解封多段压裂工艺管柱研究
• 3.1 多级滑套分段压裂工艺管柱
• 3.1.1 工艺原理
• 3.1.2 管柱安全设计
• 3.2 液压双封拖动压裂工艺管柱
• 3.2.1 工艺原理
• 3.2.2 管柱安全设计
• 3.3 管柱摩阻计算
• 3.4 不压井作业工艺研究
• 3.4.1 技术简介
• 3.4.2 不压井作业技术原理和关键技术关
• 3.4.3 带压作业装置系统的结构
• 3.4.4 带压作业装置系统工作机理
• 3.4.5 压裂用带压作业装置的配套
• 3.4.6 多段压裂工艺中带压作业施工工艺研究
• 第四章 安全解封多段压裂配套工具的研制及优选
• 4.1 压裂封隔器的优选及研制
• 4.1.1 压裂封隔器的试验优选
• 4.1.2 K344易解封压裂封隔器的研制
• 4.2 喷砂器的研制
• 4.2.1 喷砂器耐磨材料的优选
• 4.2.2 滑套喷砂节流器的设计
• 4.2.3 导压喷砂器的改进
• 4.3 水力锚的优选
• 4.3.1 导流式水力锚
• 4.3.2 锚瓦式水力锚
• 4.4 倒扣安全接头的设计
• 第五章 安全解封多段压裂工艺管柱优化设计
• 5.1 安84井 1+3 分段压裂管柱设计
• 5.1.1 安84井基本情况
• 5.1.2 安84井油层数据
• 5.1.3 压裂难点及对策
• 5.1.4 第一层（气层）压裂工艺管柱设计
• 5.1.5 上面三层（油层）分层压裂工艺管柱设计
• 5.2 泌408井 4 层压裂工艺管柱设计
• 5.2.1 泌408井基本数据
• 5.2.2 泌408井射孔及分段参数
• 5.2.3 泌408井压裂施工参数
• 5.2.4 四层压裂工艺管柱设计
• 第六章 现场试验
• 6.1 安84井第一层（气层）压裂现场试验
• 6.1.1 下入管柱
• 6.1.2 压裂施工
• 6.1.3 排液起管柱
• 6.1.4 试验效果分析
• 6.2 安84井和泌408井多层压裂试验准备
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 致谢