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海上小井眼大通径一次多层压裂充填工具研究

2021-05-26王明杰包陈义陈胜宏孙晓锋严孟凯

石油矿场机械 2021年3期

王明杰,包陈义,左 凯,陈胜宏,孙晓锋,严孟凯,闫 绅

(中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司,天津 300452)

蓬莱油田含油层系属于中高孔、中高渗储层,其疏松砂岩稠油油藏在生产过程中经常伴有出砂现象,采用常规砾石充填防砂作业会导致表皮效应很高,达不到增产目的,压裂充填是常用的增产防砂措施[1]。目前,渤海蓬莱油田平均每年进行近50口井的侧钻井作业,采用ø127 mm和ø177.8 mm尾管射孔的小井眼完井。对于ø177.8 mm尾管完井,主要采用哈里伯顿公司的Stack Pack逐层可压裂充填系统和DTMZ两趟多层高速水充填系统[2-3]。据2014年统计,压裂充填防砂是保证蓬莱油田提产提效的关键技术。但是,现有的Stack Pack系统存在逐层压裂充填工期长和日费高的突出问题。目前,国内外的一次多层充填防砂技术有贝克休斯Mine-Beta和MST、哈里伯顿STMZ和ESTMZ、斯伦贝谢MZ-Xpress、中海油的某型工具[4-7]。以Mine-Beta和STMZ为代表的高速水充填防砂工具均无法满足蓬莱油田在中心管长度超过100 m时1次3层及以上细分层系、3.18 m3/min大排量和69 MPa高压力压裂充填增注增产的需要。以MST、ESTMZ和MZ-Xpress为代表的细分层系压裂充填防砂技术虽在施工排量上可以满足作业需要,但防砂管柱内通径≤69.85 mm,还缺乏后期冲砂解堵和不动管柱选择性开关滑套等关键配套技术,难以满足渤海油田配产配注管柱的作业需要。

本研究首先对工艺管柱及关键工具进行设计,然后对关键工具进行了强度分析及室内试验,并对压裂充填工具进行充填模拟分析及井下试验,以期研究出一套适合海上ø177.8 mm尾管小井眼大通径细分层系一次多层压裂充填防砂工具,解决国内外现有小井眼防砂工具通径尺寸受限和不能实现大排量一次多层压裂充填防砂需要的技术难题。……

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