1、頁巖氣水平井分段大型壓裂實頁巖氣水平井分段大型壓裂實踐踐Downhole Services of ZPEB引 言u我國頁巖氣勘探開發還剛起步，采取了引進國外先進技術的途徑。作為國內最具實力的壓裂施工隊伍之一，“中原井下”積極投身到中國頁巖氣革命的浪潮當中，已完成了3口頁巖氣水平井分段大型壓裂施工。 Downhole Services of ZPEB1 工藝方案 頁巖氣水平井壓裂工藝 壓裂工藝 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術、光套管注入。 多家專業施工隊伍協同施工。Downhole Services of ZPEB1 工藝方案 u采用簇式射孔，即在每一級壓裂井段中采用多點射孔的方式。 射孔方案各井壓裂

2、段射孔參數 Downhole Services of ZPEB1 工藝方案 u第1段小型壓裂試驗,每段先注酸預處理,再進行主壓裂施工。u涪頁HF-1:每段泵注程序一致,滑溜水段塞加砂,凍膠連續加砂。u彭頁HF-1:各段泵注程序不同,滑溜水段塞加砂,線性膠連續加砂。u延頁平1:各段泵注程序不同,全程均為段塞加砂。壓裂方案壓裂主要設計參數 Downhole Services of ZPEB2 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術u泵送易鉆橋塞分段壓裂技術作為一項新興的水平井壓裂技術近年來在國外頁巖氣藏及致密氣藏開發中得到廣泛應用。 貝克休斯公司 “QUIK DrillTM” 哈里伯頓公司“Fas DrillT

3、M”威德福公司“FracGuard” 斯倫貝謝公司“COPPERHEAD*” Downhole Services of ZPEB電纜電纜 橋塞坐封工具橋塞坐封工具射孔槍射孔槍 橋塞橋塞射孔槍射孔槍 橋塞橋塞 電纜電纜 橋塞坐封工具橋塞坐封工具裂縫裂縫橋塞泵送示意圖 橋塞封隔及射孔示意圖 2 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術工藝過程井筒準備第一段射孔第一段壓裂下入橋塞+射孔聯作管串坐封橋塞，預定位置射孔第二段壓裂同樣方式，完成其余段的橋塞封隔、射孔、壓裂。采用連續油管鉆除橋塞，排液、生產。Downhole Services of ZPEB 適合大排量注入（光套管）。 橋塞與射孔聯作，帶壓作業，施工快捷，

4、井筒隔離可靠。 橋塞易鉆可排，留下全通徑井筒。 套管固井完井，受井眼穩定性影響相對較小。 壓裂段數不受限制。 工具風險相對較小，施工砂堵井筒易處理。2 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術技術特點Downhole Services of ZPEB泵送易鉆橋塞2 泵送易鉆橋塞分段壓裂技術井號井號廠商廠商材質材質耐壓耐壓(MPa)(MPa)耐溫耐溫()()最大外徑最大外徑(mm)(mm)備注備注涪頁涪頁HF-1HF-1 貝克休斯貝克休斯 復合材料復合材料68.968.9149149104.8104.8實心和空心（投球式）實心和空心（投球式）2 2種種彭頁彭頁HF-1HF-1 哈里伯頓哈里伯頓 復合材料復合材料

5、68.968.9104104111.0111.0空心（投球式）空心（投球式）延頁平延頁平1 1斯倫貝謝斯倫貝謝 鋁質材料鋁質材料68.968.9177177111.5111.5空心（單流閥式）空心（單流閥式）橋塞性能指標Downhole Services of ZPEB3 壓裂液 根據巖石礦物含量及脆性，選擇了復合壓裂液。 滑溜水在前期使用作為前置液及小粒徑、低砂比支撐劑的攜砂液。 交聯凝膠、線性膠或清潔壓裂液在后期使用以攜帶較大粒徑及較高砂比的支撐劑。Downhole Services of ZPEB3 壓裂液Viking D，延遲交聯壓裂液，適用溫度65.5-149，交聯時間0.5-10m

6、in可控。具有低摩阻、抗剪切、攜砂能力強、低傷害等特點。涪頁HF-1井：貝克休斯公司化學劑滑溜水組成及配比 Viking D凝膠液組成及配比 滑溜水降阻率達70-80%，且具有較好的防膨效果。Downhole Services of ZPEB3 壓裂液 滑溜水降阻率可達70%左右。FR-66降阻劑水合速度只有10秒左右，特別適合在線混配。 考慮到儲層巖石的脆性不足，選擇了線性膠作為高支撐劑濃度的攜砂液。 線性膠組成及配比 滑溜水組成及配比 彭頁HF-1井：哈里伯頓公司化學劑Downhole Services of ZPEB3 壓裂液 延長石油研究院的滑溜水和清潔壓裂液。 清潔壓裂液為成品，施工

7、時按1%的比例在線加入，同時加入0.01%的過硫酸銨作為破膠劑。滑溜水組成及配比延頁平1井：國產化學劑添加劑名稱添加劑名稱產品代號產品代號使用濃度（使用濃度（）備注備注殺菌劑殺菌劑 0.5配液加入配液加入粘土穩定劑粘土穩定劑KCL20配液加入配液加入破乳劑破乳劑2.0配液加入配液加入降阻劑降阻劑PAM0.5配液加入配液加入助排劑助排劑4.0配液加入配液加入Downhole Services of ZPEB4 支撐劑井號井號種類種類階段階段備注備注前期前期中期中期后期后期涪頁涪頁HF-1HF-1陶粒陶粒100100目目40/7040/70目目30/5030/50目目彭頁彭頁HF-1HF-1石英砂

8、石英砂100100目目40/7040/70目目延頁平延頁平1 1陶粒陶粒100100目目40/7040/70目目100100目目40/7040/70目目20/4020/40目目最后最后1 1段段各井使用的支撐劑Downhole Services of ZPEBu涪頁HF-1井、彭頁HF-1井使用了1.75(外徑44.45mm)連續油管配合壓裂作業及鉆塞。u延頁平1井使用了2(外徑50.8mm)連續油管配合壓裂作業及鉆塞。5 連續油管作業Downhole Services of ZPEB6 壓裂準備井號額定壓力（MPa）材料級別主通徑（mm）涪頁HF-1105“EE” 級180mm彭頁HF-11

9、05“DD”級150mm延頁平1105“DD”級130mm壓裂井口 使用采氣樹和油管頭作為壓裂井口各井壓裂井口Downhole Services of ZPEB6 壓裂準備 涪頁HF-1井和延頁平1井現場配制濃縮液，施工時按比例與清水混合注入井內。 彭頁HF-1井在往儲罐內打水時加入殺菌劑、防水鎖劑，施工中降阻劑、降阻劑破膠劑為混砂車在線加入。各井滑溜水配制統計 壓裂液：滑溜水Downhole Services of ZPEB6 壓裂準備 涪頁HF-1井的原膠和彭頁HF-1井的線性膠預先配出12段的用量，隨后根據需要進行配制補充。 延頁平1井使用的清潔壓裂液為成品，使用時按1%比例在線加入。各

10、井其它壓裂配制統計 壓裂液：其它井號井號名稱名稱數量數量(m3)備注備注涪頁涪頁HF-1凝膠基液凝膠基液2150除在線加入添加劑之外此時加入除在線加入添加劑之外此時加入彭頁彭頁HF-1線性膠線性膠3400延頁平延頁平1清潔壓裂液清潔壓裂液636.1在線加入在線加入Downhole Services of ZPEB6 壓裂準備井號井號類型類型數量數量備注備注100100目目40/7040/70目目30/5030/50目目 20/4020/40目目涪頁涪頁HF-1HF-1陶粒陶粒125t125t456t456t220t220t現場裝砂，人工吊裝加砂現場裝砂，人工吊裝加砂(100(100目目)+)+

11、立式砂罐加砂立式砂罐加砂彭頁彭頁HF-1HF-1石英砂石英砂300t300t1415t1415t現場裝砂，立式砂罐加砂現場裝砂，立式砂罐加砂延頁平延頁平1 1陶粒陶粒60m60m3 3310m310m3 320m20m3 3現場裝砂，砂罐車加砂現場裝砂，砂罐車加砂支撐劑各井支撐劑準備統計 Downhole Services of ZPEB6 壓裂準備壓裂設備涪頁HF-1井動用了7臺2500型、10臺2000型壓裂車等設備彭頁HF-1井動用了8臺2500型、3臺2000型壓裂車等設備延頁平1井動用了6臺2000型、8臺1800型壓裂車等設備。壓裂施工主要設備統計Downhole Services

12、 of ZPEB7 壓裂施工井號井號作業作業次數次數泵送排量泵送排量(m3/min)泵送壓力泵送壓力(MPa)備注備注涪頁涪頁HF-1110.8-1.5247.1-68.2前期出現橋塞未坐封、不能丟手，壓力高無前期出現橋塞未坐封、不能丟手，壓力高無法泵送橋塞，用連續油管補救射孔等問題。法泵送橋塞，用連續油管補救射孔等問題。彭頁彭頁HF-1110.4-1.512.3-35.2各段順利各段順利延頁平延頁平161.0-1.918.8-32.2一次因井筒有沉砂橋塞無法泵送到位；一次因井筒有沉砂橋塞無法泵送到位； 各段實射各段實射2簇。簇。橋塞及射孔橋塞及射孔作業統計Downhole Services

13、of ZPEB7 壓裂施工 壓裂施工統計表 涪頁HF-1井進行了10段12次壓裂彭頁HF-1井對泵注程序進行了調整，注入液量和砂量比設計均有較大幅度的提高。延頁平1井比設計多壓了1段。壓裂施工Downhole Services of ZPEB7 壓裂施工涪頁HF1彭頁HF1延頁平1Downhole Services of ZPEB8 壓后鉆塞 壓后用連續油管鉆塞。 涪頁HF-1井剩4個橋塞未能鉆除，延頁平1井剩2個橋塞未能鉆除，彭頁HF-1井橋塞全部鉆除 。Downhole Services of ZPEB9 存在問題有高壓設備、管件損壞，高壓部件斷裂飛出的情況發生。沒有泵送濃縮滑溜水的可計量

14、供液泵，混砂車添加劑比例泵不適應直接泵送粘稠的添加劑。立式砂罐只能分裝2種支撐劑，存在安裝拆卸慢、不易準確查看砂面確定剩余砂量等問題。Downhole Services of ZPEB9 存在問題涪頁HF-1井出現過橋塞未丟手、射孔槍未發射的問題，延頁平1井出現過水平段沉砂橋塞送不到位的問題，花費時間進行處理影響了施工進度。地層因素造成一些段施工壓力高，支撐劑進入地層困難，壓裂施工不順利。Downhole Services of ZPEB施工設備設施及地面流程配套要適應頁巖氣壓裂大排量、大液量、大砂量、施工時間長，使用多種液體和支撐劑的這種特點。頁巖氣壓裂施工涉及到多個專業服務隊伍，密切配合、通力協作是施工獲得成功的前提和保證。10 認識與建議Downhole Services of ZPEB實現即配即注、減少作業環節、防止壓裂液浪費，是今后的主要目