基于新型粒子群算法的泵送射孔井口压力预测方法研究

泵送射孔施工广泛应用于页岩气储层水力压裂技术中,但目前缺少有关泵送射孔井口压力计算的研究。基于间隙流的伯努利方程,提出了泵送摩阻模型,结合沿程摩阻和射孔摩阻建立泵送射孔井口压力数学模型,采用新型粒子群算法与最小二乘法,建立基于射孔炮眼特征及裂缝压力的泵送射孔井口压力自动拟合方法,并通过分析某井连续4段泵送射孔施工数据进行方法验证。研究发现,提出的井口压力历史拟合方法的拟合均方误差为1.29,摩阻模型计算得到泵送射孔时炮眼摩阻、沿程摩阻与泵送摩阻比例约为17∶3∶1;泵送射孔与压裂施工结束时间间隔长时,裂缝压力、流量系数及炮眼开启数量降低,炮眼摩阻、泵送压力增加。提出的方法可以有效预测泵送射孔时的井口压力,同时泵送射孔与压裂施工间隔时间长时,井下裂缝已闭合,而时间间隔短时井下裂缝仍然开启。因此,为避免射孔泵送过程中,闭合裂缝突然张开导致的压力突降,推荐压裂后立即进行泵送射孔施工。建立的泵送射孔井口压力模型可以为泵送施工提供更准确的压力预测,对指导泵送射孔施工具有重要意义。

水平井泵送射孔影响因素分析

水平井泵送射孔时的关键施工参数为泵送排量,采用建立的考虑射孔枪串组成、特征、泵送液性质以及流体冲击力计算方式的泵送排量计算模型,分析泵送液浮力、射孔枪与套管之间的摩阻系数、射孔枪电缆头、枪斜、泵送液密度、桥塞工具、泵送液冲击力、液体流速计算方式、射孔枪重量对泵送排量的影响。分析结果表明,浮力、摩阻系数、泵送液密度、冲击力计算方式和枪重对泵送排量的影响非常大,计算时不能忽略,其余参数可忽略。

水平井分段电缆泵送射孔遇卡问题及处理方法

水平井分段压裂泵送射孔技术作为目前非常规油气藏开发的主流,应用规模越来越大。由于受井筒、地质条件及施工工艺复杂性的影响,施工中不可避免地存在一定的作业风险,且容易频发工程事故。本文主要介绍了泵送射孔施工中出现施工工具串遇卡的处理程序及现场作业规范,为进一步完善该工艺技术并降低作业风险提供参考。

页岩气水平井泵送射孔压裂液使用效率评价

通过简化泵送射孔工具串在井筒中的形态,分析工具串在井筒中运动时的受力情况,建立泵送射孔排量计算模型,提出了评价泵送射孔压裂液使用效率的指标,进行了压裂液使用效率优化设计及参数敏感性分析,评价了涪陵工区页岩气泵送射孔压裂液的使用效率。研究表明:压裂液使用效率与电缆张力、施工排量、射孔工具串与套管之间的间隙、射孔工具串质量、井筒倾角负相关,与射孔工具串长度、射孔工具串速度、压裂液黏度正相关;提高压裂液使用效率的有效措施包括降低电缆张力、增加工具串速度、减小射孔工具串与套管之间的间隙、降低工具串质量、适当增加工具串长度、增加压裂液的黏度;涪陵工区泵送效率范围为30.23%~91.45%,耗液量范围为1.14~3.44 m^(3)/100m,泵送射孔压裂液使用效率还有很大提高空间。研究可为泵送射孔工具串设计以及改进泵送射孔工艺提供指导,以提高泵送射孔压裂液使用效率。

泵送桥塞射孔技术在φ82 mm井眼中的应用

泵送桥塞射孔技术是页岩油气井压裂施工的重要手段,在φ139.7 mm套管内被广泛应用。随着勘探力度的加大,在原φ139.7 mm套管内进行侧钻的页岩油开发井不断出现,此类井通常套管内径只有82 mm,对泵送桥塞射孔的工具串的直径、重量、耐压、长度、强度等提出了新的要求。为此,在下井工具的设计选型、施工作业流程及参数设置等方面进行了优化,形成了针对小井眼泵送桥塞射孔的技术系列,并提出了需要重点把控的关键环节。该技术在苏北盆地帅页3-7HF井成功应用。

页岩气水平井泵送桥塞射孔联作常见问题及对策

泵送桥塞+射孔联作分段压裂近年来在国内外页岩气藏及致密气藏开发中广泛应用。在页岩气水平井泵送桥塞射孔联作分段压裂实践中遇到了泵送桥塞因压力高而不能泵送、桥塞坐封不丢手、桥塞坐封时电缆不点火、电缆点火后桥塞不坐封、射孔枪不响或2簇射孔只射1簇、连续油管射孔意外丢手等各种问题。针对所出现的问题进行原因分析,制定了防范措施和解决方案,现场实施后各页岩气井水平井段的压裂改造施工得以完成,所取得的经验和教训可供今后同类井施工借鉴和参考。

水平井泵送桥塞+射孔联作技术常见问题列举及解决方案分析

随着我国重庆、四川等地页岩气的开采,泵送桥塞电缆射孔联作分段压裂技术被广泛应用,在该工艺施工过程中会出现压力泄漏、电缆变形遇卡、无法正常泵送射孔工具串、桥塞不坐封、坐封桥塞后未丢手、桥塞坐封丢手后无法射孔、电缆头脱落及泵送压力过高等问题,对于列举的各种问题的解决方案本文中做了简单总结。

水平井泵送分簇射孔落鱼打捞工艺及应用

泵送分簇射孔技术是目前国内广泛应用于页岩气水平井开发的一种储藏改造技术。在水平井泵送分簇射孔施工中,会经常遇到管串落井或管串连同电缆一同落井等工程事故,如何高效、安全地实施打捞成为迫切需要解决的问题。详细剖析水平井泵送分簇射孔落鱼产生的原因、组成及打捞难点,并对比分析常用打捞和配套工具的使用特点,针对落鱼的不同以及水平井特有的井身结构,总结出了一套水平井泵送分簇射孔落鱼打捞工艺,落鱼打捞实例验证了该打捞工艺及方法的高效性和安全性。

泵送桥塞-射孔联作压裂施工异常情况分析

采用统计学方法,通过对某工区2018年以来泵送桥塞-射孔联作施工情况进行分析,出现概率较高的异常情况为:桥塞坐封后工具串遇卡无法上提射孔、桥塞坐封失败、射孔枪点火不成功;分析其主要原因为井筒沉砂和工具故障。据此,针对性的提出了优化压裂施工顶替量、调整泵送高压管汇结构、优化泵送参数及异常情况下处置方法等相应的对策,使异常情况出现概率由9.8%降低至3.4%。对泵送桥塞-射孔联作分段压裂施工有一定的借鉴意义。

页岩气水平井泵送桥塞射孔联作常见问题及对策

对页岩气水平井泵送桥塞射孔联作施工过程中出现的各种问题进行分析,然后针对性的提出防范解决措施,从而为今后的工作提供宝贵的经验。

桥塞与套管间隙对泵送桥塞影响分析及实践

针对页岩气等非常规天然气开发,应用ANSYS Workbench对泵送桥塞分簇射孔施工管串建立有限元模型,应用流体结构耦合仿真分析功能对影响液体冲击力大小的泵送排量、套管与桥塞间隙等因素进行仿真分析,获得泵送排量及桥塞外径、长度与液体冲击力的关系,为现场泵送施工及保障下井管串安全提供指导。

页岩油气水平井射孔枪串遇卡原因分析及处理措施

水力泵送射孔是页岩油气开发中的高风险作业环节。为了避免作业环节出现射孔枪串遇卡现象,基于涪陵工区部分事故原因,阐述了射孔枪串因碎屑堆积遇卡的原理。以减少井内碎屑为目的,设计磁性接头和改进射孔弹两种方法。研究方法有效解决了泵送射孔中碎屑堆积导致的射孔枪串遇卡问题,极大减少了工程事故的发生。

非常规油气水平井湿鞋固井首段压裂新工艺

国内非常规油气水平井分段压裂工艺首段压裂时一般采用连续油管射孔、爬行器输送射孔和趾端滑套打压3种方法来建立井筒与地层的连通,这3种方法虽然基本满足了国内目前井深条件下首段压裂改造需求,但是存在工序复杂、效率低、操作成本高、施工风险大等问题,为此,提出了一种新型首段压裂工艺。该工艺充分利用湿鞋固井(WETSHOE)技术特点,通过高性能浮箍、浮鞋和特制胶塞等固井工具实现井眼底部不留水泥,在保证井筒安全的前提下建立管鞋与地层的连通,首段压裂即可采用“泵送”桥塞和射孔枪,从而实现全井段“泵送”的一致性,提高了压裂施工效率,降低了成本。该技术在北美非常规油气田广泛应用,单井可节约成本约30万美元,首段压裂成功率提高到98%以上,压裂效率显著提升。

深层页岩气泵送施工套变预判及处置措施探讨

目前国内页岩气开发主流趋势采用电动泵压裂,平台拉链作业,对泵送射孔的时效性和安全性提出了新的要求。但是由于地层原因,部分深层页岩气分簇射孔泵送施工存在井眼轨迹复杂、泵送难度大、套变情况多、井下情况复杂的难题。另外,随着区块开发进入中后期,套变发生的概率越来越大,套变以及套变导致的复杂情况已经成为制约页岩气压裂周期的一个重要因素。作者通过现场总结,形成了一种套变预判技术和套变处置措施,通过提前采取措施,提高泵送射孔的作业效率,提高一次成功率和现场施工效率的同时降低复杂情况的发生率。

页岩气井试气施工常见事故处理及预防

页岩气勘探开发是世界级的技术难题,各项工艺技术均在不断探索和应用中走向成熟。分析页岩气试气压裂施工、泵送桥塞-多级射孔联作以及连油钻塞中的常见事故,提出相应的处理与预防方法。其中:压裂施工中最常见的事故是砂堵,可以通过提前针对层位地质特征制订出不同的泵注程序,并在施工过程中根据施工现状及时调整加砂阶段液量和砂比的方法来进行预防;泵送桥塞-射孔联作事故预防的关键在于抓好泵送桥塞前清理干净井筒,泵送过程中平稳操作,遇阻时及时处理等3环节的工作;遇卡钻塞是最常见的事故,在钻塞施工中严格按施工工艺操作,做好限速下管和短起洗井工作,能够有效预防该类事故的发生。

泵送桥塞与分级射孔工艺分析

泵送桥塞—分级射孔技术是目前页岩气开发过程中重要作业之一,在页岩气压裂实践中发挥了重要作用.它是一种采用复合桥塞对拟改造目的层分段,每段分成若干簇,一次下井将射孔管串和复合桥塞输送至目的层完成桥塞坐封和多簇射孔联作,为后续分段压裂改造创造条件的射孔工艺技术.然而,随作业环境复杂化,异常情况出现频率增多,分析和总结异常情况处置,可提高应对风险的能力.

新型复合压裂工艺在武乡煤层气开采区块的应用

沁水盆地中部长治武乡区块15^(#)煤层由于平均埋深较大,传统的水平井压裂工艺对煤层压裂改造效果有限,其水平井产气效果不佳。为此,采用了分簇定向射孔+泵送桥塞光套管压裂的新型复合压裂工艺,单井平均产气量达到4750 m^(3)/d,显著提高了该煤层产气量。

泵送桥塞射孔常见问题分析

泵送桥塞射孔技术作为页岩气水平井完井的关键配套技术之一,在应用中取得了良好的开发效果,但在施工过程中也出现了诸如桥塞座封失败、泵送过程中井下遇阻、桥塞座封后井下遇卡、上提过程中阻流管内电缆遇卡、桥塞座封后未丢手、泵送过程中射孔枪串落井等工程问题。针对施工过程中出现的问题,结合事故案例进行了原因分析,并制定了解决方案及预防措施。

上翘水平井上提电缆技术的研究与应用

在上翘水平井中进行泵送桥塞多级射孔联作施工时,为避免各种井下复杂情况,研发了一种适用于上翘水平井的上提电缆技术,并在最大井斜109°的J井中成功应用,顺利安全的完成该井施工,在复杂井泵送桥塞多级射孔技术中起到了重要作用。

页岩气水平井可溶桥塞作业技术优化

可溶桥塞在应用中会出现密封效果差、溶解慢、钻除困难、工具频繁卡等诸多问题。将问题逐条分析后,对桥塞结构、材料进行改进,对磨鞋、钻具进行优化,形成一整套作业技术,大大降低故障复杂,提高作业质量和作业时效。