研究背景：大庆外围油田难采储量达7.99亿吨，主要包括低丰度葡萄花油层、特低渗透扶杨及高台子油层，该类储层渗透率低（＜2md）、含油丰度低（10.9-16.27×104t/km2）、单层厚度薄（厚度<1m占比73.9%）、纵向上发育多个小层（3~7个）、钻遇率低（含油砂岩钻遇率43.8%），采用直井压裂开发模式单井产量低、经济效益差；水平井多级、大规模压裂已成为外围难采储量实现"少井高产"和经济动用的主要手段。 以往常规水平井压裂工艺存在不适应，主要体现在以下方面：一是施工排量、施工规模、单趟管柱压裂层段数受限，难以满足体积改造工艺需求；二是转层压裂和压后起管柱需放喷降压，等停时间较长，施工效率低；三是无法实现带压环保压裂施工，不能满足新《环境保护法》的需求；四是高压含气水平井返排过程气量大、风险高，存在弃压或进行二次压裂施工现象，导致储层改造不充分、施工成本高。因此，急需研制适用于大排量、大规模、单趟施工段数不受限制、带压起下、安全环保的水平井压裂工艺。 通过5年的创新攻关和推广应用，形成了具有核心自主知识产权的连续油管水力喷射环空加砂压裂技术，实现了连续油管通洗井、射孔、压裂一体化施工工艺。该项技术采用水力喷砂射孔，可产生应力松弛，有效避免油层污染；利用拖动压裂封隔器进行封隔，能多次重复坐封；创新应用环空加砂模式，可实现大排量、大规模压裂；通过连续油管拖动管柱，集通洗井、射孔、压裂于一体，具有安全、环保、高效优势，能够大幅提高时效、降低成本。 通过研究，取得以下四项技术创新： 创新一：形成了连续油管水力喷射环空加砂压裂工艺参数优化设计方法。通过优化水力喷砂射孔的施工参数，建立了喷咀节流压差计算方法及图版，得出排量与管内及环空摩阻关系，为射孔及压裂施工参数优化提供指导。 创新二：研制了具有自主知识产权的连续油管底封拖动压裂管柱及配套工具。其中防反溅耐磨喷枪，单枪过砂量由40m3提升至100m3，满足多层段拖动水力喷砂射孔需要；创新研发的拖动压裂封隔器，一趟管柱可实现拖动压裂20段，耐温120℃，承压70MPa，最大施工排量9m3/min，单井最大加砂量306m3。 创新三：设计研发配套了地面流程。通过建立地面回压控制方法，配套高压过滤器、多分支注入井口、油咀式节流管汇、射孔液循环等地面设施，确保了水平井各关键工序的安全连续施工。 创新四：实现了连续油管通洗井、射孔、压裂一体化环保作业施工。作业过程中全程带压密闭，安全环保，提高时效，降低成本，满足外围难采储层的经济有效动用需求。 知识产权:申请国家专利4项，其中发明专利1项（《一种连续油管拖动水力射孔-环空加砂分层压裂工艺方法》），实用新型专利3项（《一种水力射孔油套合压一体化分层压裂管柱》、《一种不动管柱分压多段水力射孔-压裂管柱》、《滑套式喷枪》）；在SPE会议发表论文1篇，IPTC-16525，《The approach of CT-dragged hydrajet perforating and annular delivery sand fracturing applies in horizontal wells》，EI收录。 应用效果及效益：截至2017年11该技术在外围难采储量规模应用了78井712段，一趟管柱最多压裂20段、最高施工压力70MPa、最高工作温度120℃、最大施工排量9m3/min，单井最大加砂量306m3，并创造了葡扶197-平83井29小时完成15段压裂的国内压裂施工新记录，整体技术处于国内先进水平。 工艺性能的提升，进一步提高了改造效果。与常规水平井油管压裂工艺对比，过液面积提高103%，同等排量下沿程摩阻降低46%，最低施工排量提高57%，最高施工排量提高36%，平均单层施工周期下降50%，平均单井施工周期下降46%。通过井下微地震监测表明，有效改造体积（SRV）提高了29.3%。 截至2017年11月，计产的78口油井初期平均单井日增油7.5t，平均有效期17.9个月，目前均有效，共累计增油162101.7t。按油价50美元/桶计算，增油效益41700万元，阶段投入产出比：1：1.78，目前所有井均有效，预计投入产出比：1：10.68。 自2015年来为井下作业分公司带来产值23519万元，自我转化效益总计65220万元。 获奖情况：2015年，大庆油田公司，技术创新奖，一等奖； 2015年，大庆油田公司井下作业分公司，工程技术创新，一等奖。 应用前景： 该技术已经成为大庆油田外围水平井开发井主体压裂工艺，应用比例由原来1.1%提高至85%（2017年度），将为7.99亿吨难采储量的开发提供有效手段，为大庆油田的可持续发展提供技术支撑。

大庆油田有限责任公司井下作业分公司

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