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PlanforSuccess向着成功努力多多多多级压裂技术概览级压裂技术概览级压裂技术概览级压裂技术概览李宁李宁李宁李宁斯斯斯斯伦贝谢分级压伦贝谢分级压伦贝谢分级压伦贝谢分级压裂完井部门裂完井部门裂完井部门裂完井部门2014201420142014年年年年2222月月月月PlanforSuccess向着成功努力每天都在增加！概况地图：2013年五月压裂施工过的页岩油气区块PlanforSuccess向着成功努力3多级压裂市场■主要的分类方式是固井完井和裸眼完井■这样分类的原因是与市场本身的驱动力有关■效率和或产量■储层特性■物流和施工挑战■过顶要求，工具和泵送设备的可用性，交货期等■法律规章■单一的解决方案无法为整个市场服务■尽早的了解储层特性是成功的关键■在前期可考虑多种完井方式并行■效率带来的好处会随着时间推移而更加明显■方案的效率必须跟上市场的发展PlanforSuccess向着成功努力汇报内容出色出色出色出色的的的的使用使用使用使用记录记录记录记录作为作为作为作为4½”&5½”套管的一部分套管的一部分套管的一部分套管的一部分可以可以可以可以替代替代替代替代第一级第一级第一级第一级使用连续油管射使用连续油管射使用连续油管射使用连续油管射孔孔孔孔或或或或直管射孔直管射孔直管射孔直管射孔，，，，从而开始泵送从而开始泵送从而开始泵送从而开始泵送Kickstart破裂阀破裂阀破裂阀破裂阀最大最大最大最大过过过过流面积流面积流面积流面积液液液液压坐封或膨胀压坐封或膨胀压坐封或膨胀压坐封或膨胀式裸眼封隔器式裸眼封隔器式裸眼封隔器式裸眼封隔器31级级级级=4½”36级级级级=5½”10kpsi/350oFFalcon裸眼裸眼裸眼裸眼分级工具分级工具分级工具分级工具通过固井层压裂通过固井层压裂通过固井层压裂通过固井层压裂分级球座分级球座分级球座分级球座作为作为作为作为3½”,4½”&5½”套管的一部套管的一部套管的一部套管的一部分分分分特别为长距离水特别为长距离水特别为长距离水特别为长距离水平段设计平段设计平段设计平段设计TAP投球阀投球阀投球阀投球阀铝制桥塞铝制桥塞铝制桥塞铝制桥塞宽宽宽宽泛的应用压力泛的应用压力泛的应用压力泛的应用压力&温温温温度度度度–高至高至高至高至15ksi/400oF禁得住多次压力禁得住多次压力禁得住多次压力禁得住多次压力和温度的循环变和温度的循环变和温度的循环变和温度的循环变化化化化防提前坐封设计防提前坐封设计防提前坐封设计防提前坐封设计桥塞桥塞桥塞桥塞-Copperhead复复复复合材料桥塞合材料桥塞合材料桥塞合材料桥塞4-1/2”and5-1/2”10kpsi/350oF钻磨快钻磨快钻磨快钻磨快防提前坐封设计防提前坐封设计防提前坐封设计防提前坐封设计桥塞桥塞桥塞桥塞-Diamondback固井完井裸眼完井PlanforSuccess向着成功努力桥塞射孔压裂■在水平井中运送桥塞和射孔枪的方法是通过泵入液体把枪串顶入到水平段■成本是连续油管或油管输送射孔的1/3，速度提高3倍■与其他方式相比，现场对工艺和设备的要求较少■主要挑战–顺利泵送是提高整体效益的关键■如果桥塞提前坐封需要下入连续油管磨铣■第一级仍然需要连续油管或者类似设备打开通道，否则无法泵送PlanforSuccess向着成功努力防止桥塞提前坐封■斯伦贝谢所有尺寸的桥塞都有防提前坐封的功能■剪切环承受包括泵送射孔枪时的所有应力。■通过250ft/min缩径的测试，没有提前坐封■所有桥塞成功入井，从未提前坐封■Diamondback&PT–复合材料■引鞋设计防止在钻磨过程中旋转■平均钻塞时间10-15分钟■最高能在70MPa，177oC的情况下工作■Copperhead–铝制材料■易磨铣；专用钻头■平均钻磨时间20-30分钟■优异的长时间分隔效果■最高能在105MPa，204oC下工作PlanforSuccess向着成功努力SurfaceCasing95/8@1500'4½”13.5#P110to14,000'TAPRuptureDiscValve@13,865'第一级射孔-连续油管射孔完井顺序1.套管串下入井内2.固井3.下入连续油管4.第一级进行射孔压裂5.下入桥塞和射孔枪，之后进行压裂6.按顺序完成剩余级数7.钻磨桥塞后生产PlanforSuccess向着成功努力SurfaceCasing95/8@1500'4½”13.5#P110to14,000'TAPRuptureDiscValve@13,865'第一级射孔–KickStart破裂阀完井顺序1.在套管串中下入KickStart2.固井3.固井后，套管内憋压，打开破裂阀4.通过KickStart破裂阀进行第一级压裂5.下入桥塞和射孔枪6.按顺序完成剩余级数7.钻磨，生产PlanforSuccess向着成功努力关闭套管内部压力超过破裂片额定压力，打开破裂阀打开压裂端口连接地层套管试压固井开始桥塞射孔KickStart–第一级无需射孔PlanforSuccess向着成功努力11PlanforSuccess向着成功努力2013年裸眼完井市场11现阶现阶现阶现阶段裸眼完井市场段裸眼完井市场段裸眼完井市场段裸眼完井市场■裸眼完井市场方向由施工效率和储层两方面主导■层间距的缩短和水平段长度的增加正在使压裂级数不断增多■对于一些储层，裸眼完井方式能帮助天然裂缝贡献产能（例如加拿大的Bakken）■目前的裸眼完井工艺基本达到级数极限■纤维辅助转向技术可提高每级压裂面积■使用可降解球技术会进一步提高效率和效果■现在的产品包括Falcon裸眼封隔器和ELEMENTAL可降解球FutureDirectionofUn-CementedMarketClientsarelookingforwaystoincreasestagecountwhileavoidingintervention–P&Pmayprovetobeatemporalsolution–RepeatervalvesisanalternativesolutionUnlimitedstagecountandfullboreaccessarethewayforward–BHdatatransmissionisalsodesired–RecentCTsolutionsaregainingmarketshareastheyfitnewtherequirementsR&DProjectFitMercuryshowsgoodpromisewithcurrentandfuturerequirements–Stagecountislimitedto20ateachtime.ZipperfracturingisrequiredforanunlimitedstagecountapplicationMultiPlushasagoodfitforthismarket–RemovalbyCTiscriticalforthemassimplementationofthetechnologyELEMENTALdegradabletechnologyishavinganimpactinthismarket–DegradabletechnologywillbeessentialfordevelopingtechnologiesinthismarketELEMENTAL可降解合金PlanforSuccess向着成功努力裸眼完井工艺–常见的生产问题■部分井未能达到预期的产量■除了因为储层较差，通常可归因于简单的机械问题■球的卡堵和破碎均可导致无法正常生产■客户经常会“盲目”的将所有球座磨铣掉■费用很大的压后处理措施压裂滑套压裂滑套压裂滑套压裂滑套压差压差压差压差阀阀阀阀循环阀循环阀循环阀循环阀裸眼封隔器裸眼封隔器裸眼封隔器裸眼封隔器裸裸裸裸眼封隔器眼封隔器眼封隔器眼封隔器裸眼封隔器裸眼封隔器裸眼封隔器裸眼封隔器压裂滑套压裂滑套压裂滑套压裂滑套*SPE138322and162657PlanforSuccess向着成功努力线性球座示例PlanforSuccess向着成功努力线性球座示例PlanforSuccess向着成功努力线性球座示例PlanforSuccess向着成功努力Falcon曲面球座示例PlanforSuccess向着成功努力■将压裂球置于井底条件下进行测试■200-350℉；压差为10,000psi；测试时间为2小时■复合材料和酚醛材料球均失效■球被拉长或挤碎*■Falcon常规球由质量较轻的镁合金材料制成■无变形，避免球座的卡堵■可完整返排(无破碎);如需要也易于被磨铣掉■凹形球座的均匀受力保证了优良性能失效的G10,复合材料、碳纤维球，摘自SPE162657Falcon裸眼封隔器工艺–释放产量CompetitionFalconPlanforSuccess向着成功努力ELEMENTAL可降解合金■确保畅通的流动通道，省去后续的连续油管磨铣施工■球由特殊的合金材料制成■强度大于传统的压裂球■具有业界内最短的降解时间■尤其在低温条件下■已应用于多个多级压裂工艺PlanforSuccess向着成功努力19TAPPlanforSuccess向着成功努力TAP-固井滑套■固井完井过程中连续泵注■可应用ELEMENAL可降解压裂球■优点■不需要磨铣桥塞■立即生产■进一步改进■增加级数PlanforSuccess向着成功努力21TAP系统–技术协作的示例■新技术趋势是朝向级数少的固井市场发展■研发过程首先在美国德克萨斯的Rosharon完成.■NAL客户现场测试■实现了在中国的成功应用■为客户提供现有完整标准的应用方法■通过制造方面的合作可实现进一步优化•创意及验证•Rosharon研发团队•样品测试NAL现场测试•技术审查及发展•技术引进到中国•技术审查及发展•技术引进到中国中国的现场测试•技术扩展到全国范围•完成标准的应用新需求•评估中国特殊的技术需求•进一步发展技术中国的解决方案PlanforSuccess向着成功努力PCOCSWOGCSSOCDaGangTuhaQinghaiSCPTAP–适用于全国范围的解决方法在中国已应用超过200口井！PlanforSuccess向着成功努力多级压裂工具产品组合出色出色出色出色的的的的使用使用使用使用记录记录记录记录作为作为作为作为4½”&5½”套管的一部分套管的一部分套管的一部分套管的一部分可以可以可以可以替代替代替代替代第一级第一级第一级第一级使用连续油管射使用连续油管射使用连续油管射使用连续油管射孔孔孔孔或或或或直管射孔直管射孔直管射孔直管射孔，，，，从而开始泵送从而开始泵送从而开始泵送从而开始泵送Kickstart破裂阀破裂阀破裂阀破裂阀最大最大最大最大过过过过流面积流面积流面积流面积液液液液压坐封或膨胀压坐封或膨胀压坐封或膨胀压坐封或膨胀式裸眼封隔器式裸眼封隔器式裸眼封隔器式裸眼封隔器31级级级级=4½”36级级级级=5½”10kpsi/350oFFalcon裸眼裸眼裸眼裸眼分级工具分级工具分级工具分级工具通过固井层压裂通过固井层压裂通过固井层压裂通过固井层压裂分级球座分级球座分级球座分级球座作为作为作为作为3½”,4½”&5½”套管的一部套管的一部套管的一部套管的一部分分分分特别为长距离水特别为长距离水特别为长距离水特别为长距离水平段设计平段设计平段设计平段设计TAP投球阀投球阀投球阀投球阀铝制桥塞铝制桥塞铝制桥塞铝制桥塞宽宽宽宽泛的应用压力泛的应用压力泛的应用压力泛的应用压力&温温温温度度度度–高至高至高至高至15ksi/400oF禁得住多次压力禁得住多次压力禁得住多次压力禁得住多次压力和温度的循环变和温度的循环变和温度的循环变和温度的循环变化化化化防提前坐封设计防提前坐封设计防提前坐封设计防提前坐封设计桥塞桥塞桥塞桥塞-Copperhead复合材料桥塞复合材料桥塞复合材料桥塞复合材料桥塞4-1/2”and5-1/2”1