目前低渗透、特低渗透油气藏已成为我国重要的油气资源战略接替区，水平井改造逐渐成为油田增产稳产有效途径。对于低渗透、特低渗透油气藏，不经改造就无工业产能，因此，发展水平井增产提效技术成为必然。针对水平井改造过程存在的问题，我们研究了一套系列化水平井增产提效改造技术，包括水平井依次上提、连续分段压裂工艺与工具，以及可回收清洁压裂液。该增产提效技术经过多次改进和完善，性能可靠，作业效率不断得到提高。

国内外水平井技术现状

水平井目前已成为提高油田勘探开发综合效益的重要途径，其技术已在中国石油旗下的长庆、大庆、辽河、冀东、新疆、吉林等13个油田得到了广泛的应用。对于钻遇在低渗透油气藏的水平井，和产量达不到经济开发要求的其它水平井，各油田必然要面临增产改造问题。要在比较长的水平井井段中以较短的时间、安全地压裂形成多条水力裂缝，且压后快速地排液，实现低伤害的水平井分段压裂，其压裂工艺技术难点在于分段压裂工艺方式选择和井下封堵工具。归纳国内外水平井分段压裂的工艺技术方法，主要分为以下四类：化学隔离技术、机械封隔分段压裂技术、限流压裂技术、水力喷砂压裂技术。其中机械隔离是分段压裂最有效的隔离方式。

目前水平井应用的分段压裂技术按照完井方式可以分为两类，即裸眼完井和套管完井。裸眼完井包括的压裂工艺有裸眼封隔器滑套分段压裂、遇油膨胀封隔器分段压裂、水力喷射压裂。套管完井分段压裂的技术有水力喷射压裂、机械桥塞隔离分段压裂、封隔器连续分段压裂、不动管柱封隔器分段压裂、可钻桥塞分段压裂、连续油管喷砂射孔环空分段压裂（见表1）。

裸眼完井主要针对常压气井，我们主要针对套管完井分段压裂技术进行研究。

水力喷射压裂优点是一趟管柱可连续射孔压裂多个层段，作业时间短，缺点是造缝效果有待评价，裂缝形态、尺寸、措施有效期尚未定论，井筒隔离效果不明显。

机械桥塞优点是封堵可靠，有效期长，缺点是起下钻次数太多，施工周期很长，不适应气井、裸眼井压裂作业。

采用套管不动管柱分隔进行分段压裂，该技术尺寸条件限制，封隔目的段数有限，制约水平井多段改造。

连续油管压裂采用连续油管水力喷射射孔、环空压裂、填砂的方式进行分段，最后采用连续油管进行冲砂。该技术应用于常压气井；

可钻桥塞分段压裂桥塞式采用射孔、压裂、下桥塞，再射孔、压裂、下桥塞的方式进行分段压裂，最后进行钻桥塞的方式，该技术施工周期较长。

井筒隔离技术是水平井实施分段压裂的关键，机械隔离是分段压裂是最有效的隔离方式。由于水平井机械工具施工卡钻风险大，近年来一直致力于小直径大膨胀率高效隔离工具的研究。经过了多次改进和完善，性能日趋稳定，作业效率也不断得到提高，通过现场试验和应用，取得了很好的应用效果。水平井增产提效改造技术研究关键技术有以下几点：小直径、大膨胀率、高压封隔器的研制；水平井连续分段压裂工艺技术研究；可回收清洁压裂液体研究。

一、连续上提管柱分段压裂技术。

工艺原理 采用双封选压压裂方式，利用小直径大膨胀率和钢片自锚定等特点开发了高效的封隔器，作为双封选压的下封隔器，解决了下封隔器易砂卡的问题。依次上提连续分段压裂是利用2个封隔器卡住目的层段进行压裂，之后上提至第二个射孔段进行压裂，如此一趟管柱即可以完成所有层段的压裂。

关键工具 依次上提连续分段压裂最关键的工具为下封隔器。下封隔器采用外露式钢片骨架胶筒（图2），既提高了坐封强度，又具有锚定功能。由于不需要提供压裂液通道，直径可以设计得很小（91mm），压裂后解封彻底，砂卡风险很小。

技术特点 依次上提连续分段压裂采用双封卡压的原理，一趟管柱可以连续实现多段的压裂施工，作业效率高。下封隔器采用外露式钢片骨架胶筒，既提高了坐封强度，又具有锚定功能。工具直径很小（91mm），压裂后解封彻底，砂卡风险小。配套工具的技术参数见表2和表3。

二、可回收清洁压裂液的研究。

目前水平井压裂改造中用液量大，返排液无法回收利用，试油周期长，为了提高施工效率，我们开展了可回收清洁压裂液的研究，现场应用8口井，效果良好，为水平井的高效开发提供了有效的技术支撑。

技术优势一：现场直接混配、连续施工。压裂施工前，在清水中简单配入无机盐类稳定剂，压裂施工过程中，稠化剂与水直接在混砂池混合，达到压裂携砂性能要求。压裂液按需混配，现场无压裂液剩液存在，节约材料；剩余含稳定剂清水无需处理即可排放；节省了配液时间和成本。

技术优势二：可回收重复利用，安全环保。水平井分段压裂时，可将每一段压裂后返排出的残液都用于下一段压裂施工，大大降低最终残液量，降低环保压力。

增产提效改造现场应用

对水平井上提分压工艺管柱进行井下模拟试验。试验内容包括工艺管柱的通过性、封隔器坐封、封隔器部件耐压、封隔器解封等。试验结果表明，水平井上提分压工艺管柱动作灵活可靠，各项性能指标均达到设计要求，该工艺管柱可以进行先导性现场应用。目前水平井上提分压工艺管柱已在现场试验3口井，工艺管柱性能稳定，成功率100%。可回收清洁压裂现场应用8口井，降摩阻效果明显，成功率100%。

连续上提管柱分段改造技术在现场累计应用了3口井。均取得了显著的改造效果，施工成功率100%，措施有效率100%。XP1井全井日产纯油32.1m3；投产后该井日产液28.0m3/d，含水5.0%。XP1井投产后产量为邻井的4倍以上，改造增产效果明显，见表4。

现场施工结束后，分别对两个下井压裂封隔器进行钢体和胶筒变形测量、拆装分析。结果表明，封隔器内部中心管及其他过流通道壁面轻微磨损，不影响工具动作，证明工具的选材、设计和加工装配工艺满足现场应用要求。

所有分段压裂井各段压裂施工的破裂压力、工作压力各不相同，施工均一次成功，未发生任何问题。冲砂洗井后管柱起出未出现卡、阻现象。试验结果表明：连续上提管柱分段压裂管柱结构、压裂和洗井施工参数设计合理，压裂液性能稳定，形成了独立的裂缝系统。

可回收清洁压裂现场应用8口井（见表5），产量高于该区块常规压裂试气产量，特别是T7产量是临井的5倍。