在北美地區，隨著人們將多級完井和水平鑽井技術結合來開採豐富的非常規油氣資源，滑套完井技術應運而生。
來自 | E&P
編譯 | 白小明 影子
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在過去的20年間，隨著作業公司不斷提高採收率，增大壓裂級數和處理規模，滑套技術不斷髮展以滿足需求。從早期的採用投球滑套的幾級壓裂完井，到超過100級的壓裂系統，滑套技術的功能和應用有了長足發展，包括投球固井滑套、液壓滑套、連續油管（CT）開關滑套，以及使用其他方法開關的滑套。
最新一輪的滑套技術創新具有廣闊的應用前景，給操作人員帶來了更高的增產效率，更少的干預和增產風險，減少了操作時間和成本。
投球滑套系統
通過連續泵送操作，投球滑套大幅減少了作業時間和成本，徹底改變了完井方式。使用從地面泵送的逐級增大的球，操作人員可以隔離並單獨處理每一級，不會在兩級操作之間花費大量等停時間，在沖洗前一級的同時將後一級所需的球泵送入井。
在投球激活系統中，最常用的球尺寸增量為1/8-in和1/16-in。為了進一步增加級數，還研發了比1/16-in更小的球和球座尺寸增量。為了確保每個滑套能按設計實現其功能，需要進行大量的質量保障和控制流程。
在北達科他州的Bakken頁岩，作業人員將Packers Plus公司65級的StackFRAC HD-X系統（球和球座選擇了更小的尺寸增量）成功下入井內，平均每級使用32 T支撐劑，泵送排量為50~80L/s。所有增產作業在2.5天內完成，總泵送時間少於55小時。
限流滑套
使用投球滑套進行連續泵送作業在減少作業時間和成本方面有著巨大優勢，因此這項技術很快便應用於尾管固井。
在研發尾管固井滑套時，行業也在關注可以投單個球打開多個滑套的技術，模仿橋塞射孔（PNP）作業的限流作用。Packers Plus公司的TREX QuickPORT IV滑套便代表著這種技術的發展。與之前的限流滑套設計相比，這種滑套更簡單、零件更少，且具有抗腐蝕噴嘴以使增產流體均勻進入流通孔。
最近，在二疊紀盆地，一家作業公司將80個Packers Plus限流QuickPORT IV滑套一次性下入井內。該井採用混合完井方式，共有20級，每級使用4個滑套組，採用滑套的最深一級位於水平段1179m處（總水平段長3719m），其餘各級採用PNP完井。在不到70小時的泵送時間內，完成了使用QuickPORT IV限流滑套的增產作業，節省了等停相關的成本，降低了水平段末端干預作業的操作風險。
液壓滑套
液壓滑套或趾端滑套，用於完成第一級作業，是整個滑套系統中不可或缺的組成部分。如果沒有第一級作業建立與油藏的通道，那麼就無法泵送球或其他工具來進行後續的增產作業。趾端滑套可以結合PNP等其他完井方法，以避免採用CT進行尾部射孔。
水平段末端的投球限流QuickPORT IV滑套與PNP連用，作為混合完井的一部分
趾端滑套也設計成可用於壓力測試。北美一些地區需要對套管進行試壓，通常達到最大預期工作壓力。業內可進行試壓的趾端滑套通常提供單一和多重試壓選項。Packers Plus Toe-XT液壓滑套採用雙壓力週期，可實現單一試壓（測試壓力可達到最大套管壓力或工具極限壓力），然後進行低壓操作打開滑套，這些操作獨立於增產作業，沒有時間限制。
德克薩斯州東部的一家作業公司，在系統安裝並固井後數週，使用Toe-XT液壓滑套成功對套管進行了試壓，測試壓力達到79MPa。洩壓到0MPa後，在下一個壓力週期，泵入排量為50L/s，壓力為33MPa的低壓下，滑套被打開並進行了增產作業。
CT激活滑套
滑套技術的另一種應用形式是採用連續油管CT下入一個開關工具來激活滑套系統。採用這種系統可實現更高的作業級數，級數僅受到CT長度的限制。
目前，有幾家服務公司可以提供CT開關滑套的技術，通常使用開關工具上的封隔器來開關滑套，併為每一級增產作業提供隔離環境。近期重新設計的Packers Plus Quadrant系統，開關工具不含封隔器，以簡化操作並將降低卡工具的風險。這種開關工具採用了可與滑套剖面齧合的可收縮鍵來開關滑套。在前一級增產作業完成關閉後，再打開後一級，Quadrant滑套這種可關閉功能降低了作業風險。這種功能也幫助實現流體轉向和增產作業。
其他滑套激活方法
目前，一種使用從地面泵入的閂鎖工具來開關滑套的全新激活方法正開始引起大家的注意。該方法可實現井眼全通徑（ID），在增產過程中無內徑限制，可最大限度地提高處理排量，同時保持投球系統的連續泵送效率，還可實現更高的作業級數。
今年早些時候，Packers Plus超高級數（UHSC）系統開始進行現場試驗，從地面泵入一個滑套激活工具，鎖定在一個特定的滑套內並將其打開，用於裸眼井或尾管固井完井的單點增產作業。使用滑套激活工具下入一個球，可為流體轉向和增產提供隔離環境。滑套激活工具上的球和球座均可降解，無需進行磨銑。
今年早些時候，在一口大位移井作業中，操作人員下入了一套60級的Packers Plus完井系統進行增產作業，含50個UHSC級，9個FracPORT投球滑套和一個FracPORT液壓滑套。每一個UHSC級都成功完成了增產作業，最大處理排量為241 L/s，平均排量為212 L/s。該井共用了約87742 m3流體和5942 T支撐劑。所有60級壓裂共耗時約10天，而之前類似參數井採用PNP完井大約需要35天，節省了昂貴的泵送費用，使油井提前20多天投產。
結論
未來石油行業將採用具有自動完井技術的井下工具，可以從地面進行操作，不需要井下干預，雖然實現這種技術可能並不遙遠，但在此期間，使用從地面泵送閂鎖工具的最新創新型滑套，可以在保持井眼全通徑的情況下進行增產作業，並儘量簡化干預作業。該技術還有助於連續泵送操作，從而帶來時間和成本效益，這在當前作業大環境下顯得至關重要。
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