水力喷砂射孔压裂联作技术研究与应用.pdf

提纲/_1前百一、水力喷射分段压裂机理与参数 二、水力喷射压裂工具设计研制 三、现场施工工艺设计与应用I、应用推广和社会经济效益五、知识产权情况与查新报告六、结论与展望水力喷射分段压裂是射孔、压裂、隔离一体化增产措施-XX.-u.刖百连续资助关键技术难点：A喷砂射孔参数及效率 A喷射起裂、水力封隔A喷射压裂工具（喷嘴）喷射起裂及 水力封隔序号项目名称项目来源批准号1高压水射流辅助水平井定向压裂研究国家863计划课题2002AA6150902高压水射流辅助定向压裂技术国家863计划滚动课题2005AA6150203连续管技术与装备-射流增产技术研究国家863计划课题2006AA06A106-054高压水射流喷射压裂机理研究国家自然科学基金项目507740895水力射孔与分段压裂一体化改造增产技术国家油气重大专项专题2009ZX05009-04A6大牛地气田连续分层压裂工艺技术研究国家重大专项示范专题2008ZX05045-003一、水力喷射分段压裂机理与参数1水力喷射分段压裂机理A高压+低压高压：高速射流在孔内增压38MPa低压：喷嘴出口局部低压区 环空卷吸作用，强化封隔效果关键：控制喷射压力和环空压力排量油管注入一、水力喷射分段压裂机理与参数2管内和环空水力参数计算c喷射排量和射流冲击力计算调整排量，精确控制Pv和Pa V管内流体压降损失计算一环空流体压降损失计算.63/3.26sso.6 s(edlAI)S因(H氐0 500 1000 1500 2000 2500井深(m)不同排量环空压耗与井深关系曲线E水力喷射参数设计 m密冈2006-10-19 21:”一、水力喷射分段压裂机理与参数3孔眼内速度及压力分布-数值计算VolocHy Magnitude with Stroamtnsco(40MPa,10mm)Velocity Magnitude with Streamtrace(45MPa,15mm)Static Pressure at Axis套管壁孔径10mm、喷射压力40MPa孔眼最大直径100mm、孔深500mm套管壁孔径15mm、喷射压力45MPa孔眼最大直径100mm 孔深500mm一、水力喷射分段压裂机理与参数3孔眼内速度及压力分布-室内实验1.喷嘴直径在37mm、喷距在070mm内调节；2.模拟孔眼长度在600mm内有级调节，每级长度40mm,套管孔径1020mm3.测量孔眼壁面压力和轴心压力随喷嘴压力、排量、喷距、直径、围压等分布4.模拟“环空加液、射孔裂缝渗流”物理过程。一、水力喷射分段压裂机理与参数3孔眼内速度及压力分布-室内实验25,00030,000数模与物模对比(edlAO X3ETBQ 都0020.00010.0一 m-+5MPa/实电_ +lOMPa/A*.AAI.AA.A+15MPa 侯质TlT4：+20MPa/实验_-5MPa/教馍-lOMPa/数摄入口压力：25MPa 以距：5mm 15MPa/数模20MPa/HI I I I I I(ediAO R3ETEE 佛rx 2口20.0000010.0口力：30MPa 哧胆5mm艇*10MPa/实验-ISMPaM-i-ZOMPa/实验 p-25MPa/安监 一lOMPaO 15MPaO 20MPa/教模-25MPaO 50 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6B(m)4mm喷嘴在入口压力为25MPa时，不同 围压下，相差4.7%20%。4mm喷嘴在入口压力为30MPa时，不同 围压下，相差4.3%20%一、水力喷射分段压裂机理与参数4水力射孔孔眼中裂缝起裂和扩展（1）射孔参数（孔径、孔深、方向）对起裂影响“模拟计算A国家863计划支持，RFPA软件数值模拟改变射孔参数（孔眼直径、孔眼长 度）、地应力（孔眼轴线和最大水平 主应力夹角、垂直/水平应力比值）等条件A起裂压力变化规律以及裂缝扩展情况一、水力喷射分段压裂机理与参数4水力射孔孔眼中裂缝起裂和扩展(1)射孔参数(孔径、孔深、方向)对起裂影响“模拟计算3933-1-1-,0 20 40 60 80 100趣献M大肝肋熊小，A孔径越大，起裂压力降低；射孔长度增大，裂缝延伸压力降低。A射孔方向与Jh夹角的增大，起裂压力增加；A平行于Oh方向射孔，破裂压力最低，有助于辅助压裂。一、水力喷射分段压裂机理与参数4水力射孔孔眼中裂缝起裂和扩展(2)射孔参数(孔径、孔深、方向)对起裂影响一室内实验千斤顶000 g 液压稳压源1-声发射仪注液管声发射探头具三轴植拟压裂实长柒 海水片出耨实验装置示意图一、水力喷射分段压裂机理与参数4水力射孔孔眼中裂缝起裂和扩展(2)射孔参数(孔径、孔深、方向)对起裂影响一室内实验3020 40 60m(n)80 100量小杆命加I室内实验结果与数值模拟规律基本一致起裂压力随孔径和孔深增加而降低 a角由90。降到0。，起裂压力由3O.2MPa降到25.8MPa,降低14.5%一、水力喷射分段压裂机理与参数4水力射孔孔眼中裂缝起裂和扩展(3)射孔参数(孔径、孔深、方向)对起裂影响地面实验定向水力射孔容易实现射孔方向与5方向一致，降低破裂压力和裂 缝延伸压力，控制裂缝在近井地带转向。一、水力喷射分段压裂机理与参数5水力喷射射孔参数优化在水射流中混入一定数量磨料微粒,可大幅度提高射流切割效率射孔深度0.71.0m,压实带二次污 染小，为压裂创造良好井下环境国内6070年代开始水力喷砂射孔，机理、参数、喷枪结构材质、工艺优化 等方面研究较少一、水力喷射分段压裂机理与参数5水力喷射射孔参数优化根据水动力学动量-冲量原理，固体颗粒受水载体加速,高速冲击套管和岩石，产生切割作用。回流液c b）切割岩石情况一、水力喷射分段压裂机理与参数5水力喷射射孔参数优化流体参数 射流压力 喷嘴直径 喷嘴型式 射流功率 流速流量 流体性质 射流反冲力 磨料参数 磨料类型 磨料流量 磨料粒度 混合管直径工况参数进给速度 靶距（喷距）流道数入喷射角 切割体积 切深或切宽 比能 型度度 类浓粒靶件参数 靶件强度 靶件硬度 靶件孔隙度 靶件渗透率实验参数压排磨磨磨岩曷12345678力量料料料性压间一、水力喷射分段压裂机理与参数5水力喷射射孔参数优化实验装置与方法高压泵组磨料射流实验装置水力喷射分段压裂机理与参数5水力喷射射孔参数优化排量影响(白。)压力影响压力(MPa)粒度，040.6mm2726磨料粒度影响磨料类型影响一、水力喷射分段压裂机理与参数5水力喷射射孔参数优化一 一 一 一 O o o o o O 4 3 2 1(日Q)*事时间(min)喷射时间影响磨料浓度影响围压（MPa）1 O 0 9 8 7 6 5 4(目)襄11:13n-u n-H-5 0 5 0 2 2 11(宫)胧隧M金5水泥岩祥1水泥岩样2 褐砂岩 红砂岩35岩性影响灰岩Oj 一、水力喷射分段压裂机理与参数5水力喷射射孔参数优化磨料射孔和炮弹射孔对比射穿双层/三层套管一、水力喷射分段压裂机理与参数5水力喷射射孔参数优化最优喷嘴压降：2835MPa磨料粒度选择：2040目石英砂最优磨料体积浓度：68%最优喷砂射孔时间：1015min已登记国家计算机软件著作权已完成石油天然气行业标准建议稿中华人民共和国石油天然气行业标准水力喷砂射孔参数优化设计行业标准（建议稿）本标准建议稿起草单位：中国石油大学（北京）.本标准建议稿起草人：李根生,黄中伟，田守噌等建议时间：2010年6月二、水力喷射压裂工具设计研制1喷射压裂工具整体方案设计2滑套设计研制(1)滑套结构设计、材料优选(2)各级滑套与喷枪体滑动密封3喷枪喷嘴及防溅体设计研制(1)喷枪本体结构设计研制(2)喷嘴结构设计、材料与布置(3)防溅体参数设计与加工4单向阀、扶正器、多孔管等附件5二级滑套销钉连接方案设计犯(1)滑套和喷枪销钉连接方案设计(2)销钉材料优选及加工二、水力喷射压裂工具设计研制喷射压裂工具整体方案设计安全搜头扶正88喷怆 喷怆 环座 怖管?1二、水力喷射压裂工具设计研制滑套方案设计5%套管级喷枪使用后滑套一基本无磨损篦）二、水力喷射压裂工具设计研制水力喷射分段压裂工具5%套管八级喷枪滑套工具尺寸名称第七级第六级第五级第四级第三级第二级第一级单向阀内孔60型滑套5046423834302622低密度 钢球2.02.65549-4845-4441-4037-3633-3229-2825二、水力喷射压裂工具设计研制 5%套管不动管柱10段加砂压裂工具已加工完毕滑套工具尺寸第九级第八 级滑 套内 孔第七级第六级第五级第四级第三级第二级第一级单向名称滑套内滑套内滑套内滑套内滑套内滑套内滑套内滑套内阀内孔孔孔孔孔孔孔孔孔60型滑套50474441383532292622钢球55494643403734312825改进A喷枪结构及滑套材质改进提高硬质合金A销钉剪切力提高二、水力喷射压裂工具设计研制喷射器本体拖动式喷射器 滑套式喷射器适用于4”95/8套管，6000m井深A材料和处理：喷嘴工作寿命6h以上A地面泵压力：4090MPa,排量：1.04.5m3/min施工层段数：110层，单层最大加砂量：50m3二、水力喷射压裂工具设计研制水力喷射分段压裂工具连续油管环空压裂(CTAF)连续油管+安全接头+喷枪+小直 径胀封式封隔器+扶正器+导向 头封隔器外径96mm,35 MPa下反复胀封10次，外径扩大到 114mm水力喷砂射孔，环空携砂液+喷 枪喷射基液停泵、拖动三、现场施工工艺设计与应用工艺设计与现场试验自主工具工艺完成近百井次现场试验 井型：直井、水平井、定向井，油井、气井 完井：套管射孔、割缝筛管、裸眼管柱：油管、连续管，拖动管柱与滑套不动管柱:参数软件、井下工具、工艺设计自施工工艺与参数L工具入井定位2.油管内加压，射孔3.维持喷嘴压降、环空加压,孔内起裂、裂缝延伸4.第二段裂缝射孔、压裂5.重复4,完成多段压裂11示值息计M髀，稔*中华人民共和国国家版权局计算机软件著作极贵地证书f 诚图般s通 冲一支弹雕度眄 瞅系敦K(p.*n)P-威娅计宜 醺三、现场施工工艺设计与应用直井分层压裂现场试验一BQ110井 BQ110井深2250g 2007年7月27日首次 应用2连续管水力喷砂逐层压裂、一天 成功连续压裂3层。试验层位1105m延续到749nb 3层共加 入陶粒30.32 m3,单层喷压时间12h,工具寿命达6h,作业跨度达到365m。A施工前产气量0,施工后产气量 8,000m3/d,稳产1年以上。三、现场施工工艺设计与应用水平并拖动管柱现场试验一GA002-H9井 GA002-H9垂深1700m,水平段500m,用2 7/8”油管拖 动喷射压裂2段，填砂50 nl3,工具寿命达6 h,日产气由 8,000m3/d 增加至70,000m3/d。自主工具和工艺试验取得成功，压裂增产效果显著。：:二I L3(三、现场施工工艺设计与应用衬管裸眼完井水平井喷射分段压裂一XS311H井A气体/液体欠平衡钻井、6 139.7mm衬管完井 A完钻井深3010m,垂深2480m,水平段长385mA层位：JS31孔隙度13.6%、渗透率0.25md三、现场施工工艺设计与应用衬管裸眼完井水平井喷射分段压裂一XS311H井采用投球滑套工具，不动管柱常规油管水力喷射分段压裂技术8h完成 三段压裂，衬管完井（裸眼）水平井首次试验成功。分别完成401Tl3、30m3、30m3陶粒的施工,油管排量3.03.3标/而n,最高砂浓度700kg/m3,泵压6576MPa,环空排量0.9L 5m3/mi no三、现场施工工艺设计与应用套管完井水平井喷射分段压裂一xs21TH井常规钻井、套管完井，完钻井深2940.0m,IS21难动用储量。投球滑套工具完成不动管柱水力喷射分3段压裂(2525-2527m、2695-2697m、2880-2882m),规模 120m3(分别为40m3、30m3 50m3)。完井仅0.2X104m3/d,压裂后测试在油压17.5MPa、套压18井MPa下配 产3.2X1003/5获天然气无阻流量4.3X10/3/5增产倍比达到22倍以 上，是邻井直井单层压裂效果的2.0倍。三、现场施工工艺设计与应用套管完井水平井喷射分段压裂一CX601-2H井套管完井，由于井筒条件较差，封隔器分层压裂3次未能顺利座封。改造目的层为JS3 电2、此3层,不动管柱常规油管水力喷射分3段压裂，喷枪位置：2656m、2581m、2415m，分别完成40m3、30m 35号陶粒的施工在井口8.5MPa下测试天然气产量6.1 X104m3/d三、现场施工工艺设计与应用套管完井水平井喷射分段压裂一X5-4-PB092井AX5-4-PB092井 1960m,水平段746m,施工前产液 油2t/d,含水84.3%。A2009年7月滑套水力喷射加砂压裂三层，加砂1201TA油814t/d,是压裂施 工前的47倍,含水降为45%。A微地震监测，三段裂缝走向明显,均垂直裂缝,长50Toim,高14-29n三、现场施工工艺设计与应用5%套管完井水平井喷射4段压裂一Z66-P21井A大庆Z66-P21井2205m,套管139.7mm,施工前产油4.5t/dA 四级喷枪压裂4段：1538、1830、1951、2060mA 加砂量22+32+32+22=108m3,产油&5t/d,日增油4.0t扶正器肇 61*1P1 3 1894.02001.0S 落 ubtife三、现场施工工艺设计与应用5%套管完井水平井喷射5段压裂一杏13-55-平40井A 大庆杏 13-55-平40井 1635m,套管 139.7mmA 四级喷枪压裂5段：1546.4、1466.4、1386.4、1306.4、1226.4m扶正器杏 1365-W0井 1366.41406.4m 井段S 落 ubtife三、现场施工工艺设计与应用套管完井水平井喷射分段压裂一W92-P2井AW92-P2井深3584 m,水平段290 m,经两次酸化、两次补孔作业未见效果，产液。81.5t/d,油0.51.0t/d,含水40%58%。A2009年8月5日水力喷射加砂压裂1层(3496m),加陶粒砂20m3,重大突破。产液2530t/d,油1516t/d,是压裂前15倍，含水降为30%。三、现场施工工艺设计与应用 3层套管完井目的层实施水力喷射压裂试验A喷枪本体86mmX 420mm,扶正器外径(I)92mm,安装6 X6.0mm的喷嘴组合；A在常规射孔难以有效穿透的情况下该技 术提供了 一种新的增产途径；。8(Edl/M)(EdlAI)617 653 690 727 763 800()图压裂施工曲线O00O寸O ci步枪本体(O0E/N)单向阀簿管-引鞋1W4474.26mX177府4741.99mXl27 M 曾盅料衣4750,18门图井身结构及喷射工具管串结构 示意图三、现场施工工艺设计与应用4套管水平井水力喷射压裂一W13-C356井开窗侧钻井、4套管完井，完钻井深 3663.0 m,悬挂器深度3008.6m。2009.9.10完成水力喷射压裂1段施工(3565.8-3595.8m),加陶粒26标。A压裂前无产量，压后自喷三天，含水 95%,后转抽生产。wen 13cc35691;Tubln ND7-9井井深1900m。气举、全井段酸 化、常规压裂（加砂47.9相）后无产量。2009年6月30日关井。关井前日产液 0.78m3,日产油0.55t。A对14801T1、1503m层段拖动管柱喷射压 裂，加入陶粒20.0雇和30.1雇，日产油 14to三、现场施工工艺设计与应用割缝管完井水平井喷射分段压裂一NDP2、NP16T2井 NDP2井是吐哈三塘湖割缝管水平井，割缝管长596m。施工前产液不足2.0 m3/do割缝管完井难以实施常规压裂。水力喷射分段加砂压裂，分别在2103-2105m 1989.67991.6m两层加陶 粒18.加3和17.8印3,日产油13T和3,是 压裂施工前6.5倍以上。A NP16T2压前日产液0.3雇，日产油0.1to喷射压裂后日产液11.6相，日 产油9.7t,日增油9t以上，不含水。三、现场施工工艺设计与应用深井喷砂射孔现场试验一西南油气田A大邑7井为直井，井深54811Tb喷射位置5410m喷砂阶段共用3.6m3,实际射孔时间24min,泵压稳定在63-64MPa,喷砂射孔顺利完成。.OO.OO,OOOOOOOOOOOO 90M706050.40,30.20.edl/Menss(Dd10.00人色7H（5390-5423四）/砂射孔施I 10W3物能皿山洪4。小泌1型迪巳生业F工!-Ra-9m3gL。8d,9kg、m3*5。01 仅（BOUSOBCFCBCB,ODHO皿值WXBIElapsed Time,min三、现场施工工艺设计与应用深井水力喷射酸化压裂4段-塔里木油田哈122H井为水平井，井深6996m,水平段587m,5寸套管完井 四级喷枪压裂4段：6880.48m、6858.47m、6837.37m、6819.54m整个施工持续近H小时，四段酸压共加入胶凝酸240m3,施工泵压55-70MPa,施工油管排量2.5-2.6m3/min,套管排量0.8-1.0m3/min井下工具工作正常，保证了施工的连续性。哈122H井水力喷射S1压1施工曲线（）施工时间三、现场施工工艺设计与应用YM2-H26并不压井拖动喷射多段酸压现场试验完钻井次6428.00m,垂深 5897.70m,井温 127.2C 5”悬挂套管完井，长862m 水平段长564m 4月14日一4月18日，三级 喷枪拖动共酸压七段，总注 酸量618m3,喷砂9.4m3喷射酸压工具实物图统J 三、现场施工工艺设计与应用施工压力及停泵压力分析/实际油管排量2.602.64m3/min,套管排量0.801.10m3/min,喷砂射孔油压：5465MPa/喷射酸压油压：5868MPa,套压1927MPa酸压层段序号1234567停泵压力(MPa)21.322.413.615.213.816.214.8储层级别III/IIII/IIII/IIIIIIII/II/III压力降梯度(MPa/min)0.170.210.150.160.090.120.12,各层段停泵压力不同，说明各层段形成了有效的人工裂缝/储层级别越高，停泵压力越低，与测井解释结果相吻合水力喷射压裂工具设计研制水平并不动管柱8段加砂压裂一AE3P21完钻井深:2245m完钻垂深:1840m水平段长:398m1830-2205m2-7/8,外加厚讷篦51/适许点:1465m校深短节（下平 而）：1276m27/8 A1#：_2245,0K2.，8牛式耀1879.99m50IK：2000.32m3#步卷:2100.32miHle：2200.4m2#依格:2150.37m8#陵柢 1829.95m 1940.16m 4吸他:2050.36milltl(0-1591.98)：N80 124.26mm x 1586.78m 水瓶浜:1140.00m ibff2(IS$l224W)：NSO12L36mn|K 65262m压裂井段:油层套管:压裂管柱:图井身结构及喷射工具管串结构 示意图三、水力喷射压裂工具设计研制水平并不动管柱8段加砂压裂一AE3P21A油管排量2.6-3.4 m3/min,套管排量051.0 m3/min,油管压力三、现场施工工艺设计与应用煤层气井水力喷射压裂一 H3-4-094井A施工井段为408.9416.5m/7.6mA全部采用活性水作工作液（射孔液、携砂液、前置液、顶替液）A喷砂射孔+支撑剂=23+2.7方A喷砂射孔阶段，3.95m3/min一地面泵压47.8MPaA压裂时（前置液阶段）油套排量分别为3.95 rrP/min和2.0m3/min,压力分别为51.3MPa和28.5MPam应用推广和社会经济效益油田井次(次)井段(m)单层砂量(m3)井型平均增产(%)完井方式备注四川122415289530 50H+V+X710%套管+衬管(压裂完井)6110521731050H+V+X540%套管+尾管(压裂完井)大庆161538191120 40H+V580%套管中原40284642001025H+V620%套管+筛管吐哈301990237315-18H+V550%筛管辽河12199038H+V540%筛管华北45255030701824H+V630%套管+裸眼青海102303237612H420%套管其它30合计202注：水平井97 口，直井78 口，斜井27 口；油井174 口，气井28 口m1、应用推广和社会经济效益水平井分段压裂方法对比缺点序号 分段压裂优点1投球选择性压裂1、不压井，不动画2、现场施工方便封堵效果差，不能有效对设计层位进 行最佳改造2填砂+液体胶塞 分段压裂1、隔离可靠，施工相对简单2、可进行分段试油1、施工周期长2、只适应套管固井射孔完井3双封隔器分段压裂1、可进行已施工层段和未施工层段 间的有效封隔1、易砂卡封隔器造成井下事故2、不适合气井改造4桥塞封隔 分段压裂1、各段之间隔离可靠，施工简单2、可进行分段试油1、只适应套管固井射孔完井2、存在卡钻风险5连续油管压裂1、一趟钻具可进行多段压裂2、适应不问完井方式1、无法进行分段试油2、施工排量调整变化困难6遇水（油）封隔 器压裂1、中心管与环空无泄漏2、操作简便膨胀时间相对较长7裸眼封隔器1、对各层段可进行有效封隔2、改造效果相对较好1、永久封隔，后续措施困难2、无法进行分段试油8不动管柱水力喷 砂射孔压裂联作1、操作简便、成功率较高 2、适合油气井的多段改造不适用渗滤严重的井lvnih)m应用推广和社会经济效益863计划谟踵验收结论书Tn#砂*百咨承耳堆技 I_!位代婚优：.V:境火必攻 I I不二篇改 I 14ftI _JLJ1出亮全青宪盟了合其危定的研究内容.达外弁冬令献过了合I图版屿纹术扬上 反符了色新性成果.道盘维:织*理我好，毁,，之用金理,和意通*做收.也伏未寻支打提续开展水力上孔与我尤!“飞1的校世行宅和水平井定官喂财辅,也翌为现场试验.用成 一畲完善的水力崎尖气M水平片定育,裂技术.勤收两份；优的863课题验收评价中同无他聚china rrrwouiL*M oailyztm曹西部管道肺髓运跛破百礁j.二H丁,。-,：FU=三工 yu.友猛送W。二不电供同不。境t t吐哈油111水力喷射加帆裂首获财*!.左、M汁嗑M由三是3 T!5.%卷圾方龄TE：甲餐年让是双”归一项壮广重线7弋幅用 MAMtric第五雕家础公司论标在京举行图3皿小臼 皿“甘一.（,这以贵48隹大次士.一（隼工改忑-.,“1隼手工,二一.总一力，看.7*+二=-/摄大彳二邕安庆m51*i”.7-XU.-.捧今次逆/总*哀住育平】尸.”，.二-一：七龙工 ar I 9,：壮】与竹匕一.三二lec，2,，富”，,yy;r*=m赢谈勺工心口交工中国石油报吐哈中原油田苜次应用水平井喷射分段压裂获成功：9SdUM0M 2001221中国石化fi网用讯（马军）12月NH,由ttF将用trik钱求期丁的品1占水 平并一反半I朴人星压裳转遇甑动,淳片是中南油田苒次匣用卡力幅射发球分啾R iJLLB*W.氏甲I外是中院由田宗皿下油画亮钻的口带投水干扑，耐316球.就对应造修层S5将占，中及躺近亲用水力JR矽力扎.幔城分咖的国HT对 窗水干井一敏分别道行大飒8,从而提高西前选也小京甲最隹的洲4产1.11 月16日挎w回各yn并下,作出1对解期ar水平抖的区某斯ej段.富 看技本专林如虹现场,反复他证侬设计,优化虹力1R.制出MI雷.I调，日.饯也g程幽*&A!虹锦岫.鲸肝施IAA，就ttWJIfi KI.二戊分段国壮福送刊设计!1宗.现场flbl恨表襁笳浙.为俎R凭？FAS 5WSS425J1A*.国R6的 3）景，木平林目苗P施划?高如劭育开车书由笛益的幽好.新女率*番秘 加.水平不分用压耽术一阳河x洲咯油田占收关的JUI.划匕中电油田加 大丁木加酎分用开套改造工艺於本的研究和aac.M 口专造林衣平i#任m发中国石化新闻网-中原代故大 18小 国默认 局水力喷射分段加砂压裂 上一震下一国 国成为增储上产的新法宝本报讯日前,西南油气分公司井下作业分公司酸化压裂队对新沙21TH井沙溪 IS组某些井段实施水力喷射分段加砂压裂施工，加砂120立方米，获得图满成功.经 井下作业分公司综合试油队测武，天然气日无阻流重7万立方米.据悉，水力喷射分段加砂压裂工艺是西南油气分公司苜次在水平井上实施.同 时，该井套管完并未经射孔弹射孔，而直接采取水力啧砂进行射孔，避免了对储层带 的污染.新沙21-1H井位于四川省德阳市颁胜利村，I组，是西南油气分公司郁署在新场 背斜构造轴部偏北翼的一口开发评价并.该并通过水力喷砂射孔与加砂压裂连作的新 工艺施工，大大缩短了施工过程，提高了试气效率.（周维荣邓杰秦华）（周维荣邓杰秦华）用户名：|密码：|一 匿名发表中国石化报一西南分公司，*八，工a5-I-之 TaW.酹公司工*W5?又旄?!白生,18 月底功实曾注心女廿4后压量X&改木.口次实原攻用2典r F*曾n*7i女的*t 朱CM内耳箕*廿压海工后r（a：9it*木隹CJ内响在白 n r升公司划 区火改木 响去防.口 0 0（工 加&木隹白=18 4*工后&M 1X6 加81 E 朱.3 SAAP 80 9 l*d&口qja H 2寐.单任员欧CM2T 4”.在0度乂*小.口 大妙养皿a4上部口疾令不严JEEB音响产后0B8域大.4后压量一6足烧A田 比位qs响期产0后改水建霆.后年*m*隹JK*曾a后压尊&木匕地第，pr-0宾系.长足在现改木-R划（P内E尔.*力听G压零&木技是三年&雁&*改5 次a压尊&#F3改木8的电石600公司去防 西窿用2 Hb曾以 Og压零不 RQJ内Rk夬华 tt界上也红方修信.木金 3Efy 又0心毛西外 9软关心欣 T-S：云口响&木得库 自上审改r丐 6刖廿及零工给而*，女书工a.敢克工女卷口 量H.H.a内压力分oi+w*工压，1匹 R方市占用沙分等由2星民沙耳华工像H&.吴他r&*济=&万一?WbtSftb h 也系修军/?后压尊 PIXbMTgm 压后出意方3之，工等峨管牝 W泉外 工土金木屿正e n*r-：*工&杂核术.2N.平今后即y压事x经能功息0匕出使 H 工行兼刘”工隆院 士毋&张压力*工故 Rmrr rx.石油商报四川m1、应用推广和社会经济效益L国际合作与交流美国 OKLAHOMA 大学Shah教授 完井和增产技 术交流美国IES公司 Mr,Wayne HendersonzK 力喷射压裂技 术交流日本大学清 水诚二和彭 国义教授关 于高压水射 流与磨料射 流技术交流在日本召开 第九届环太 平洋国际水 射流会议上 作完井与增 产主题报告m1、应用推广和社会经济效益减少施工风险、提高施工效率和安全性，效益显著丰富磨料射流切割和射孔理论，拓宽水射流应用领域L经济社会效益L应用前景丰富和发展了水力喷射压裂增产改造理论和技术低渗、非常规和海洋难动用油气藏有效开采I 低渗透复里由不藏懑效开采技术 煤高气高效改造增m开采技采海洋、海外复杂油气藏高效开采技术五、知识产权情况与查新报告（1）发表论文37篇，国际会议报告4篇，特邀报告1篇发表论文38篇，SCI、El收录21篇美国Petroleum Science and Technology 中国Petroleum Science石油勘探与开 发石油学报等刊物，舟等学校教树Well Completion Engineering完井工程，葡8生宸主沈力4万3主审4次在SPE、美国水射流WJTA、环太平intemabonal Aspect of Chnese Waler Jet TecwogyProf Dr Ryoji Kobayashi Presided Ishnog Svshj Unttmily洋国际水射流PRICW JT会议等报告2009 PRIC-WJT（日本）特邀报告完井工程高等学校教材，2009水力喷射压裂机理与技术书稿2010尊，imlyof taekuNChinViW4iy ct Pm*。JktoR PociNc AWXP3c器 61 Apr.jtMl N*3 H m MfeUCyUbmi K MhMhtkm irDttfPraTUIhm wi vvj war*Irr(WtnPtr a 尸 H 1 0 l、ark Rm IpnvhEsI f e-Eff T-3-Mtr-WJT?W M kfw m m-rw list)w ppcr 1 boat Eb m bdisc H M lx cmlnmKhndy pr-9arr war(imi jvpcv S nmiwpfi e lb cmir=3Kr pmcaori中 d vdedsi r61a*iiUi be iaaueC CcsnUh id stl cf|oi7-inn WHtnxam of&一止&et 环perIm tn呸*卬4 ksre Be Mxh btic nlbcK veb 心 愠 fir 5ml ppe mMnwwi t Jdy 轨Tbc El|VA3.t Im JkcuMQ.Pluar cpuc yvu salqtoc;tttuuintww*iataMibj uulnkiMJc g pcEK teen Mhoc is xll m ddsib oi an!jriwrUhT xudg d uxnc m the kmf wdbLIU.Mr”v“tuk*a吁AsmHmu.youSvyaa jw%094Mk iniwem ioek CxudK icsim yw kchCuMMl Aid CbBinnki5 haftc Im IrfrvBvW CmfraiMABSTRACTThe present repot twewed re aclnity d waler jet technology in China from ar ritenbonai ooint ol view Itslrst of all emffaszed that Ch nese arouo hadstarted ar apotcMon/w already m the 1950j pror to 军*cations n tne 1960s from d ci Dm walr)M uctnology m erergy resouroes r Japen!rns起领先作用played a leading part收#ater jet technology*we tuned to vanous indusines.ewistniefcm engineerng mechand engineen-ig ndusnal 母70$,UWe的 M 也磁uq East.Ch；na.：UPC)stayed a._ _ r in re 库用opFent 0 氤 19dalogy kr 叩向 inlo ihe 嬴$it enyree 鬲 Admlies a starts at JPC range from base rwencal ardexpermentei stu(iK practical appi atons at many al fields.They ateo rarQe from 8 卜 gh却eed walm,e m s r for applyng 匕 rod engineering to the cawlabng|et It s h)ghy equaled m the Ed#iat LPC siKoeeded to find many new fesults d tie cavilalhg 取 n wai”under high stade ptessureZWJTnChiM独创性工作J subject J the wa:er l is in wale*under high state preisure,wndiSs waSon phenenwton 饼、cawiabz 网 unde hgh stat。|/essix?s|pngYsutyd d Pd Chna has a g pouibi energy resources,petochemai tieWJTis wy effedive to bore can original subject五、知识产权情况与查新报告国家发明专利4项，计算机软件著作权登记4项发明专利中华人民扶和国国家知识产权局金市用金3sg 企业大专利申请受理通知书申叫 200910082408.7电博日200。4 A u B情人：中C石油大学I北京）度明冬秘：H*et餐段科总澧引孔.分is匹方法软件登记五、知识产权情况与查新报告（3）查新报告主要结论六、查新结论该项H通过实验方法优化水力喳2初L1：艺每数，逾过故值桢拟和宽内实验方法研究水力喷砂 财孔。分段乐费机豆.ta；财青人内卓乐机理.环空低压区机理、飒起裂与忙展机理等，并帧制 了滑套式不动管柱水力金妙射孔与分段还裂IR作技术井下1JI.根据检章的文“再如：I-关于青新点文I准入场究分析了水力噢砂射孔的机理及上要影响参数,但检L过融债 模拟和室内实金方法研充分废ft找机理:成员ffl发衣文斌4介织了高隈水射ifi射孔港海场镇型及计 算：成员期发发文*5介细了水力01nsm机理与技术研究进履I文献6对水力喷砂射孔对延性材 仲套管即ft材桃水防和岩4,港级坏械进行了分析,（口布通过实5ft方法优化水力咬心射孔 艺弁敷：峨员即发去文献7在实触空条舒卜进行了水力喊砂射孔地面幡树实验.m在胜利油出现 场进行了*I I艺设计屿:成员捐发表文俄9镖讨了高出水射流定向深穿透附孔的油并增产机：文雄M丁完K庆爱田宗力4仁*人及K油I艺技木：文献12介Mj水力哽眇使BJ的射孔片裂 成功段霹全球if张，文旅10 124出1数侦橙能科内实依方法研究水力喻眇射孔。分段加裂机&XFftrA2.成蛆发/文*2设计储制了出烧I甘水力喷射分出山裳井卜I：具；文射3 介M续油好的水力砂次寰技术翼离安全性和灵话性：文献8为。利，公开/射陶器到隔多发 余力砂加孔111!体化I 2方法,MUI水平#&解水力喷射的“筑方法文做3,8、II 人制飙相春式不动付樽水力”林射孔。分网KIW忙技术升FXA,综M给I.*TA.或口帆发表文献研究大JK点时滥射孔净流场极中、增产机理及水力啧射压裂 机瘠并在宣废条。卜城行了水力面模拟实检m.除成员机发衣文献外，国内 外其他文歙分析了水力“即IHL的晟FI.1要7响。数及01 小网.酊未地过效值微总和空内实“方块研究水力4就射孔。分段冷*MA.2.xj ffftAi.成用句发表文献!制rn段岫管水力嗅射分层仄裂片卜i,nm.除成mtn发&AM外.IM内外兑他文雄场力96爪做术叫.水力嚼砂财孔。小假一体化I.RZiSS叫做 美1N套式不动管杵木力*“射孔。分段他及联和技术升卜的研制，未见桁大丈献报道.尊布相修员（签字卜审核员取“（里3新沏i摊）洪守,月均r/六、结论与展望运用数值模拟和实验研究手段，系统研究了水力喷砂射 孔压裂机理。首次开展了水力射孔孔内压力与速度分布规 律实验研究，揭示了射流孔内增压机理和水力封隔机理;首次开展了水力喷砂射孔参数影响规律实验研究，实验揭示了8个关键参数对水力喷砂射孔效率的影响规律，得到了喷砂射孔参数最优范,为水力喷砂射孔参数优化设计提供了依据;数值模拟和实验研究了射孔眼内射流压力和速度分布规 律，以及射孔孔径、孔深、孔眼轴线和最大水平主应力夹 角对起裂压力的影响；六、结论与展望研制成功了拖动管柱和不动管柱投球滑套式水力喷砂射孔 压裂联作井下工具，建立了动管柱和不动管柱施工工艺，成 功应用于直井、水平井、定向井等不同完井方式的油气井压 裂改造，增产效果显著；水力喷射分层压裂集射孔、压裂、分段一体化，无须机械 封隔，一趟管柱多段压裂，为低渗油气藏压裂改造提供了一 种新型增产措施，丰富和发展