水力噴射環(huán)空壓裂技術(shù)在水平井上的應(yīng)用.pdf

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1、水力噴射環(huán)空壓裂技術(shù)在水平井上的應(yīng)用王輝鋒(川慶鉆探長(zhǎng)慶井下，陜西咸陽(yáng)712000)摘要：壓裂技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，目前體積壓裂工藝是長(zhǎng)慶油田提高產(chǎn)量的重要措施之一。而水力噴射環(huán)空加砂壓裂技術(shù)是現(xiàn)階段體積壓裂施工中最為有效的技術(shù)。本文主要對(duì)水力噴射環(huán)空加砂壓裂技術(shù)如何進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)的原理、工序以及計(jì)算方法、優(yōu)越性和不足展開分析和研究。通過(guò)系統(tǒng)的研究我們得出水力噴射環(huán)空加砂壓裂技術(shù)通過(guò)噴砂射孔和環(huán)空加砂相互作用、合作，能夠有效的提升噴嘴的使用時(shí)間，加強(qiáng)施工排量，在實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的可操作性和實(shí)用性，建議推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞：水力噴射環(huán)空壓裂技術(shù)；低滲透油氣田；產(chǎn)量；施工工序現(xiàn)階段，體積

2、壓裂工藝是長(zhǎng)慶油氣田提高產(chǎn)量的重要措施之一，而在施工過(guò)程中，水力噴射環(huán)空壓裂技術(shù)逐步取代老工藝，已經(jīng)成為目前壓裂生產(chǎn)的主要方法。本文以油管加砂技術(shù)為對(duì)照，就環(huán)空加砂壓裂的情況進(jìn)行嚴(yán)格的對(duì)比。通過(guò)對(duì)比我們可以得出水力噴射環(huán)空加砂壓裂技術(shù)通過(guò)噴砂射孔和環(huán)空加砂相互作用、合作，能夠拓展油管關(guān)柱所能到達(dá)的深度，能夠有效的提升噴嘴的使用時(shí)間，加強(qiáng)施工排量，在實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的可操作性和實(shí)用性，建議推廣應(yīng)用。1環(huán)空加砂壓裂施工工序及優(yōu)越性1．1環(huán)空壓裂施工工序工序一、將噴射工具放到目的層的位置處。工序二、對(duì)第一段進(jìn)行噴砂射孔操作，直到裂縫出現(xiàn)起裂為止。工序三、開始?jí)毫巡僮鞴ば蛩?、進(jìn)行頂

3、替放噴緩沖的操作工序五、將管柱進(jìn)行上提操作，到達(dá)第二射孔層的位置，開始沖洗管柱，為第二次射孔操作做好準(zhǔn)備工作。工序六、重復(fù)第二步至第五步工序，完成多層分壓的操作。工序七、采用沖砂的方式將井筒清理干凈，為投產(chǎn)做好準(zhǔn)備。1．2環(huán)空壓裂施工的優(yōu)越性通過(guò)實(shí)施，我們發(fā)現(xiàn)水力噴射環(huán)空壓裂技術(shù)比油管壓裂方法更具有一定的優(yōu)越性，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1．2．1能夠有效減少摩阻，提高排量總摩阻=管柱摩阻+噴嘴摩阻(1)油管注入。水力噴射環(huán)空壓裂技術(shù)的原理和常規(guī)壓裂造縫原理存在這很大得不同，這說(shuō)明油井深井中，所使用的油管傳輸壓裂摩阻數(shù)值一定會(huì)非常大。過(guò)高的摩阻勢(shì)必對(duì)深井井口設(shè)備和油管的參數(shù)要求

4、非常高，但是低排量會(huì)造成加砂濃度以及規(guī)模受到一定的影響，無(wú)法完全改造儲(chǔ)層。(2)環(huán)空注入。環(huán)空注入壓裂的原理，主要是通過(guò)地層破裂后，通過(guò)油井的油管和套管環(huán)空注入攜砂液進(jìn)行實(shí)際操作處理的。這種環(huán)空方式的流動(dòng)，產(chǎn)生的通道，要比連續(xù)油管大很多。而且因?yàn)閿y砂液不會(huì)流過(guò)噴嘴，所以不會(huì)產(chǎn)生節(jié)流時(shí)出現(xiàn)的摩阻。這樣一來(lái)就會(huì)避免了由于摩阻而造成的能量損失，尤其當(dāng)排量很小的情況下，甚至可以忽略摩阻的影響，這種方式為今后大排量施工提供了更大的應(yīng)用空間。1．2．2環(huán)空壓裂技術(shù)能夠提高噴嘴的使用時(shí)間在采用水力噴射壓裂技術(shù)中，噴嘴使用時(shí)間問(wèn)題一直困擾著生產(chǎn)。在早期，只有12．5至15T支撐劑噴嘴后發(fā)生了

5、噴嘴故障問(wèn)題。隨著科技的不斷發(fā)展，工程技術(shù)的進(jìn)一步改善，目前噴嘴的使用時(shí)間可以達(dá)到25至30T支撐劑之間。因此，在多層壓裂的工序中，噴嘴的使用時(shí)間還是一個(gè)應(yīng)用短板。使用油管傳輸方式進(jìn)行壓裂的過(guò)程中，支撐劑會(huì)通過(guò)噴嘴進(jìn)入到地層，此外由于施工時(shí)的排量過(guò)低，導(dǎo)致攜砂液對(duì)噴嘴持續(xù)打磨、切割，一般在施工兩段以后，需要進(jìn)行提管柱進(jìn)行檢查或者更換，從而很大程度上降低了油田生產(chǎn)的效率，增加了非生產(chǎn)的時(shí)間。但是，在使用環(huán)空壓裂技術(shù)后，僅僅有120千克／平方米的射孔液經(jīng)過(guò)射孔器泵入，并且只是在噴射起裂的過(guò)程中出現(xiàn)，因此，很大程度的降低了對(duì)噴嘴的腐蝕性。所以，利用環(huán)空壓裂技術(shù)能夠大大延長(zhǎng)了噴嘴的使

6、用時(shí)間，而且還能夠降低起下管柱的非工作時(shí)間(約50％至100％)，提高了油井生產(chǎn)的工作效率。1．2．3對(duì)壓裂液性能要求得到了降低(1)摩阻。由于環(huán)控壓裂技術(shù)對(duì)環(huán)形空間流動(dòng)通道變大，對(duì)壓裂液的摩阻性能大幅降低，使得普通的壓裂液摩阻性能就能夠達(dá)到進(jìn)行施工的需要。(2)耐高剪切性。當(dāng)油管進(jìn)行壓裂過(guò)程時(shí)，壓裂液需要全部在高速的環(huán)境下，通過(guò)僅僅有幾毫米的噴嘴。所以，會(huì)受到較為強(qiáng)烈的剪切損壞，這時(shí)，壓裂液本身具備的耐高剪切性能發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。特別是在攜砂過(guò)程時(shí)，如果耐剪切能力比較差，則會(huì)造成砂堵引發(fā)施工的停滯甚至失敗。在使用環(huán)空壓裂過(guò)程時(shí)，只是在開始階段噴砂射孔過(guò)程中，受到了高剪切

7、的作用，而且因砂比非常小，僅為120千克每立方米，并且不容易發(fā)生脫砂現(xiàn)象，如果出現(xiàn)裂縫起裂現(xiàn)象，環(huán)空注液將不會(huì)受到射流的高剪切作用，從而可以極大的增加了壓裂液的可用面積。2環(huán)空加砂壓裂施工中存在的不足2．1在裸眼井使用中的局限性。使用環(huán)空壓裂技術(shù)射孔液經(jīng)過(guò)射孔器泵入，在噴射起裂時(shí)，裸眼并的漏泄以及固體顆粒輸送就會(huì)存在較大的風(fēng)險(xiǎn)性，因此不適宜在裸眼井內(nèi)使用。2．2對(duì)井口設(shè)備具有一定的腐蝕性。油井的作業(yè)管柱外表面會(huì)受到攜砂液的沖擊。為了解決這種問(wèn)題的出現(xiàn)，我們可以通過(guò)以下方法給予處理：首先，可以在油管與套管