深井水力喷射压裂可行性分析及设计计算

常规深井压裂面临井底破裂压力大、地面施工泵压高、井下封隔器高温失效等问题,需要探索新的增产改造技术。介绍了水力喷射压裂技术及水力喷砂射孔机理、水力喷射压裂机理、水力喷射压裂工具组合。同时分析了其技术特点,分析认为,该技术具有射孔孔眼直径大、射孔深度长、可降低井底破裂压力、无需机械封隔等优点。在进行深井水力喷射压裂可行性分析的基础上,计算了某深井水力喷射压裂工艺技术参数,校核了深井压裂管柱强度,计算了油管排量、环空排量、油管压力和环空压力等水力喷射压裂水力参数及井口压力。分析和计算结果表明,深井水力喷射压裂切实可行。      

水平井水力喷射压裂关键参数优化研究

水力喷射压裂是一项新型高效增产技术,应用井次逐年增多,但对于水力喷射压裂关键参数的确定尚未形成系统理论,使这一技术的实际效果受到影响,如新疆夏子街油田一口水平井两次水力喷射压裂施工均失败。在分析新疆夏子街油田某一水平井失败原因的基础上,优化了施工管柱、喷嘴的尺寸和个数、喷射排量和时间等水力喷射压裂关键参数,该井在同层位、同井段成功实施五级水力喷射压裂,对于健全水力喷射压裂技术理论模型,提高改造效果具有重要意义。     

连续油管水力喷射压裂关键参数优化研究

连续油管水力喷射压裂是集不压井作业、水力喷射射孔、分段压裂于一体化的高效增产改造技术。为此，介绍了该技术中的连续油管压降参数、工具参数、工作液性能等关键参数的实验研究。应用其研究成果，优化了连续油管水力喷射分层压裂设计参数，即喷嘴个数、大小。在不同喷嘴组合的泵压预测中实验了4种喷嘴组合，在接近喷嘴压降的情况下，优选出3个6 mm喷嘴，获得了最大排量。在四川油气田进行了国内第一口井连续油管水力喷射分层射孔及压裂现场试验，并取得了成功。     

水力喷射压裂工艺在水平井的应用

水力喷射压裂工艺包括水力喷砂射孔、水力喷射压裂、停泵裂缝闭合、压裂液返排4个阶段。该工艺首先在老井选层压裂施工中应用取得了成功,避免了下桥塞、下顶封、验串等繁琐工序,工艺简单、成本低廉,安全可靠。多级水力喷射压裂工艺在水平井中的成功应用,实现一趟管柱多级水力喷砂射孔,不仅具有以上优势,还节省射孔费用。此技术在二连地区的广泛应用,取得了理想的压裂成果。     

水力喷射压裂技术

水力喷射压裂技术综合了水力喷射射孔、水力压裂、封隔及其流体泵入等多种技术,具有准确实现定向射孔造缝,无需封隔,降低地层污染,节省作业费用和时间等优点.中原油田水力喷射压裂技术现场应用效果明显.水力喷射器不足之处在于喷嘴耐磨性较差,使用寿命较短,在后续研发中需对喷嘴结构和耐磨性进行优化设计.     

水力喷射压裂工艺在阿尔油田水平井压裂改造中的应用

阿尔油田油藏特点为储油层薄,孔隙度低,岩性致密。在开发中布置了多口水平井,进行大规模压裂改造,以提高产量。针对传统工艺缺点,水力喷射压裂一体化工艺技术为阿尔油田的水平井压裂改造提供了很好的选择,其分层效果好,施工简便、连续,工具不易砂卡等特点,降低了施工风险,节约了成本,缩短了施工周期,成为阿尔油田水平井压裂改造措施的主要手段,为低渗透薄层油藏水平井压裂提供了新的思路和方法。     

水力喷射压裂工艺在101.6 mm套管井中的应用

水力喷射压裂是集水力射孔、压裂、封隔一体化的增产改造新技术。设计研制了用于101.6 mm套管井的水力喷砂射孔工具并优化作业管柱。通过数值计算,给出了射流参数与施工排量的匹配曲线。借助实验手段,确定压裂液交联比例及液体性能测试方法。制定了适合该类井的压裂工艺。现场试验证明水力喷射压裂工艺能够解决101.6 mm套管井常规压裂技术难以有效改造的问题,且对复杂结构井实施增产改造,为水力喷射压裂工艺更广范围的应用提供了参考依据。     

水力喷射钻孔定向压裂技术试验研究

水力喷射钻孔定向压裂技术是在水力喷射钻孔基础上实施压裂工艺。充分发挥水力喷射钻孔定向深穿透沟通裂缝能力强,压裂控制储层范围广的特点,使这种联合工艺衍变成一种新的完井方式。介绍了水力喷射钻孔定向压裂技术的工艺原理,并针对辽河坳陷东部凹陷于楼地区某试验井辉绿岩储层特性进行了水力喷射钻
孔定向压裂设计! 完成了现场试验,并获得成功,获得日产油60.48t、日产气6418m3的高产工业油流,增油幅度显著。通过压裂实时监测分析裂缝形态,表明水力喷射钻孔定向压裂技术可以有效、充分地改善储层渗流场,实现试油求产、单井增产的措施改造目的。     

水力喷射压裂关键技术分析

针对在低渗透油藏采用封隔器分层压裂工艺存在井下工具管串不能取出和封隔器在斜井段磨损密封不严,以及使用连续油管而施工排量达不到加砂压裂要求的问题,开展了水力喷射压裂工艺技术研究。该技术综合了水力喷射射孔、水力压裂和双路径泵入流体等多种技术,能较准确地在指定位置制造裂缝,无需机械封隔,可节省作业时间和降低作业风险。重点介绍了3种水力喷射分段压裂工艺管柱和为之配套的主要工具及技术特点。现场应用表明,该技术在1次施工过程中可完成水力喷射射孔和压裂,简化了工艺程序,节省了施工时间,提高了作业效率,能达到有效改造储层和提高单井产量的目的。     

新疆油田成功实施水力喷射压裂

由中国石油勘探开发研究院廊坊分院提供井下工具和设计、新疆油田公司组织实施的BJHW601井，分3次进行了分段水力喷砂压裂，获得日产37．2m^3高产油流。     

水力喷射压裂技术在河南油田水平井的应用

水平井压裂技术已经成为低渗透油气藏开发的一项有效技术,水力喷砂射孔技术利用高压携砂水射流一次射穿套管和水泥环并穿入地层,形成清洁的大孔径通道,能显著提高油井产能.以赵平8井为例介绍了河南油田水平井水力喷射压裂技术应用情况,施工工艺及存在的问题,并提出了今后改进的建议.     

中原油田水平井水力喷射压裂技术研究及应用

根据中原油田深层低渗油藏具有油藏类型多,构造复杂、断块小,低渗、非均质性强的特点,开展了水平井技术研究,从水平井压裂选井选段、水平井水力喷射分段压裂机理、水力喷砂射孔参数优化设计、水力喷砂射孔分段压裂工艺等几方面进行了研究并在现场进行了试验.现场应用5口井,成功率100％,开抽2口井,有效率100％,增产效果良好.为中...     

连续油管水力喷射压裂技术

川渝地区多数油气藏纵向上存在多个产层，且部分产层跨距较大。为解决逐层压裂的技术难题，在研究连续油管水力喷射压裂技术机理的基础上，提出利用伯努利原理，连续多层段完成水力射孔和压裂，实现水力封隔无需机械封隔。设计研制了连续油管水力喷射分层压裂井下工具，经射穿套管和喷嘴耐磨性室内实验证明，所研制的工具可以有效地射穿套管和岩石，喷嘴耐磨蚀和本体抗返溅能力强。连续油管水力喷射多层压裂工艺技术在四川试验成功，研制的工具能满足现场工艺要求，试验井取得了显著的增产效果。     

水力喷射压裂工具存在问题及完善

水力喷射压裂技术是集水力射孔、压裂、封隔一体化的增产改造新技术,井下工具是该技术成功实施的关键。江苏油田利用该技术已经压裂44口井、89段,成功率达96.7%。对于不成功的井,或技术实施成功、中途遇到异常的井,对井下工具进行重点分析,总结工具的磨损规律,对滑套密封不严、喷嘴磨损严重、保护盖板脱落、本体外表反溅伤害严重、施工压力异常等情况进行举例分析,结合理论研究,提出工具改进措施,有效提高了工具的使用寿命和水力喷射压裂的成功率。     

水力喷射分段压裂裂缝起裂模型研究

优化设计水力喷射分段压裂施工方案时,需要较为准确地预测不同位置的起裂压力。基于Westergaard理论,建立了考虑裂缝诱导应力场的水力喷射分段压裂起裂模型,分析了受第一条裂缝诱导应力影响的后续裂缝起裂压力,并与现场实际压裂数据进行对比;同时,分析了不同裂缝高度、裂缝净压力、原地最小水平主应力和与第一条裂缝的距离对第二条裂缝起裂压力的影响。计算结果显示,模型计算值与压裂试验数据吻合较好。在实际施工参数条件下,裂缝面净压力每增大5 MPa,后续压裂起裂压力增大3 MPa;第一条裂缝高度每增加10 m,后续裂缝起裂压力增加2 MPa,诱导应力场影响范围增加30 m;与第一条裂缝距离越近,后续裂缝起裂压力越高,最大增幅可达21%;原地最小水平主应力增大,诱导应力场的影响范围并不会增大。研究结果对优化设计水力喷射分段压裂施工方案具有一定的指导作用。      

国内水力喷射压裂工艺技术应用研究进展

水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术,适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造,尤其适合薄互层、纵向多层、固井质量差易串槽井、套变井的改造。介绍了国内各油田和科研单位的水力喷射技术研制和应用情况。重点阐述了油管水力喷射技术和连续油管水力喷射技术。油管水力喷射技术有拖动管柱和不动管柱2种方式,连续油管水力喷射技术有管内加砂压裂和环空加砂压裂2种方式。针对水力喷射压裂技术,结合层间封隔器和滑套喷砂器,提出了1种层间封隔器封隔的多级水力喷射压裂不动管柱技术,适用于薄互层的多层压裂,压裂成功率高、易形成主裂缝,增产效果更好。     

水力压裂设计专家系统的开发及应用

以专家知识和现场经验为基础开发的水力压裂设计专家系统,具选层、方案设计、施工参数优化等功能。该系统采用最新的开发工具,具有简单、直观的菜单系统,操作简便易学,既可作为矿场工程师的顾问,又可用于技术培训。反演结果证明,该系统上人有可靠性和实用性。水力压裂设计专家系统包括五个了系统：基础数据库、专家知识库、推理机、单井模拟器和解释机。主要介绍了该系统的总体结构、各子系统的结构及系统的主要功能和用途。     

水平井多级水力喷射压裂封隔工具

为了使1趟钻能够完成6段以上水平井水力喷射压裂施工,研制了PSK多级水力喷射封隔工具。该工具在多层段施工中可通过拖动管柱的方式先用下段的一级喷枪及封隔器进行3段的射孔及压裂施工,然后以投球的方式开启PSK344-110水力喷射封隔工具的喷枪和封隔器进液通道,封堵封隔器下部管柱,再通过拖动管柱的方式施工3个层段,这样就能够用1趟钻对6段进行施工。6口井的应用情况表明,采用多级水力喷射压裂封隔工具,1趟钻可以施工3～4段,最高施工段数为8段,可以减少入井管柱次数,降低成本和减轻工人的劳动强度,缩短施工作业周期,减少对储层的伤害。     

不动管柱水力喷射压裂工艺在川西水平井改造中的应用

川西气田是典型的低孔、低渗、低丰度、高压致密砂岩气藏,水平井分段压裂是这类难动用油气藏的高效开发的关键技术.针对目前常用的水平井喷砂滑套分段压裂普遍要求固井质量高、封隔器容易失效;连续油管水力喷射分段压裂需要压井、多次动管柱、作业周期长的缺点.综合上述两项技术的优点,形成了不动管柱水力喷射分段压裂工艺新工艺,实现了水平井分段压裂的高效改造,并进行了现场应用,取得了工艺和增产效果的成功,值得在水平井改造中推广应用.     

影响水平井压裂设计之参数分析

本文在分析国外有关技术资料的基础上，归纳并讨论了影响水平井压裂效果的一些因素，提出了在水平井压裂设计中所应考虑和注意的若干问题，对于提高水平井压裂效果具有一定的指导意义。