水力喷砂射孔压裂技术在试油工艺中的实践

近年来,随着我国经济水平的不断提高,我国试油工艺技术也得到了迅猛提升。其中,水力喷砂射孔技术作为采油方式中最重要的一种,可以解决低渗致密油藏、薄油层和有污染的井的射孔作业的问题,可以完成套管完井、筛管完井及裸眼井的射孔压裂作业及低渗油藏及水平井的压裂的改造。同时,水力喷砂射孔压裂技术也是可实现压裂,射孔及排液联作的新型工艺技术。其根据油田储层特点,通过应用能加快试油进度,减少油气层的污染,有利于认识油气层,为该项工艺技术的进一步推广应用储备了实践经验。目前,虽然该项技术尚处于起步阶段,但是其潜力是不可忽视的,因此,本文着重探讨在试油工艺中水力喷砂射孔压裂技术的实践相关问题。     

水力喷砂射孔参数优化设计研究

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,是低渗透油藏压裂增产的一种有效方法。在搞清水力喷射射孔和水力射孔裂缝起裂控制机理的基础上,分析了影响水力喷砂射孔效果的因素,研究表明,喷嘴的优化选择对射孔效率的提高起着至关重要的作用,而喷嘴的内部形状和几何参数是主要的影响因素;压力、流速、喷射时间、含砂浓度、砂粒直径和围压也是影响射孔的主要因素,在现场施工前,应通过实验确定其最佳参数,从而提高射孔效率。     

小直径连续油管水力喷砂射孔环空压裂技术在切六9-15井的试验应用

连续油管技术是石油天然气勘探开发中一项蓬勃发展的技术,在世界范围内已经用于到了新技术方面,连续油管也已经广泛用于压裂施工。青海油田自2009年5月引进1-1/2〞连续油管作业车以来只能应用于一些简单的运用,如:气举、冲砂、酸化等,为了更高效的应用此设备,由工程技术人员牵头与江汉机械研究所合作、大胆尝试了国内首次使用1-1/2〞连续管进行的压裂试验取得了成功,为青海油田高原油田开发作业的提速提效,提供了新的思路和发展方向。本文重要阐述了连续油管水力射孔环空压裂技术在切六9-15井的试验应用情况。     

水力喷砂射孔压裂技术在试油工艺中的实践分析

水力喷砂射孔压裂联作技术是可实现射孔、压裂及排液联作的新型工艺技术,该项技术在青海油田尚处于起步阶段,根据该油田储层特点,将之应用于低渗透储层的试油并获得成功,通过应用能加快试油进度,减少油气层的污染,有利于认识油气层,为该项工艺技术的进一步推广应用储备了实践经验。     

水力喷砂射孔参数研究

水力喷砂射孔技术是利用高压水射流加砂完成射穿套管和地层的一种新工艺,它能有效克服常规射孔引起的压实带污染和近井地带污染,使油流通道更加清洁,起到解堵及射孔双重作用。本文研究了水力喷砂技术的基本原理,并探讨各参数的影响因素及其联系,包括有射流流体参数、磨料参数、岩石性质参数等。水力喷砂射孔相对于传统的射孔技术有很大的优势,它是一项有效清洁的增产措施,掌握其施工参数和性能是未来广泛应用于各油田的大前提。     

连续油管喷砂射孔分段压裂技术的现场应用

连续油管压裂技术特别适合于具有多个薄油、气层的井进行逐层压裂作业,而且是一种安全、经济、高效的油气田服务技术,从上世纪90年代后期开始在油、气田上应用,连续油管压裂作业已经在加拿大、美国应用多年。     

连续油管喷砂射孔底封环空压裂技术的应用

低渗透油藏作为吴起采油厂增储上产的重要组成部分由于油藏性质的特殊性必须经过压裂改造才能获得效益产能。特别是针对低渗透油藏采取的水平井开发技术,更需要合适的压裂技术来实现。这其中连续油管喷砂射孔底封环空压裂技术因其具有施工周期短、施工成本低、压后全通径等优势在低渗透油藏的压裂作业中获得了有效应用。基于此,本文结合采油厂低渗透油藏压裂实际,就连续油管喷砂射孔底封环空压裂技术的工作原理及工艺施工流程进行了详细分析,并就该技术在油井压裂作业中的应用实践进行了阐述,以期促进在技术在采油厂低渗透油气藏开发的广泛应用。     

底封拖动压裂双层套管水力喷砂射孔技术在克拉玛依油田的应用

针对克拉玛依油田一东井区HW11201井油层套管与技术套管重叠段为836～1 036 m,对应的射孔第6-11段。射孔时必须射开油层套管及技术套管才能进行压裂,存在射孔不充分,无法连通地层的风险;存在射孔排量过大,射孔时间过长,割断套管的风险,运用双层套管水力喷砂射孔技术,采用调整射孔时间及排量,可有效射孔,达到射孔效果。针对双层套管,根据水力喷砂射孔地面试验和HW11201井的第6-11段的水力喷砂射孔,从双层套管的技术难点、关键技术及应用效果对该项技术进行阐述,为克拉玛依油田底封拖动压裂双层套管喷砂射孔技术应用和完善提供经验。     

水平井水力喷射分段压裂技术研究与应用

水平井分段压裂技术是提高低渗透油藏产能的主要技术手段。低渗透油藏水平井不动管柱分段压裂工艺技术研究,开展了水力喷射辅助压裂施工工艺及工艺参数优化的研究、射孔与压裂联作工艺管柱设计与优化研究,形成了水平井不动管柱水力喷砂射孔分段喷射压裂工艺,该技术利用喷射液的水力自密封原理对各层段进行隔离分段,通过投球实现一次管柱分2至3段的射孔与压裂联作工艺。现场成功实验表明,该技术达到了推广条件,建议推广应用。     

喷砂射孔降破技术在川西地区的应用研究

喷砂射孔作为降低地层破裂压力的预处理技术,在川西地区已被广泛地使用。本文对喷砂射孔降低地层破裂压力技术的机理进行了研究,对近几年来川西地区喷砂射孔现场试验的9个主要施工参数（喷嘴直径、喷嘴个数、磨料体积浓度、磨料性质、砂量、施工排量、施工泵压、喷射速度、喷砂时间）进行了研究分析。分析得出：喷射速度和喷砂时间为两个最关键的参数,为了达到降低破裂压力的效果,喷射速度应大于260m/s,喷砂时间应达到20~30m in。研究分析结果经过应用后,施工参数得到了优化,进行现场试验取得了良好的施工效果。     

水力喷砂射孔内流动状况数值模拟研究

目前,随着油田的不断开发,水平井水力压裂是油田增产增注的有效技术手段之一。喷砂射孔是继常规射孔技术、高压水射流技术之后发展起来的新型油气井完井方式,它是基于水力动量-冲量定律的一种新型工艺技术。它在油气田勘探开发中已发挥重要作用。本文采用数值模拟方法,对于水力喷砂射孔工艺进行研究,从而得到内部流场流动规律,不仅完善了相关理论,同时对现场应用具有重要的指导作用。本文在射流理论基础上,利用通用CFD软件FLUENT,采用非均匀化正交网格,应用修正的湍流计算模型以及欧拉多相流计算模型,对水力喷砂射孔内流场进行数值计算研究,分析了轴向速度和压力的变化规律,从理论上阐述了水力喷砂射孔的工艺过程给出了水单项射流及液固两相射流湍流场的基本特性。     

射孔对水力压裂的影响因素及对策

水力压裂裂缝的形成不均和射孔的方式有关系,而且和射孔的方位、密度有直接的关系。射孔对地层主应力场产生作用,压裂施工时,影响到裂缝的状态。有必要研究射孔对水力压裂的影响,分析各种影响因素,采取有效的技术措施,解决射孔对水力压裂的影响问题。     

水力喷射压裂技术原理及应用

水力喷射压裂是一种利用水射流独特性质的储层改造新技术。该技术结合了水力射孔和水力压裂技术,能够垂直井孔方向在多个位置独立连续压裂改造而不使用任何机械密封装置,本文对国内外该项技术的发展和应用情况进行调研分析,并结合延长油田现场应用效果进行论证,分析影响该工艺的关键因素,指出该项技术应用的局限性及难度,最终对射流参数进行初步优化。     

连续油管水力喷射压裂技术在双层套管井中的应用

介绍了连续油管水力喷射压裂技术在双层套管井中的应用实例,针对目标井井身结构,优选了水力喷射压裂工具组合及施工参数,现场施工情况表明:射孔排量0.8m3/min,两次射孔砂量共计2.2m3,成功穿透了双层套管,压裂施工加砂量43m3,现场施工顺利,为连续油管水力喷射压裂技术在多层套管的应用进行了技术探索.     

高压水力压裂技术在突出煤层井下应用分析

针对平顶山矿区单一低渗透突出煤层透气性差、钻孔瓦斯抽放难的特性,研究分析了井下高压水力压裂钻孔壁四周应力分布、裂缝启裂机理。在压裂过程中,结合井下特殊生产环境的要求,优化设计清水重复压裂施工工艺,有效改善了压裂目标层的透气性能,使其钻孔瓦斯抽放流量成倍增加,增透效果明显。     

水力喷砂射孔填砂压裂技术研究

水平井体积压裂工艺技术已经成为当今油气田开发的主体技术,但在现场体积压裂施工中多有施工效率低、卡钻、遇阻等问题,为此提出常规油管传输水力喷砂射孔填砂压裂技术,该技术核心为填砂技术。文章介绍了填砂压裂技术的原理和特点以及在现场开展的试验情况。通过现场试验证实水力喷砂射孔填砂压裂技术是可行的,填砂技术可替代封隔器作用,实现层间有效封隔。填砂技术的实现方式分为油管填砂和套管环空填砂两种方式,且现场试验表明套管环空填砂更为可取。现场施工和应用效果表明水力喷砂射孔填砂压裂技术是一种安全高效的水平井体积压裂技术,为油田改造提供了一个新的思路。     

水力压裂工艺的设计理论研究

水力压裂技术是包含了水力压裂、水力封隔、水力喷砂射孔的一项技术。它的应用不仅可以节约成本,缩短作业周期同时对于压裂效率都有了明显的提高。目前国内外很多油田对于水力压裂技术都有了应用,但是理论研究仍然有很大的欠缺。本文简要的对水力压裂的理论作了研究。     

连续油管带底封分段压裂技术在渭北油田的应用

渭北油田长3油藏属于低孔、超低渗、低丰度、低产油藏。常规直井受储层裸露面积小、控制开采规模小等因素影响,开发效果不明显。为进一步提高油田整体开发效益,2013年在该地区提出了连续油管带底封喷砂射孔分段压裂工艺。该工艺通过连续油管注入射孔液实现喷砂射孔,环空注入主压裂液实现加砂压裂,底部封隔器对已压开井段实行隔离,由下而上逐段压裂。该工艺在××井应用后成功实施8段压裂,而且压后获得了可喜的产量。压后初期日产油9.53吨/天,日产液18.45吨/天,含水率48%。截止2013年11月15日累计产103.4吨,累计产液809.02吨。     

套管钢在水力喷砂压裂液中的冲刷腐蚀行为研究

以油田常用套管钢(P110、N80和J55)为研究对象,以水力喷砂压裂液为介质,借助自制管道冲刷腐蚀模拟测试实验台,研究套管钢在水力喷砂压裂液中的冲刷腐蚀行为,分析冲刷时间、含砂量、流速、冲击角度和KCl含量对其冲刷腐蚀行为的影响规律。结果表明:硬度是决定套管钢喷射冲刷腐蚀速率的主要因素,N80钢硬度高冲刷腐蚀速率最低,P110钢居中,J55次之;随着冲刷时间、含砂量、流速和KCl含量的增加,套管钢冲刷腐蚀速率增加,含砂量和流速极大地增加了冲刷腐蚀过程中的机械冲刷作用,而KCl则增加了其中的腐蚀过程;喷射冲刷腐蚀敏感冲击角度为30°;冲刷腐蚀后表面以带有飞边的压痕形貌为主,冲刷腐蚀机理主要为压痕机制。