文档介绍：钻采工艺 2012年 5月
·28· DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGY May2012
钻井工艺
旋转磨料射流套管开窗技术研究
周爱照1,2,王瑞和1,李德明3,郑轲4,周卫东1,李罗鹏1
(1中国石油大学石油工程学院·华东 2胜利石油管理局黄河钻井总公司
3川庆钻探公司川西钻探公司工程技术部 4塔里木工程公司工程技术部)
,2012,35(3):28-30
摘要:径向水平井套管开小窗技术是油气开发领域的一项热点技术,提出了利用旋转磨料射流进行套管开
窗的思想,并针对工程需求,在淹没条件下进行了套管开窗的实验研究。结果表明,喷嘴压降的增加导致开窗深度
变大,而对开窗直径基本无影响;叶片数、叶片出口角以及喷距的变大导致开窗直径变大、深度减小;喷嘴直径增大
导致开窗直径与深度均变大;围压增加则导致开窗直径与深度均迅速减小;并通过实验优选出了适用于开窗作业
的叶轮参数、喷嘴参数与工作参数,能够为现场应用提供一定的指导。
关键词:旋转射流;磨料射流;套管;开窗
中图分类号:TE243 文献标识码:A DOI:.1006-
径向水平井[1,2]套管开小窗技术具有不需要对喷嘴总成、模拟淹没环境的水箱、磨料射流多功能实
套管进行段铣和大直径扩孔等优势,因此成为近年验架、高压釜等,实验对象为 N80钢级的 140mm套
来研究的一项工程热点。目前常用的开窗方式为机管,壁厚 。喷嘴与叶轮总成由 YG8X材质
械开窗,施工成功率低。针对此问题,根据前人对旋的喷嘴与 38CrMoAl材质的叶轮(表面渗氮,HRC≥
转磨料射流的研究成果[3,4],提出了旋转磨料射流 55)组成,可经受磨料颗粒的长时间磨蚀,见图 1。
套管开窗技术,并针对旋转磨料射流套管开窗的工
程需求,对淹没条件下喷嘴压降、喷距、喷嘴直径、叶图 2为套管开窗实验的示意图。
轮结构参数、围压等因素对套管开窗效果的影响进
行了实验研究,为现场施工提供了参考依据。
图 2 旋转磨料射流套管开窗示意图
1高压泵 2三通阀 3磨料罐 4开窗工具 5叶轮与喷嘴总成 6套
管 7水箱 8混合室 9磨料截止阀 10节流阀 11压力表 12水池 13套
图 1 叶轮与喷嘴总成管片 14围压调节阀 15高压釜
一、实验设备与实验方法高压泵在水池中吸入清水并增压,经高压管线
进入节流阀与磨料罐,利用流态化和静压平衡原理
,然后调节节流阀,改
主要设备:高压泵、磨料射流发生装置、叶轮与变磨料罐上下压差,从而控制加入到管线中的磨料
收稿日期:2012-02-21;修回日期:2012-05-06
基金项目:国家重大科技专项“山西沁水盆地南部煤层气直井开发示范工程”(2011ZX05060)资助。
作者简介:周爱照(1969-),2005年毕业于中国石油大学(华东)油气井工程专业,获工学硕士学位,在读博士研究生,现在中石化胜利石
油管理局黄河钻井三公司工作。地址:(257061)山东省东营市中国石油大学(华东)高压水射