文档介绍：吐哈油田井下技术作业公司
水力喷射定点压裂改造技术
研究与应用
汇报人:董玉玲
汇报提纲
第一部分:研究背景及意义
第二部分:关键技术及创新点
第三部分:主要技术特点
第四部分:应用情况及效果分析
第五部分:经济及社会效益分析
第六部分:结论及认识
第一部分:研究背景与意义
吐哈油田现有水平井99口。
水平井压裂改造难点:
改造井段长,采用分段改造。
一般需分3-5段压裂,封隔工具要求高。
多为裸眼完井和筛管完井,封隔难度大。
提高水平井压裂改造效果主要对策:
均衡改造。
有效封隔。
起裂位置裂缝形态确定。
第一部分:研究背景与意义
前期主要采用的改造方式:
1、超高排量笼统压裂。
2、封隔器、桥塞或化学胶塞分段改造。
工艺上成功,未能达到预期效果。
水力喷射定点压裂技术:是集射孔、压裂、封隔一体化的新技术,是一种全新压裂技术。为哈里伯顿公司专有。
我1井与哈里伯顿公司合作,首次成功开展了水力喷射分层压裂。该技术在我井开发效果,开展了水力喷砂定点压裂技术研究。
第一部分:研究背景与意义
第二部分:关键技术及创新点
第二部分:关键技术及创新点
㈠水力喷砂射孔技术
创新点一:设计优化水力喷砂射孔所需的流速、最佳喷射时间、喷砂液浓度、砂粒直径等参数。
主要机理:流体通过喷射工具,压能被转换成动能,高速流体冲击形成射孔通道,完成水力射孔。
特点:
穿透深度大。
无地层压实伤害。
能够选择定向射孔。
1、喷嘴选择:要具有良好的耐磨性和较高的流量系数。
从水力学知识得知流束任意一点处的速度可由下式求得:
VL =CV0D/L
式中: V L——微粒喷嘴出口距离为L 处的射流轴心速度;
C——为试验常数≈6;
V0——为射流初速度;
D——为喷嘴直径;
L——为喷嘴出口至喷射物距离。
上式表明,当L=6D 时,其射流速度仍然保持起初速度的V0不变,自该点之后,射流则按上述规律逐渐减小。
第二部分:关键技术及创新点
㈡水力喷砂射孔参数设计优化
2、压力、流速
根据水力学的动量定律, 当喷嘴的截面一定时,射流速度与压力成正比。试验证明,当通过喷嘴的流速保持在120米/秒、工作压力12MPa以上时,可以取得较好的切割效能。
第二部分:关键技术及创新内容
㈡水力喷砂射孔参数设计优化
3、喷射时间
在一定的工作压力下,当射流达到一定深度后,继续延长喷射时间是无意义的。喷射时间一般在15-20分钟。
第二部分:关键技术及创新内容
含砂量越高,切割效能越好。但是,过多的含砂量容易引起砂堵,并会在途中互相碰撞,降低速度,影响喷射效果。确定砂浓度120 kg/m3 。
4、含砂浓度:
㈡水力喷砂射孔参数设计优化
5、砂粒直径
砂粒直径越大,质量越大,冲击力就越大。一般讲,砂粒直径取喷嘴直径的1/6为最佳,确定选用40-70目和20-40目的石英砂或陶粒均适用。