2011水力噴砂射孔壓裂聯(lián)作技術(shù)研究與應(yīng)用

技術(shù)交流水平井水力噴射分段壓裂技術(shù)研究與應(yīng)大學(xué) 鉆 高壓水射流研究提五、知識(shí)情況與查告前言水力噴射分段壓裂是射孔、壓裂 增產(chǎn)措水力噴射分段壓裂(MHJF)是集射 和成

限流法分段壓投球前言壓裂壓裂噴射壓裂工具（噴嘴

噴射起裂1123456一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與1力噴射分段壓裂高壓：高速射流在孔內(nèi)增壓一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與2內(nèi)和環(huán)空水力參數(shù)計(jì)調(diào)整排量，精確控制Pv和

噴射排量和射流沖擊力計(jì)5001000150050010001500200000井深環(huán)空壓耗一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與3

一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與3測(cè)量孔眼壁面壓力 壓力隨噴嘴壓力、排量、噴距、直徑、圍壓等分一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與3

4mm4mm壓力為25MPa圍壓下，相差4.7％～20％4mm壓力為30MPa圍壓下，相差一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與4（1）射孔參數(shù)（孔徑、孔深、方向）對(duì)起裂影響--一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與4射孔參數(shù)（孔徑、孔深、方向）對(duì)起裂影響--孔徑越大，起裂壓力降低射孔長(zhǎng)度增大，裂縫延伸壓力降低射孔方向與σH夾角的增大，起裂壓力增加平行于σH方向射孔，破裂壓力最低，有助于輔助壓裂一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與4射孔參數(shù)（孔徑、孔深、方向）對(duì)起裂影響—室內(nèi)實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置示意一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與4射孔參數(shù)（孔徑、孔深、方向）對(duì)起裂影響—室內(nèi)實(shí)起裂壓力隨孔徑和孔深增加而降α角由900降到00，起裂壓力由30.2MPa降到25.8MPa,降低一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與4射孔參數(shù)（孔徑、孔深、方向）對(duì)起裂影響—地面實(shí)一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與5力噴射射孔參數(shù)在水射流中混入一定數(shù)量磨料微粒國(guó)內(nèi)60～70年始水力噴砂射孔，機(jī)理、參數(shù)、噴構(gòu)材質(zhì)、工藝優(yōu)化一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與5力噴射射孔參數(shù)高速?zèng)_擊套管和巖石，產(chǎn)生切割作用。一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與5力噴射射孔參數(shù)流體參 射流功 流速流 射流反沖磨料參數(shù)磨料類型磨料粒度

工況參入噴射 切割體 切深或切 比

壓排巖圍時(shí)一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與5力噴射射孔參數(shù)噴實(shí)驗(yàn)裝置與方噴磨料加砂系磨料加砂系巖磨料射流實(shí)驗(yàn)裝一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與5力噴射射孔參數(shù) 5分 5分 10分 15分 壓力40383634323028262422201001502005分10分5分10分250 300射孔深度）孔深 時(shí)間粒0.4-實(shí)測(cè) 趨勢(shì)孔深深 深 一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與5力噴射射孔參數(shù) 深度 深度

5分 孔深孔深射 濃深度深度 6 4

00一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與5力噴射射孔參數(shù)磨料射孔和彈射孔對(duì) 一、水力噴射分段壓裂機(jī)理與5力噴射射孔參數(shù)二、水力噴射壓裂工具設(shè)計(jì)研滑套設(shè)計(jì)研二～二、水力噴射壓裂工具設(shè)計(jì)研噴射壓裂工具整體方案使用后滑套－基本無(wú)磨第四級(jí)噴槍－無(wú)滑使用后滑套－基本無(wú)磨第四級(jí)噴槍－無(wú)滑第三級(jí)滑套內(nèi)徑滑套方案設(shè)計(jì)——5?″套管四級(jí)噴第第二級(jí)滑套內(nèi)徑第一級(jí)滑套內(nèi)徑二、水力噴射壓裂工具設(shè)計(jì)研水力噴射分段壓裂工具——5?″套管八級(jí)噴滑套工具尺6049-45-41-37-33-29-二、水力噴射壓裂工具設(shè)計(jì)研5?″套管不動(dòng)管柱10段滑套工具尺孔60 二、水力噴射壓裂工具設(shè)計(jì)研噴射器拖動(dòng)式噴射 滑套式噴射適用于4″～95/8″～6000m材料和處理：噴嘴工 單層最大加砂量二、水力噴射壓裂工具設(shè)計(jì)研水力噴射分段壓裂工具——連續(xù)油管環(huán)連續(xù)油管+安全接頭+噴槍+小直徑脹封式封隔器+扶正器+導(dǎo)向 35MPa下反復(fù)脹封10次，外徑擴(kuò)大到水力噴砂射孔，環(huán)空攜砂液+三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)工藝設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)試自主工具工藝完成近百井型：直井、水平井、定向井，油井、氣井完井：套管射孔、割縫篩管、眼管柱：油管、連續(xù)管，拖動(dòng)管柱與滑套不動(dòng)管自主：參數(shù)軟件、井下工具、工藝設(shè) 1.工具入井定 2.油管內(nèi)加壓，射與 3.維持噴嘴壓降、環(huán)空加壓， 與 4.第二段裂縫射孔、壓 5.重復(fù)4，完成多段壓三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)直井分層壓裂現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)—BQ110 應(yīng)用2″連續(xù)管水力噴砂逐層壓裂、一天試驗(yàn)層位1105m延續(xù)到749m，3層共加入陶粒30.32m3，單層噴壓時(shí)間1～2h，工具達(dá)6h，作業(yè)跨度達(dá)到365m。08,000m3/d，穩(wěn)產(chǎn)1三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)水平井拖動(dòng)管柱現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)—GA002-H9GA002-H9垂深1700m，水平段500m，用27/8”油管拖動(dòng)噴射壓裂2段，填砂50m3，工具達(dá)６h，日產(chǎn)氣由8,000m3/d增加至70,000m3/d。襯管眼完井水平井噴射分段壓裂－XS311H井BA氣體/液體欠平衡鉆井、φ139.7mm襯管完完鉆井深3010m，垂深2480m，水平段長(zhǎng)層位 孔隙度13.6%、滲透率三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)襯管眼完井水平井噴射分段壓裂－XS311H采用投球滑套工具，不動(dòng)管柱常規(guī)油管水力噴射分段壓裂技術(shù)8h完三段壓裂，襯管完井（眼）水平井首次分別完成40m3、30m3、30m3陶粒的施工，油管排量3.0～3.3m3/min，完井僅0.3×104m3/d，壓裂后測(cè)試天然氣無(wú)阻流量16.1×104m3/d產(chǎn)倍比達(dá)到50倍以上，高于鄰井單層壓裂11.4×104m3/d的平均

支撐劑濃度 環(huán)空排量地面壓力[油管] 地面壓力[環(huán)空]

0

套管完井水平井噴射分段壓裂－XS21-1H常規(guī)鉆井、套管完井，完鉆井深2940.0m，JS2難動(dòng)用儲(chǔ)量2697m、2880-2882m)，規(guī)模120m3（分別為40m3、30m3、50m3）。完井僅.×143/d，壓裂后測(cè)試在油壓175MPa、套壓187MPa下配產(chǎn)3210m3d，獲天然氣無(wú)阻流量4.×0m3d，增產(chǎn)倍比達(dá)到2倍以上，是鄰井直井單層壓裂效果的2.倍。三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)套管完井水平井噴射分段壓裂－CX601-2H套管完井,由于井筒條件較差，封隔器分層壓裂3次未能順利座封。2改造目的層為2

1、

2、

322不動(dòng)管柱常規(guī)油管水力噴射分3段壓裂,噴槍位置：2656m、2581m222415m,分別完成40m3、30m3、35m3陶粒的在井口8.5MPa下測(cè)試天然氣產(chǎn)量

環(huán)空排量環(huán)空排量(m?min)支撐劑密度(kg/m?油管壓力(MPa)油管排量環(huán)空壓力

Time

三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)套管完井水平井噴射分段壓裂－X5-4-PB092X5-4-PB092井1960m,水平段746m,施工前產(chǎn)液11t/d，油2t/d，含水84.32009年7月滑套水力噴射加砂壓裂三層，加砂120m3,油8～14t/d，是壓工前的4～7倍,含水降為45% 監(jiān)測(cè),三段裂 明顯,均垂直裂縫,長(zhǎng)50-101m,高14-三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)5?″套管完井水平井噴射4段壓裂－Z66-P21四級(jí)噴槍壓裂4段：1538、1830、1951、加砂量22＋32＋32＋22＝108m3，產(chǎn)油8.5t/d，日增油肇61-平21P131894.0~2001.0井段S落Rate3Rate1 propconc1.200 三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)5?″套管完井水平井噴射5段壓裂－杏13-55-平40大慶杏13-55-平401635m，套管四級(jí)噴槍壓裂5段：1546.4、1466.4、1386.4、1306.4套管完井水平井噴射分段壓裂－W92-P2W92-P2井深3584m，水平段290m，經(jīng)兩次酸化、兩次補(bǔ)孔作業(yè)未見(jiàn)效果產(chǎn)液0.8～1.5t/d，油0.5～1.0t/d，含水40%～58水力噴射加砂壓裂１層（3496m），加陶粒砂20m3，重大突破產(chǎn)液25～30t/d，油15～16t/d，是壓裂前15倍，含水降為30三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)3層在常規(guī)射孔難以有 油壓(MPa)套壓排量砂油壓(MPa)套壓排量砂密度(分鐘圖壓裂施工曲 圖井身結(jié)構(gòu)及噴射工具管串結(jié)三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)4"套管水平井水力噴射壓裂－W13-C356接箍+變接箍+變噴噴3663.0m，懸掛器深度3008.6m2009.9.10完成水力噴射壓裂1段施工(3565.8-3595.8m)，加陶粒26m3壓裂前無(wú)產(chǎn)量，壓后自噴三天，含水三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)襯管直井動(dòng)管柱現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)—火成巖ND7-9化、常規(guī)壓裂（加砂47.9m3）后無(wú)產(chǎn)量。關(guān)井。關(guān)井前日產(chǎn)液0.78m3，日產(chǎn)油0.55t對(duì)1480m、1503m層段拖動(dòng)管柱噴射壓裂，加入陶粒20.0m3和30.1m3，日產(chǎn)油三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)割縫管完井水平井噴射分段壓裂－NDP2、NP16-12割縫管長(zhǎng)596m。施工前產(chǎn)液不足2.02103-2105m、1989.6-1991.6m兩層加NP16-12壓前日產(chǎn)液0.3m3日產(chǎn)油0.1t。噴射壓裂后日產(chǎn)液11.6m3，日三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)深井噴砂射孔現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)—西南油氣三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)深井水力噴射酸化壓裂4段-塔里木油哈122H井為水平井，井深6996m，水平段587m，5寸套管完四級(jí)噴槍壓裂4段：6880.48m、6858.47m、6837.37m、整個(gè)施工持續(xù)近11小時(shí)，四段酸壓共加入膠凝酸240m3，施工泵壓55-施工油管排量2.5-2.6m3/min，套管排量0.8-井下工具工作正常，保證了施工的連續(xù)性三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)5897.70m，井溫三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)實(shí)際油管排量2.60～2.64m3/min，套管排量噴射酸壓油壓：58～68MPa，套壓1234567ⅠⅠⅢ各層段停泵壓力不同，說(shuō)明各層段形成了有效的人工裂儲(chǔ)層級(jí)別越高，停泵壓力越低，與測(cè)井解釋結(jié)果相吻三、水力噴射壓裂工具設(shè)計(jì)研完鉆井完鉆垂深水平段長(zhǎng)壓裂井1830-油層套管壓裂管柱：27/8三、水力噴射壓裂工具設(shè)計(jì)研油管排量2.6-3.4m3/min，套管排量0.5-1.0m3/min，油管壓力AE3P15單段（6×Φ6.0mm噴嘴）過(guò)砂量55+2＝57第一 第二 第三 第四第五 第六 第七 第八三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)煤層氣井水力噴射壓裂－H3-4-094施工井段為全部采用活性水作工作液（射孔液攜砂液、前置液、頂替液噴砂射孔＋支撐劑＝2.3+2.7噴砂射孔階段，3.95m3/min－地面壓為3.95m3/min2.0m3/min，壓力分別四、應(yīng)用推廣和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效(次單層砂平均增完井方備套管+襯(壓裂完井6套管+尾(壓裂完井大套中套管+篩吐篩遼篩華套管＋青H套其合注：水平井97口，直井78口，斜井27口；油井174口，氣井28四、應(yīng)用推廣和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效水平井分段壓裂方法對(duì)序分段壓優(yōu)缺1投球選擇性壓1、不壓井，不動(dòng)管2、現(xiàn)場(chǎng)施工方21、可靠，施工相對(duì)簡(jiǎn)2、可進(jìn)行分段1、施工周期2、只適應(yīng)套管固井射孔完3雙封隔器分1、可進(jìn)行已施工層段和未施工層間的有效封1、易砂卡2、不適合氣井4橋塞封分段壓1、只適應(yīng)套管固井射孔完2、存在卡1、各段之可靠，施工2、可進(jìn)行56278-中原四、應(yīng)用推-中原863課題驗(yàn)收863課題驗(yàn)收評(píng)價(jià)-吐哈-四、應(yīng)用推廣和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效國(guó)際合作與交

Mr.Wayne流技術(shù)

在召開(kāi)產(chǎn)四、應(yīng)用推廣和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效減少經(jīng)濟(jì)社會(huì)效

豐富磨料射流切割和射孔理論，拓寬水射流應(yīng)用領(lǐng)豐富和發(fā)展了水力噴射壓裂增產(chǎn)改造理論和技低滲、非常規(guī)和海洋難動(dòng)用油氣藏有效開(kāi)應(yīng)用

海洋五、知 情況與 37篇，國(guó)際會(huì)議報(bào)告4篇，特邀報(bào)告138篇，SCI、EI收錄21《PetroleumScienceandTechnology》中國(guó)《PetroleumScience》《石油勘探與開(kāi) 2009PRIC-WJT( )特邀報(bào)告《完井工程》高等學(xué) 《水力噴射壓裂機(jī)理與技術(shù)》書(shū)稿

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