摘要：不动管柱多级压裂技术一般采用逐级缩径投球滑套,使压裂级数和排量受到限制,难于满足多级、大排量压裂井的需求。提出周向分级设计理念,通过配合使用隼翼开关和隼槽式喷砂封隔器实现压裂油管内无缩径节流;采用数值模拟方法优选出弧形挡板导流结构;通过对工具内部流道结构的数值模拟,得到适用于隼槽式滑套结构的携砂液压力损失计算公式。现场试验结果表明增加弧形挡板导流结构滑套内部只有轻微冲蚀,提高了工具的抗冲蚀能力;计算公式与现场测试得到的压力损失结果相对误差最大值为13.26%,可以便于工程应用;以逐级全通径滑套工具为主,并通过配套工具及工艺技术的研究,实现了压裂级数和排量的提升,为全通径不动管柱多级压裂提供了一项新技术。

摘要：压裂改造系统工程是以提高油田采收率、保持稳产为目标，从改造区块的整体出发，以欲压裂并为中心，对其注采系统实施最佳改造措施，使油井压裂后达到较理想的生产状态。阐述了对欲压裂改造油藏进行系统分析、系统设计、系统管理和系统评价的方法。该方法在大庆杏北油田的应用，见到了明显的增油效果，对弥补油田产量的自然递减、保持原油稳产起到了重要作用。

摘要：水力分层压裂技术由于施工排量大、携砂量大、管柱工具井下工作时间长,导致压裂管柱工具部件冲蚀严重。为了研究井下压裂工具冲蚀规律,有针对性分析了井下压裂部件的3种易冲蚀结构:轴向键结构、径向开孔结构和变径结构。采用CFX流场仿真模拟软件,研究了混砂液在易冲蚀结构位置的流场分布,总结出混砂液对易冲蚀结构的冲蚀磨损规律,并通过井下易冲蚀部件实验对有限元计算结果进行了验证。研究表明,键尖冲蚀率随轴向键的键尖形状由大到小变化顺序为:键尖角度60°、90°、45°、180°(键尖圆形)、30°,且键尖部位冲蚀率明显大于键尾冲蚀率;方形出砂口比圆形出砂口抗冲蚀能力强;缩径结构变径比越小冲蚀影响越明显,扩径结构的冲蚀影响可忽略;室内实验结果与有限元计算结果的最大相对误差为10.9%,说明了数值模拟结果的准确性。研究结果为分层压裂工具结构与管柱组合设计提供了理论和施工依据。

摘要：低渗透致密油藏在水力压裂施工中需要大排量和长时间的作业,往往导致压裂管柱冲刷磨损严重而使其强度降低。伞键作为冲刷磨损最为严重的部位,其抗冲蚀性能决定了整套管柱的抗冲蚀能力。为此,以通径式喷砂器伞槽滑套为研究对象,采用有限元软件建立了流场仿真模型,研究了混砂液在伞槽内部的流场分布规律,找到伞键发生冲蚀的原因,并对其进行改进设计。在其内部增加挡板结构,使其内部流场发生改变,进而降低了伞键的冲蚀。优化设计后,伞键冲蚀率密度降低为原结构的1%,冲蚀质量降低了90.31%,使伞键在压裂施工全程具备导向功能,键尖得到有效保护。研究结果可为压裂管柱及工具的设计提供理论依据。