摘要：针对顺北油田5号条带超深碳酸盐岩储层裸眼分段完井工艺特点,研究设计了一种可控溶解的压裂球,主要用以解决“高耐酸腐蚀性、高速溶解特性、耐高压性能”等3个问题。可溶球采用“基体+涂层”结构,基体材料采用镁铝合金,涂层优选改性聚四氟乙烯+酚醛树脂纳米材料,并使用有机涂层对镁铝合金进行表面处理。对新研制的可溶球分别进行了承压数值仿真分析、耐酸承压测试和高温溶解测试,最后在顺北4-13H井进行了现场应用。研究结果表明:新研制的可溶球能够承受高温160℃、高压70 MPa、耐酸且能高速溶解,平均溶解速率为7.19 g/h,完全溶解只需12 h左右,实现了压裂时承压、生产时快速溶解不堵塞通道的双重要求,能有效提高可溶球在顺北区块裸眼分段完井工艺中的适用性和有效性,满足现场使用需求。研究结果可为油田现场水平井分段完井工艺提供参考。

摘要：为了对水平井分段压裂时所使用的压裂球和球座有更为全面的了解,运用ANSYS软件对不同材料的压裂球和不同结构的球座进行了数值模拟分析,得出结论是:为满足压裂时对压裂球强度和密封性的要求,球座端面角度α定为20°;压裂球的壁厚对压裂球的抗压强度有重要影响,采用实心制造的碳纤维压裂球效果最好;圆弧球座比传统球座对提高压裂球抗压强度更有优势。通过压裂球的强度试验,碳纤维压裂球达到了抗压70 MPa的设计要求,圆弧球座比传统球座更有效地提高压裂球的强度。