摘要：水力喷射压裂是集水力射孔、压裂、封隔一体化的增产改造新技术。设计研制了用于Φ101.6mm套管井的水力喷砂射孔工具并优化作业管柱。通过数值计算,给出了射流参数与施工排量的匹配曲线。借助实验手段,确定压裂液交联比例及液体性能测试方法。制定了适合该类井的压裂工艺。现场试验证明水力喷射压裂工艺能够解决Φ101.6mm套管井常规压裂技术难以有效改造的问题,且对复杂结构井实施增产改造,为水力喷射压裂工艺更广范围的应用提供了参考依据。

摘要：针对水平井多级压裂双簇水力喷射效果不佳、上下游喷射器冲蚀不均匀和水平井筒内携砂流体中砂粒易沉降等问题,研究了基于阿基米德双螺旋线原理的水力喷射压裂技术。根据阿基米德双螺旋线原理,设计了双螺旋水力喷射压裂管柱及喷射器,并采用可视化试验方法对双螺旋特性进行了室内携砂评价试验;根据牛顿第二定律建立了水力喷射压裂工况下等径直管和双螺旋管柱内携砂流体中砂粒运移的动力学方程,得出了等径直管和双螺旋管柱内砂粒的运动速度计算模型。研究得出,双螺旋水力喷射压裂管柱及喷射器能起到螺旋旋流作用,均衡双簇水力喷射压裂效果和降低上、下游水力喷射器冲蚀的非均匀性;等径直管内砂粒的运动规律符合恒定加速度运动方程,双螺旋管内砂粒的运动规律符合变加速度运动方程。研究结果表明,采用双螺旋结构水力喷射压裂管柱及喷射器是可行的,在均衡多级水力喷射压裂效果和提高水平井筒内携砂流体携砂能力方面具有显著作用。

摘要：中原油田开发进入中后期,井况、剩余油分布日益复杂,常规水力压裂已无法满足油田精细开发需要。为解决深层低渗复杂井况压裂技术难题,研制水力喷射工具,开发抗高剪切水力喷射压裂液,研究压裂优化设计技术,设计压裂管柱,优化裂缝、施工参数,形成了适合中原油田的复杂井况水力喷射压裂技术。完善了水力压裂技术,填补了中原油田水平井压裂空白,实现了近水层、复杂储层、管外窜井压裂,102 mm套管轻微变形井分层压裂,提升了压裂技术的适用性、有效性,为难动用储量的有效开发提供了保障。

摘要：根据中原油田深层低渗油藏具有油藏类型多,构造复杂、断块小,低渗、非均质性强的特点,开展了水平井技术研究,从水平井压裂选井选段、水平井水力喷射分段压裂机理、水力喷砂射孔参数优化设计、水力喷砂射孔分段压裂工艺等几方面进行了研究并在现场进行了试验。现场应用5口井,成功率100%,开抽2口井,有效率100%,增产效果良好。为中原油田其他区块深层高压低渗油气藏水平井压裂改造工艺的实施奠定了基础。

摘要：喷砂射孔所用磨料、压裂液和支撑剂均需通过喷嘴,并以较高的压力和排量被泵注到地层和裂缝中,导致喷嘴冲蚀严重及其内部流道变形,这将降低喷嘴的冲蚀切割能力,对压裂施工的顺利进行产生很大的影响。鉴于此,对水力喷射压裂喷嘴冲蚀程度随喷射时间变化的规律进行试验研究。设计了试验方案,分析了喷嘴冲蚀特性,确定了试验参数,并得到了喷嘴直径与时间的拟合模型。试验结果表明:在排量3 m^3/min、砂比10%的工况下,喷嘴内壁的破坏形式以微切削和疲劳损伤为主,喷嘴出口处脆性破坏明显;喷嘴直径及喷嘴质量与磨蚀时间具有明显的线性关系。研究结果对工具的合理使用和延长工具使用寿命有着重要的指导意义。

摘要：辽河油田部署在低渗区块的水平井需要压裂改造才能取得较好产能，这些水平井大多采用筛管方式完井，改造方式上采用施工难度与风险较小的水力喷射压裂技术。通过几年的攻关研究，根据水力喷射压裂技术的特点，以理论与试验为基础．开展了喷嘴结构设计及优化、喷嘴几何参数优化、喷嘴材质优化和喷枪结构设计等工作，选择了喷嘴流量系数高、加工简单的圆锥收敛型喷嘴，其收敛角确定为13°，圆柱段长度与喷嘴直径比在4左右，喷嘴的主要材料为复合陶瓷1，喷嘴的布置采用对称布孔方式，以相互抵消喷射力的差异，喷枪截面采用能有效增加枪体与套管环空间隙流动面积的六菱形截面，据此完成了整个水力喷射压裂井下工具的研制，形成了水平井水力喷射压裂技术。该技术2011～2014年底在辽河油田现场累计应用14井次，累计增油3．52×105，水力喷射压裂井下工具效果和寿命满足现场施工要求，为低渗区块储量的有效动用提供了技术支持。

摘要：针对哈萨克斯坦肯基亚克区块储层条件和开发技术需求,进行水力喷砂射孔、压裂、完井一体化的新型增产改造技术研究,开展了压裂技术参数模拟优化、优选压裂液、水力喷射酸压—完井一体化管柱设计、根据施工参数优化喷嘴组合等工作。在现场试验应用4口井,技术应用效果明显。

摘要：传统水力压裂应用于水平井、薄层改造增产效果并不理想,而且裂缝位置也不确定。水力喷射压裂是一种利用水射流独特性质的储层改造新技术。我们通过技术攻关,编制软件可以进行水力喷射压裂参数的优化设计,同时研制了水力喷射压裂工具进行了地面和现场2口井试验,结果表明可以满足压裂施工要求,解决了水力喷射压裂工艺难题及工具的研发。

摘要：BZ 19-6油气田的有效开发对满足京津冀发展的能源需求有着重要作用,但由于潜山地层情况复杂、耐磨性高,探井的单井工期成本过高,考虑使用水力喷射压裂技术增加探井产能以满足探井转开发井的产量要求。通过对水力喷射压裂过程的流体力学分析,建立了一套水力喷射压裂参数设计方法,利用该方法并结合BZ 19-6油气田的储层埋深和海上作业规模,分析了水力喷射压裂技术在BZ 19-6油气田探井上应用的可行性。随着作业深度的增加,井口泵压和环空套压都随之增加,88.9 mm和114.3 mm油管的极限水力喷射压裂深度分别为5700 m和6800 m,满足BZ 19-6油气田对作业深度的要求。海上平台的设备能够满足水力喷射压裂在BZ 19-6油气田作业时排量、泵压、液量等方面的要求。预计作业工期比常规压裂缩短50%,在降本增效方面优势明显。综合考虑作业深度、作业规模、设备要求、工期成本等多个方面因素,水力喷射压裂具备在BZ 19-6油气田探井上进行的条件,有望成为该油田探井转开发井的重要技术储备。

摘要：优化设计水力喷射分段压裂施工方案时,需要较为准确地预测不同位置的起裂压力。基于Westergaard理论,建立了考虑裂缝诱导应力场的水力喷射分段压裂起裂模型,分析了受第一条裂缝诱导应力影响的后续裂缝起裂压力,并与现场实际压裂数据进行对比;同时,分析了不同裂缝高度、裂缝净压力、原地最小水平主应力和与第一条裂缝的距离对第二条裂缝起裂压力的影响。计算结果显示,模型计算值与压裂试验数据吻合较好。在实际施工参数条件下,裂缝面净压力每增大5 MPa,后续压裂起裂压力增大3 MPa;第一条裂缝高度每增加10m,后续裂缝起裂压力增加2 MPa,诱导应力场影响范围增加30m;与第一条裂缝距离越近,后续裂缝起裂压力越高,最大增幅可达21%;原地最小水平主应力增大,诱导应力场的影响范围并不会增大。研究结果对优化设计水力喷射分段压裂施工方案具有一定的指导作用。