【摘 要】
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我国低渗透油气田资源十分丰富,低渗透油藏的有效开采和增产改造是重要研究课题。水力压裂是开采低渗透油气藏的有效手段。许多低渗透油气田纵向上存在多个产层,单层厚度小,通常
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我国低渗透油气田资源十分丰富,低渗透油藏的有效开采和增产改造是重要研究课题。水力压裂是开采低渗透油气藏的有效手段。许多低渗透油气田纵向上存在多个产层,单层厚度小,通常一口井中有两个或两个以上需要压裂后合采。常规逐层压裂一般采用机械或化学方法封隔,施工工序复杂,作业周期长。水力喷射压裂是20世纪90年代末期国外发展起来的增产改造新技术,适应于直井逐层压裂改造,同样也是水平井增产改造有效可行的方法,对开发低渗透油气藏等难动用储量具有重要的意义和广阔前景。
本文以理论分析方法研究了水力喷射分段压裂起裂机理和水力分段封隔原理,研究表明利用水射流可以实现水力封隔,孔内形成增压,增压的产生与射流流量有关。以流体力学、计算流体力学等为基础,数值模拟了水力喷射分段压裂射孔孔眼内流体压力情况,并对其分布规律进行分析。设计实验方案,采用室内实验的方法研究了水力喷射压裂射孔孔眼内的压力分布规律,并对实验结果进行了分析处理;比较室内实验和数值模拟的结果,二者基本吻合。开展了连续油管摩阻实验,建立连续油管内流体摩阻计算模型,并在水力喷射压裂水力参数研究和水力喷射压裂工具参数研究基础上,建立了水力喷射压裂工艺参数设计方法。设计研制适合水力喷射分段压裂的井下工具,探讨水力喷射分段压裂工艺的可行性,并在国内首次完成连续油管水力喷射分段压裂现场试验。
通过本文的研究,形成了一套水力喷射分段压裂一体化的理论成果,得到水力喷射分段压裂工艺设计方法,实现水力喷射压裂井下工具关键设备研制,探索低渗透油藏增产改造新方法,为我国难动用低渗透油田的高效开发打下理论和实践基础。
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