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[摘 要]水力喷射压裂技术在油田生产中占据着重要的位置,是一种新型的油气生产增产技术,本文首先分析了水力喷射技术的种类,同时阐述了水力喷射压裂技术在水平井压裂中的应用,最后总结了全文。
[关键词]水力喷射压力技术;水平井;志丹采油厂
中图分类号:TH417 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
一、水力喷射技术的种类
(一)水力射孔技术
水力喷射中的射孔技术主要是在水压结构的套管上开窗,开窗的方式为冲孔施工方式,接着将高压水射入地层中的转孔,以此实现油田井筒和地层之间的连接,从而达到有油田生产的增产,是一种值得运用的技术。结合实际的情况,总结出目前国内采用的水力喷射技术为Bernoulli方程式技术,经过水力喷射工具出来的水流射中物体之后,射流会改变方向和速度,损耗的动量将转变为作用力的形式冲击物体的表面,最终的式子如下图1所示。
(二)水力压裂技术
水力喷射中的压裂技术是一种新型的油田增产技术,水力射孔主要是由喷嘴射出,在连续的射流之下在喷射的通道内会形成一种压力,到压力达到顶峰值的时候,就会将底层压破。射流在运作的过程中还会携带砂石、石粒,当这些进入地层表面的时候会支撑起裂缝,如此就能够有效的完成压裂施工。
在压裂施工的过程中,需要确保压力中含有环空压力,以射流的原理为基础,喷射在流體边界层表面,喷射的速度和喷出的速度均等,在边界表面的速度为零,由此能够得知在边界层内的喷出速度会由内向外逐渐开始下降,在流射边界的液体就会逐渐减少,形成负压的现象,当液体从周围进入到边界内之后,会被射流带进地层内,边界的液体就会逐渐减少,为了确保施工的顺利,就需要在套管的内部补充液体,保证套管内的压力和液体均在合格的范围内。
二、水力喷射压裂技术在水平井压裂中的应用
(一)确定分段位置
志丹采油厂双墩采油属于延长油田股份有限公司,油井为开发水平井(结构如下图2所示),结合实际的情况,志丹采油厂的井段内共有15个储层,主要包括5个气层、4差气层、6个含气层,以此数据及实际的情况,将水平井压裂工艺分为以下几个步骤进行:第一,将水平井的水平段分为3段压裂分段,分段的位置必须要选择在较好的水平段(Ⅰ靶点周围2646.0m—2656.0m的范围内);第二,水平中断的位置应该将位置选择在Ⅱ靶点附近2965.0m—2970.0m的范围内。
(二)确定射孔方案
射孔方案的确定需要结合水井的最大水平应力个水平段井的方向是否一致,结合实际的情况选择合适的工艺,确保在射孔技术的施工中不会产生横切裂缝。以志丹采油厂的实际情况,水压喷枪选择滑套喷枪。
如下图3所示,从结构中可以看出滑套喷枪主要是在平面喷枪的喷嘴内加一个滑套(使用剪钉将其固定)。在实际的水力喷射技术施工中,喷枪分为三级,包括:普通平面的喷枪;滑套内径为28mm的喷枪、护套内径为34mm的喷枪。喷射的方式为自上而下以此喷射,在进行各级喷射的时候,要在喷射之前在利用钢球,简短剪钉,进行分级喷射的时候,要结合喷嘴的实际磨损情况,合理进行喷射。
需要注意的是在喷射施工中的三只喷枪的喷嘴均是同等的型号(6×60mm,相位角60°),为了避免在多种裂缝的产生,在施工的时候就要将喷嘴的横向距离控制在6㎝的范围内,射孔井段的位置必须要选择在井段较好的位置。
(三)施工方案
(1)射孔施工阶段:在进行射孔施工的时候,要在油管内注入循环的开泵,通过施工高压水将各类砂石带进套管的开孔部位,应该将液体的流量控制在3.0m3/min,液体中的砂石量控制在1.7m3,在射孔結束之后,要立即关闭闸门,同时还需要结合实际的变化情况,观察射孔的效果。
(2)压裂施工阶段:套管内的开泵需要按照施工设计注入一定量的平衡液体,要将流量控制在1.0m3/min,在正循环阶段施工的时候,为了确保施工质量,流量要控制在3.0m3/min的范围内。
(3)施工监察阶段:要结合实际的曲线图数据,分析施工效果,由于水力喷射施工对压力的排量要求比较严格,排量对随着压力的上升而上升,在施工后期若是压力出现下降情况,就必须要分析喷枪是否有问题。
通过对施工水力喷射技术,将使用前和使用后的产量数据进行对比,能够明显的看出使用水力喷射技术具有很好的增产效果。
三、结束语
综上所述,通过对水力喷射压裂技术的分析与阐述能够得知,使用这类技术能够有效的降低裂缝的宽度,避免主裂缝未出现引发的施工压力,近而影响油田的开采产量,志丹采油厂实施了水力喷射压裂技术之后,取得了较为显著的效果,首先为水平井的密储层的建设提供了有效的技术,其次还能够为油田的开采增加产量。
参考文献
[1] 陈冬林,张保英.水力喷射压裂技术在水平井压裂中的应用[J].科技与企业,2012,05:182-183.
[2] 聂翠平,李相方,高超利,孟选刚,代晓旭,单旭光.水力喷射压裂技术在浅层水平缝压裂中的应用研究[J].西安石油大学学报(自然科学版),2012,03:41-45+4.
[关键词]水力喷射压力技术;水平井;志丹采油厂
中图分类号:TH417 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
一、水力喷射技术的种类
(一)水力射孔技术
水力喷射中的射孔技术主要是在水压结构的套管上开窗,开窗的方式为冲孔施工方式,接着将高压水射入地层中的转孔,以此实现油田井筒和地层之间的连接,从而达到有油田生产的增产,是一种值得运用的技术。结合实际的情况,总结出目前国内采用的水力喷射技术为Bernoulli方程式技术,经过水力喷射工具出来的水流射中物体之后,射流会改变方向和速度,损耗的动量将转变为作用力的形式冲击物体的表面,最终的式子如下图1所示。
(二)水力压裂技术
水力喷射中的压裂技术是一种新型的油田增产技术,水力射孔主要是由喷嘴射出,在连续的射流之下在喷射的通道内会形成一种压力,到压力达到顶峰值的时候,就会将底层压破。射流在运作的过程中还会携带砂石、石粒,当这些进入地层表面的时候会支撑起裂缝,如此就能够有效的完成压裂施工。
在压裂施工的过程中,需要确保压力中含有环空压力,以射流的原理为基础,喷射在流體边界层表面,喷射的速度和喷出的速度均等,在边界表面的速度为零,由此能够得知在边界层内的喷出速度会由内向外逐渐开始下降,在流射边界的液体就会逐渐减少,形成负压的现象,当液体从周围进入到边界内之后,会被射流带进地层内,边界的液体就会逐渐减少,为了确保施工的顺利,就需要在套管的内部补充液体,保证套管内的压力和液体均在合格的范围内。
二、水力喷射压裂技术在水平井压裂中的应用
(一)确定分段位置
志丹采油厂双墩采油属于延长油田股份有限公司,油井为开发水平井(结构如下图2所示),结合实际的情况,志丹采油厂的井段内共有15个储层,主要包括5个气层、4差气层、6个含气层,以此数据及实际的情况,将水平井压裂工艺分为以下几个步骤进行:第一,将水平井的水平段分为3段压裂分段,分段的位置必须要选择在较好的水平段(Ⅰ靶点周围2646.0m—2656.0m的范围内);第二,水平中断的位置应该将位置选择在Ⅱ靶点附近2965.0m—2970.0m的范围内。
(二)确定射孔方案
射孔方案的确定需要结合水井的最大水平应力个水平段井的方向是否一致,结合实际的情况选择合适的工艺,确保在射孔技术的施工中不会产生横切裂缝。以志丹采油厂的实际情况,水压喷枪选择滑套喷枪。
如下图3所示,从结构中可以看出滑套喷枪主要是在平面喷枪的喷嘴内加一个滑套(使用剪钉将其固定)。在实际的水力喷射技术施工中,喷枪分为三级,包括:普通平面的喷枪;滑套内径为28mm的喷枪、护套内径为34mm的喷枪。喷射的方式为自上而下以此喷射,在进行各级喷射的时候,要在喷射之前在利用钢球,简短剪钉,进行分级喷射的时候,要结合喷嘴的实际磨损情况,合理进行喷射。
需要注意的是在喷射施工中的三只喷枪的喷嘴均是同等的型号(6×60mm,相位角60°),为了避免在多种裂缝的产生,在施工的时候就要将喷嘴的横向距离控制在6㎝的范围内,射孔井段的位置必须要选择在井段较好的位置。
(三)施工方案
(1)射孔施工阶段:在进行射孔施工的时候,要在油管内注入循环的开泵,通过施工高压水将各类砂石带进套管的开孔部位,应该将液体的流量控制在3.0m3/min,液体中的砂石量控制在1.7m3,在射孔結束之后,要立即关闭闸门,同时还需要结合实际的变化情况,观察射孔的效果。
(2)压裂施工阶段:套管内的开泵需要按照施工设计注入一定量的平衡液体,要将流量控制在1.0m3/min,在正循环阶段施工的时候,为了确保施工质量,流量要控制在3.0m3/min的范围内。
(3)施工监察阶段:要结合实际的曲线图数据,分析施工效果,由于水力喷射施工对压力的排量要求比较严格,排量对随着压力的上升而上升,在施工后期若是压力出现下降情况,就必须要分析喷枪是否有问题。
通过对施工水力喷射技术,将使用前和使用后的产量数据进行对比,能够明显的看出使用水力喷射技术具有很好的增产效果。
三、结束语
综上所述,通过对水力喷射压裂技术的分析与阐述能够得知,使用这类技术能够有效的降低裂缝的宽度,避免主裂缝未出现引发的施工压力,近而影响油田的开采产量,志丹采油厂实施了水力喷射压裂技术之后,取得了较为显著的效果,首先为水平井的密储层的建设提供了有效的技术,其次还能够为油田的开采增加产量。
参考文献
[1] 陈冬林,张保英.水力喷射压裂技术在水平井压裂中的应用[J].科技与企业,2012,05:182-183.
[2] 聂翠平,李相方,高超利,孟选刚,代晓旭,单旭光.水力喷射压裂技术在浅层水平缝压裂中的应用研究[J].西安石油大学学报(自然科学版),2012,03:41-45+4.