水平井增发产技术研究

一、研究内容一、研究内容 二、技术研究的路线二、技术研究的路线三、主要技术经济考核指标三、主要技术经济考核指标 四、项目完成情况及取得的成果四、项目完成情况及取得的成果 五、考核指标与实际完成指标对比五、考核指标与实际完成指标对比 六、几点体会六、几点体会 2 2、水平井压裂系列技术研究：、水平井压裂系列技术研究：1 1）水平井压裂增产机理研究；）水平井压裂增产机理研究；2 2）裂缝条数、形态对增产量影响；）裂缝条数、形态对增产量影响；3 3）水平井水力喷砂技术研究；）水平井水力喷砂技术研究；4 4）水平井机械隔离分段压裂技术研究。）水平井机械隔离分段压裂技术研究。3 3、水平井酸化、解堵技术研究：、水平井酸化、解堵技术研究：1 1）水平井污染机理研究；）水平井污染机理研究；2 2）水平井机械分段及连续油管拖动酸化技术研究；）水平井机械分段及连续油管拖动酸化技术研究；3 3）酸液体系配套与完善；）酸液体系配套与完善；4 4）其它解堵液体系配套与完善。）其它解堵液体系配套与完善。一、研究内容一、研究内容 二、技术研究的路线二、技术研究的路线三、主要技术经济考核指标三、主要技术经济考核指标 四、项目完成情况及取得的成果四、项目完成情况及取得的成果 五、考核指标与实际完成指标对比五、考核指标与实际完成指标对比 六、几点体会六、几点体会 1 1、开展国内外水平井增产技术调研，提出技术研、开展国内外水平井增产技术调研，提出技术研究对策。究对策。2 2、开展裂缝条数、形态对增产量影响研究，根据、开展裂缝条数、形态对增产量影响研究，根据模拟结果，确定最优化缝长、裂缝条数等参数。模拟结果，确定最优化缝长、裂缝条数等参数。3 3、通过引进、研究改进等手段，配套性能稳定、通过引进、研究改进等手段，配套性能稳定、可靠的水力喷砂分段压裂工具，满足现场井下工具应可靠的水力喷砂分段压裂工具，满足现场井下工具应用的需求。用的需求。4 4、分析水平井污染伤害特征，开展针对性低伤害、分析水平井污染伤害特征，开展针对性低伤害强缓速酸液配方和机械酸化技术研究，实现水平段的强缓速酸液配方和机械酸化技术研究，实现水平段的均匀酸化，提高酸化、解堵效果。均匀酸化，提高酸化、解堵效果。一、研究内容一、研究内容 二、技术研究的路线二、技术研究的路线三、主要技术经济考核指标三、主要技术经济考核指标 四、项目完成情况及取得的成果四、项目完成情况及取得的成果 五、考核指标与实际完成指标对比五、考核指标与实际完成指标对比 六、几点体会六、几点体会1 1、水力喷射压裂喷嘴耐用性水力喷射压裂喷嘴耐用性22段，施工成功率段，施工成功率100%100%，或牛圈湖区块平均单井日增油或牛圈湖区块平均单井日增油5t/d5t/d，其它，其它区块区块8t/d8t/d；2 2、水平井机械隔离分段压裂分段水平井机械隔离分段压裂分段33段，施工成段，施工成功率功率100%100%，或平均单井日增油或平均单井日增油5t/d5t/d；3 3、水平井酸化、解堵技术实现均匀布酸，增油有水平井酸化、解堵技术实现均匀布酸，增油有效率效率75%75%；4 4、完成不同区块、不同完井方式水平井压裂机理完成不同区块、不同完井方式水平井压裂机理研究；研究；5 5、形成水力喷砂压裂技术系列；形成水力喷砂压裂技术系列；6 6、形成水平井机械隔离分段压裂技术系列；形成水平井机械隔离分段压裂技术系列；7 7、形成水平井酸化、解堵技术系列。形成水平井酸化、解堵技术系列。一、研究内容一、研究内容 二、技术研究的路线二、技术研究的路线三、主要技术经济考核指标三、主要技术经济考核指标 四、项目完成情况及取得的成果四、项目完成情况及取得的成果 五、考核指标与实际完成指标对比五、考核指标与实际完成指标对比 六、几点体会六、几点体会 水平井压裂改造的难点：水平井压裂改造的难点：改造井段长，需要分段改造。水平井改造的井段一般为改造井段长，需要分段改造。水平井改造的井段一般为数百米到几千米，为在需要改造的位置形成水力裂缝，数百米到几千米，为在需要改造的位置形成水力裂缝，需要需要采用分段改造措施；采用分段改造措施；水力裂缝优化复杂。为得到较好的改造效果，直井只须水力裂缝优化复杂。为得到较好的改造效果，直井只须优化水力裂缝的支撑长度和导流能力，而水平井不仅要优化优化水力裂缝的支撑长度和导流能力，而水平井不仅要优化水力裂缝的几何尺寸，还要优化水力裂缝的条数，以减少水水力裂缝的几何尺寸，还要优化水力裂缝的条数，以减少水力裂缝之间的干扰，得到较高的累计产量；力裂缝之间的干扰，得到较高的累计产量；分段改造实施工艺技术难度大。水平井一般分分段改造实施工艺技术难度大。水平井一般分3-53-5段压段压裂，每一段如何隔离开，不影响下一井段的施工，施工安全裂，每一段如何隔离开，不影响下一井段的施工，施工安全且在较短的时间内完成，存在相当的难度，可以说是水平井且在较短的时间内完成，存在相当的难度，可以说是水平井压裂的核心。压裂的核心。1 1）化学隔离分段压裂技术）化学隔离分段压裂技术该技术主要用于套管井。其具体做法是：先射开最远的层该技术主要用于套管井。其具体做法是：先射开最远的层段（第一段），油管注入压裂，完成后用液体胶塞和砂子隔段（第一段），油管注入压裂，完成后用液体胶塞和砂子隔离已压裂井段，再射开第二段，通过油管压裂该段，完成后离已压裂井段，再射开第二段，通过油管压裂该段，完成后再用液体胶塞和砂子隔离。采用这种办法，依次压开所需改再用液体胶塞和砂子隔离。采用这种办法，依次压开所需改造的井段，施工结束后冲砂冲胶塞合层排液求产。造的井段，施工结束后冲砂冲胶塞合层排液求产。长庆油田长庆油田20062006年前采用填砂液体胶塞分段压裂工艺施工年前采用填砂液体胶塞分段压裂工艺施工7 7口井口井1919段，单段加砂段，单段加砂21-30m21-30m3 3，2 2口井有明显的增产效果，口井有明显的增产效果，达到相邻压裂直井产量的达到相邻压裂直井产量的2 2倍以上，其他倍以上，其他5 5口井增产效果不明口井增产效果不明显，与相邻压裂直井产量相当。显，与相邻压裂直井产量相当。2 2）限流法分段压裂技术）限流法分段压裂技术限流压裂技术是在压裂过程中，当压裂液高速通过射孔孔限流压裂技术是在压裂过程中，当压裂液高速通过射孔孔眼进入储层时会产生孔眼摩阻随泵注排量增加而增大，带动眼进入储层时会产生孔眼摩阻随泵注排量增加而增大，带动井底压力上升，当井底压力一旦超过多个压裂层段的破裂压井底压力上升，当井底压力一旦超过多个压裂层段的破裂压力，即在每一个层段上压开裂缝，它要求各个段破裂压力基力，即在每一个层段上压开裂缝，它要求各个段破裂压力基本接近，可用孔眼摩阻来调节。该技术适合套管完井且压裂本接近，可用孔眼摩阻来调节。该技术适合套管完井且压裂前没有射孔的水平井，大庆、吐哈等油田进行过现场实验。前没有射孔的水平井，大庆、吐哈等油田进行过现场实验。吐哈油田2007年在牛平10-12井上开展了限流压裂改造技术试验。该井水平段长 425m，分4段采用定向限流射孔，射孔总厚度2m，总孔数20孔，方位为30下、150下，施工获得成功，入井总液量323m3，入井砂量42.7m3。压后最高日产液25.28m3/d，日产油20.19t/d，稳定日产液10m3/d，稳定日产油6.7t/d。3 3）机械封隔分段压裂技术）机械封隔分段压裂技术机械封隔分段压裂技术是近年发展较快和技术系列最多的水机械封隔分段压裂技术是近年发展较快和技术系列最多的水平井改造技术，国外哈里伯顿、贝克休斯、斯伦贝谢，国内大平井改造技术，国外哈里伯顿、贝克休斯、斯伦贝谢，国内大庆、长庆、吉林、四川等发展了配套的技术与工具。庆、长庆、吉林、四川等发展了配套的技术与工具。双封隔器单卡分压双封隔器单卡分压机械桥塞机械桥塞+封隔器分段压裂封隔器分段压裂环空封隔器分段压裂环空封隔器分段压裂裸眼管外封隔器滑套式压裂完井技术裸眼管外封隔器滑套式压裂完井技术双封隔器单卡分压双封隔器单卡分压大庆油田主力发展的分段压裂技术，可以一次性射开所有待改造层段，大庆油田主力发展的分段压裂技术，可以一次性射开所有待改造层段，压裂时利用导压喷砂封隔器的节流压差压裂管柱，采用上提的方式，一趟压裂时利用导压喷砂封隔器的节流压差压裂管柱，采用上提的方式，一趟管柱完成各层的压裂。封隔器耐温管柱完成各层的压裂。封隔器耐温9090，耐压，耐压50MPa50MPa，截至，截至20082008年年1212月，月，共完成共完成7575口井、口井、355355个层段分段压裂现场试验，工艺成功率个层段分段压裂现场试验，工艺成功率97.3%97.3%。现场。现场数据显示，这些井一般施工时间数据显示，这些井一般施工时间1 13 3天，一趟管柱可压裂天，一趟管柱可压裂5 5层，单趟最大层，单趟最大加砂加砂115 m115 m3 3，单井最大加砂量，单井最大加砂量120 m120 m3 3，最大卡距，最大卡距48 m48 m。朝。朝100-100-葡平葡平3535井分井分段压裂现场试验突破段压裂现场试验突破8 8层，单趟管柱加砂层，单趟管柱加砂102 m102 m3 3 ，创国内水平井单趟压裂，创国内水平井单趟压裂管柱压裂层段最多的纪录。管柱压裂层段最多的纪录。3 3）机械封隔分段压裂技术）机械封隔分段压裂技术 3 3）机械封隔分段压裂技术）机械封隔分段压裂技术机械桥塞机械桥塞+封隔器分段压裂封隔器分段压裂射开第一段射开第一段,油管压裂，完成后下机械桥塞座封封堵；再射开第二段，油管压裂，完成后下机械桥塞座封封堵；再射开第二段，油管压裂，机械桥塞座封封堵；按照该方法依次压开所需改造的井段，打油管压裂，机械桥塞座封封堵；按照该方法依次压开所需改造的井段，打捞桥塞，合层排液求产。中石油长庆、吉林、吐哈油田，中石化中原等油捞桥塞，合层排液求产。中石油长庆、吉林、吐哈油田，中石化中原等油田研究应用了该技术。田研究应用了该技术。自自20062006年年8 8月月-2008-2008年年4 4月应用月应用1818井井5454层，工艺成功率层，工艺成功率100%100%，耐温，耐温120120，耐压耐压70MPa70MPa，工作套管，工作套管5 5“和和7”7”，适用于水平井任意层段压裂，桥塞打，适用于水平井任意层段压裂，桥塞打捞吨位小（捞吨位小（2-32-3吨）；步进锁定坐封解封，双向卡瓦锚定。吨）；步进锁定坐封解封，双向卡瓦锚定。吐哈油田首次完吐哈油田首次完成了已经射孔的水平井分三段压裂施工，工具全部采用国产工具。成了已经射孔的水平井分三段压裂施工，工具全部采用国产工具。3 3）机械封隔分段压裂技术）机械封隔分段压裂技术 环空封隔器分段压裂环空封隔器分段压裂 吉林油田开发的技术，已成功地应用于浅层油藏，相对成熟，在深井吉林油田开发的技术，已成功地应用于浅层油藏，相对成熟，在深井应用中还需改进与完善。首先把封隔器下到设计位置应用中还需改进与完善。首先把封隔器下到设计位置,从油管内加一定从油管内加一定压力坐封环空压裂封隔器，从油套环空完成压裂施工，解封时从油管加压力坐封环空压裂封隔器，从油套环空完成压裂施工，解封时从油管加压至一定压力剪断解封销钉，同时打开洗井通道，洗井正常后起出压裂压至一定压力剪断解封销钉，同时打开洗井通道，洗井正常后起出压裂管柱，重复作业过程，实现分射分压。主要技术指标：分射分压管柱，重复作业过程，实现分射分压。主要技术指标：分射分压2 2段；段；耐温耐温150150，耐压，耐压70MPa70MPa；工作套管；工作套管5 5“和和7”7”；解封后可反洗井；步进；解封后可反洗井；步进锁定坐封解封，双向卡瓦锚定。自锁定坐封解封，双向卡瓦锚定。自20062006年年8 8月以来，应用月以来，应用2020井井4040层段，层段，工艺成功率工艺成功率100%100%。3 3）机械封隔分段压裂技术）机械封隔分段压裂技术裸眼管外封隔器滑套式压裂完井技术裸眼管外封隔器滑套式压裂完井技术Baker HughesBaker Hughes近近5 5年来发展完善的一项用于裸眼水平井的完井压裂技术，年来发展完善的一项用于裸眼水平井的完井压裂技术，可以实现水平井分段压裂。主要技术特点：可以实现水平井分段压裂。主要技术特点：管柱耐温管柱耐温160160，耐压，耐压70MPa70MPa；可实现水平井分段大规模压裂改造，能实现可实现水平井分段大规模压裂改造，能实现1 1口井口井8 8段压裂；段压裂；不用固井，降低储层伤害；不用固井，降低储层伤害；不用射孔，节约投资；不用射孔，节约投资；效率高，节省完井及投产时间。效率高，节省完井及投产时间。国内近年新疆、吉林国内近年新疆、吉林、长庆长庆、大庆等油田和大庆等油田和Baker HughesBaker Hughes合作，引进该合作，引进该技术进行现场实验，最多压裂技术进行现场实验，最多压裂5 5段，效果好，但该技术费用比较高。段，效果好，但该技术费用比较高。4 4）水力喷砂分段压裂技术）水力喷砂分段压裂技术 是是90 90 年代末发展起来的，目前国外应用比较广泛。其技术原理是根年代末发展起来的，目前国外应用比较广泛。其技术原理是根据伯努利方程，将压力能转换为速度，油管流体加压后经喷嘴喷射而出据伯努利方程，将压力能转换为速度，油管流体加压后经喷嘴喷射而出的高速射流的高速射流(喷嘴喷射速度大于喷嘴喷射速度大于126 m/s)126 m/s)在地层中射流成缝，通过环在地层中射流成缝，通过环空注入液体使井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下，射流出口周围流空注入液体使井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下，射流出口周围流体速度最高，其压力最低，环空泵注的液体在压差作用下进入射流区，体速度最高，其压力最低，环空泵注的液体在压差作用下进入射流区，与喷嘴喷射出的液体一起被吸入地层，驱使裂缝向前延伸，因井底压力与喷嘴喷射出的液体一起被吸入地层，驱使裂缝向前延伸，因井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下，压裂下一层段时，已压开层段不再延伸，刚好控制在裂缝延伸压力以下，压裂下一层段时，已压开层段不再延伸，因此，不用封隔器与桥塞等隔离工具，因此，不用封隔器与桥塞等隔离工具，实现自动封隔。实现自动封隔。4 4）水力喷砂分段压裂技术）水力喷砂分段压裂技术哈里伯顿、哈里伯顿、BJ BJ 等公司在国外应用近千口井，国内长庆、万庄分院、新疆、等公司在国外应用近千口井，国内长庆、万庄分院、新疆、四川等油田研究应用超过四川等油田研究应用超过5050口井，口井，2008 2008 年年1111月大庆油田试验月大庆油田试验1 1口井口井4 4段压段压裂，施工裂，施工1515天，压后产气天，压后产气1313万方。吐哈油田实验了万方。吐哈油田实验了2 2口井，现场施工一次口井，现场施工一次成功，压后产量由施工前的成功，压后产量由施工前的1 12t/d2t/d增加到施工后的增加到施工后的9 920t/d20t/d，取得了较，取得了较好的增产效果。目前，国内应用该技术的难点在于喷嘴材料优选、设计好的增产效果。目前，国内应用该技术的难点在于喷嘴材料优选、设计和相关水力参数优化，国内的喷嘴容易磨损，加砂量比较小，施工过程和相关水力参数优化，国内的喷嘴容易磨损，加砂量比较小，施工过程中发生喷嘴刺穿现象。另外，该技术作业过程中需要动管柱，需要配套中发生喷嘴刺穿现象。另外，该技术作业过程中需要动管柱，需要配套井口的带压作业装置，施工周期比较长。井口的带压作业装置，施工周期比较长。喷枪喷枪扶正器扶正器丝堵丝堵外加厚油管外加厚油管 200 2008 8年年1010月月2626日日-28-28日，在日，在牛东平牛东平2 2两段水力喷射分段压裂，最高砂比两段水力喷射分段压裂，最高砂比45%45%，两段分别，两段分别加入陶粒加入陶粒18.1m18.1m3 3和和17.8m17.8m3 3，压后合采，日产液压后合采，日产液24.0m24.0m3 3/d/d，日产油，日产油19.8t/d19.8t/d，含水，含水2%2%。2009 2009年在牛东年在牛东7-97-9井实施取得突破，单层最大井实施取得突破，单层最大加砂量加砂量27m27m3 3，压后日增油，压后日增油9t/d9t/d。5 5）连续油管水平井分段压裂技术）连续油管水平井分段压裂技术 连续油管作业装置被誉为连续油管作业装置被誉为“万能作业万能作业”设备连续，连续油管压裂技术的设备连续，连续油管压裂技术的关键是井底工具组合，采用膨胀式封隔器可在单个井眼中对多个目的层关键是井底工具组合，采用膨胀式封隔器可在单个井眼中对多个目的层进行射孔并进行有效地改造，配套水力喷砂装置还可以对水平井、直井进行射孔并进行有效地改造，配套水力喷砂装置还可以对水平井、直井进行水力喷砂压裂。国内利用连续油管压裂的还处于实验阶段，中石化进行水力喷砂压裂。国内利用连续油管压裂的还处于实验阶段，中石化华北分公司在大牛地气田和华北分公司在大牛地气田和BJ BJ 公司合作，进行了两口井公司合作，进行了两口井6 6层次的试验应层次的试验应用，成功率用，成功率100%100%，平均单层加砂，平均单层加砂26.28m26.28m3 3,单层最大加砂单层最大加砂31m31m3 3 ，首次在，首次在国内致密气藏采用连续油管喷砂射孔环空分层压裂；西南油气田公司在国内致密气藏采用连续油管喷砂射孔环空分层压裂；西南油气田公司在四川白浅四川白浅110 110 井成功实施连续油管水力喷砂逐层压裂（油管注入），不井成功实施连续油管水力喷砂逐层压裂（油管注入），不过这几口井均为直井。在国外该技术比较成熟。过这几口井均为直井。在国外该技术比较成熟。压裂方式压裂方式技术特点技术特点主要指标主要指标/关键技术关键技术适应性适应性备注备注化学隔离分段压裂技化学隔离分段压裂技术术1、施工安全性高；、施工安全性高；2、对所隔离的层段伤害大；、对所隔离的层段伤害大；3、施工繁杂，作业周期长。、施工繁杂，作业周期长。1、液体胶塞是核心液体胶塞是核心1、该技术主要用于套管井。、该技术主要用于套管井。1、该技术很少使用。、该技术很少使用。限流法分段压裂技术限流法分段压裂技术1、分段的针对性相对较差；、分段的针对性相对较差；2、设计限流裂缝数多、隔层薄、层间差异大，导、设计限流裂缝数多、隔层薄、层间差异大，导致压不开，支撑剂进入不均衡。致压不开，支撑剂进入不均衡。1、利用孔眼摩阻调节使每个段破裂压、利用孔眼摩阻调节使每个段破裂压力基本接近力基本接近1、该技术主要用于套管井；、该技术主要用于套管井；2、压前没用射孔。、压前没用射孔。1、该技术很少使用。、该技术很少使用。机机械械封封隔隔分分段段压压裂裂技技术术双封隔器单双封隔器单卡卡1、一次性射开所有待改造层段；、一次性射开所有待改造层段；2、采用上提的方式，一趟管柱完成各层的压裂。、采用上提的方式，一趟管柱完成各层的压裂。1、封隔器耐温、封隔器耐温90，耐压，耐压50MPa；2、一趟管柱可压裂一趟管柱可压裂5层单趟管柱加砂层单趟管柱加砂102m31、该技术主要用于套管井；、该技术主要用于套管井；1、该技术主要在浅井使、该技术主要在浅井使用。用。2、工具的可靠性差。、工具的可靠性差。机械桥塞机械桥塞+封隔器封隔器1、分段的针对性相对较强；、分段的针对性相对较强；2、水平井任意层段压裂、水平井任意层段压裂1、耐温、耐温120，耐压差，耐压差70MPa工作套工作套管管5“和和7”2、一趟管柱可压裂、一趟管柱可压裂8层单趟管柱加砂层单趟管柱加砂102m31、该技术主要用于套管井；、该技术主要用于套管井；1、该技术主要在浅井使、该技术主要在浅井使用。用。2、施工时间、施工时间15-30天。天。环空封隔器环空封隔器1、只能分、只能分2段压裂；段压裂；1、适应、适应51/2和和7”套管，耐压差套管，耐压差70MPa，1501、该技术主要用于套管井；、该技术主要用于套管井；1、该技术主要在浅井使、该技术主要在浅井使用。用。裸眼管外封裸眼管外封隔器滑套式隔器滑套式1、水平井任意层段压裂、水平井任意层段压裂2、不用固井，降低储层伤害、不用固井，降低储层伤害3、不用射孔，节约投资、不用射孔，节约投资4、效率高，节省完井及投产时间、效率高，节省完井及投产时间1、管柱耐温、管柱耐温160，耐压，耐压70MPa；1、该技术主要用于裸眼井；、该技术主要用于裸眼井；2、施工结束后，管柱永久、施工结束后，管柱永久留在井里。留在井里。1、该技术是目前流行的、该技术是目前流行的技术。技术。2、费用高、费用高水力喷砂压裂技术水力喷砂压裂技术1、不用封隔器与桥塞等隔离工具，、不用封隔器与桥塞等隔离工具，实现自动封隔实现自动封隔2、施工安全性高；、施工安全性高；1、管柱耐温、管柱耐温120，耐压，耐压50MPa；2、一趟管柱可压裂、一趟管柱可压裂4段段1、可以在裸眼、筛管完井、可以在裸眼、筛管完井、套变井、套管井上进行施套变井、套管井上进行施工工1、受到环空压力的限制。、受到环空压力的限制。2、工具的性能需提高。、工具的性能需提高。连续油管水平井分段连续油管水平井分段压裂技术压裂技术1、施工安全性高，快速；、施工安全性高，快速；2、万能作业、万能作业1、井底工具组合是关键。、井底工具组合是关键。1、可以在裸眼、筛管完井、可以在裸眼、筛管完井、套变井、套管井上进行施套变井、套管井上进行施工工1、在国内还处于实验阶、在国内还处于实验阶段段 1)1)针对以裸眼方式完井的水平井针对以裸眼方式完井的水平井,以裸眼管外封隔器压裂技术以裸眼管外封隔器压裂技术为主为主,研究方式采用引进国外成熟的技术，提高水平井的产量研究方式采用引进国外成熟的技术，提高水平井的产量。2)2)针对以筛管、套管方式完井的水平井，重点开展水力喷砂针对以筛管、套管方式完井的水平井，重点开展水力喷砂压裂技术研究，研究方式与中国石油大学（北京）合作，中压裂技术研究，研究方式与中国石油大学（北京）合作，中国石油大学（北京）合作以理论研究为主，工程院以现场试国石油大学（北京）合作以理论研究为主，工程院以现场试验为主，验为主，创新点是将喷枪与滑套结合，实现一趟管柱两段以创新点是将喷枪与滑套结合，实现一趟管柱两段以上的水力喷砂压裂改造上的水力喷砂压裂改造 。水平井酸化与直井酸化相比有显著不同的。水平井酸水平井酸化与直井酸化相比有显著不同的。水平井酸化处理作业更为复杂和困难，因为水平井酸化时，酸液分化处理作业更为复杂和困难，因为水平井酸化时，酸液分布受到了更长井筒的影响。布受到了更长井筒的影响。水平井酸化的难点：水平井酸化的难点：水平段浸泡时间长，污染程度深，酸化施工规模大、时水平段浸泡时间长，污染程度深，酸化施工规模大、时间长、间长、残酸返排困难，容易造成二次伤害。残酸返排困难，容易造成二次伤害。酸液在整个层段均匀置放难度大。酸液在整个层段均匀置放难度大。1)1)水平井酸化酸液体系的调研水平井酸化酸液体系的调研 化学转向酸化液在水平井中利用暂堵剂是为了在不进行机械封隔情况下，有效地沿处理区段的井筒布酸。主要转向剂材料：细粒惰性有机树脂；固体有机酸；可变形固体；蜡的混合物；油溶性聚合物；遇酸膨胀聚合物；含有水溶性聚合物的岩盐等。如苯（甲）酸、岩盐、蜡球、油溶性树脂、泡沫等。主要性质：材料在浓酸中应基本上是不溶解的；应在岩层表面形成低渗透致密滤饼，而不会穿入地层；密度不要太高以防发生沉降；生产期间易于消除等。1 1）水平井酸化酸液体系的调研）水平井酸化酸液体系的调研 1 1）水平井酸化酸液体系的调研）水平井酸化酸液体系的调研 缓速酸缓速酸针对超深水平井的储层污染伤害优选泡沫缓速酸和深穿透针对超深水平井的储层污染伤害优选泡沫缓速酸和深穿透缓速酸，延缓酸岩反应速度，酸液解堵能力强，解除有机和缓速酸，延缓酸岩反应速度，酸液解堵能力强，解除有机和无机伤害，且泡沫酸具有增能返排的能力，二次伤害小。无机伤害，且泡沫酸具有增能返排的能力，二次伤害小。塔里木油田超深水平井井深塔里木油田超深水平井井深5000m5000m左右，采用筛管完井，左右，采用筛管完井，采用泡沫酸和深穿透缓速酸施工，酸液腐蚀速率采用泡沫酸和深穿透缓速酸施工，酸液腐蚀速率1.01.0g/m2h,酸液破乳能力100%，60min残酸的PH值2.0，岩芯流动实验解堵效果渗透率的恢复率110%，用酸强度在用酸强度在0.4-0.8m0.4-0.8m3 3/m,/m,酸酸后采取气举或连续油管排液，现场用用后采取气举或连续油管排液，现场用用1313井次，酸后累计增井次，酸后累计增油油151510104 4t t。2 2）水平井酸化布酸工艺技术的调研）水平井酸化布酸工艺技术的调研 笼统酸化工艺技术笼统酸化工艺技术 笼统酸化工艺技术是将油管下放至水平段的末端或始端，笼统酸化工艺技术是将油管下放至水平段的末端或始端，不采取任何的酸液置放技术将酸液挤入地层，工艺简单，但不采取任何的酸液置放技术将酸液挤入地层，工艺简单，但酸后易造成注酸点附近酸液浸泡时间较长过度溶蚀，水平段酸后易造成注酸点附近酸液浸泡时间较长过度溶蚀，水平段不能实现均匀酸化，酸后残酸返排困难。胜利东辛油田属疏不能实现均匀酸化，酸后残酸返排困难。胜利东辛油田属疏松砂岩油藏，辛松砂岩油藏，辛9-9-平平1 1井井 采用笼统酸化工艺，主酸为硝酸采用笼统酸化工艺，主酸为硝酸+氟硼酸，酸后采取泡沫液排酸，增强排液效率，酸后日产液氟硼酸，酸后采取泡沫液排酸，增强排液效率，酸后日产液20m20m3 3，日产油，日产油11t11t。2 2）水平井酸化布酸工艺技术的调研）水平井酸化布酸工艺技术的调研 机械转向技术机械转向技术 机械转向可主要分为封隔器转向和堵球转向。利用封隔器进行转向时，机械转向可主要分为封隔器转向和堵球转向。利用封隔器进行转向时，一般选用膨胀式封隔器或皮碗式封隔器，如果水平井段是用选择性完井一般选用膨胀式封隔器或皮碗式封隔器，如果水平井段是用选择性完井方式完井的，就可用跨式双封隔器选择性注入处理液，目前已经开发了方式完井的，就可用跨式双封隔器选择性注入处理液，目前已经开发了连续油管与膨胀式双封隔器分段处理技术（连续油管与膨胀式双封隔器分段处理技术（FSTSFSTS地层选择处理系统。加地层选择处理系统。加拿大的拿大的MidaleMidale油田碎屑石灰岩储层的油田碎屑石灰岩储层的C3-5C3-5水平井，裸眼水平段长水平井，裸眼水平段长303m303m，使用带扶正器的膨胀式双封隔器通过常规的使用带扶正器的膨胀式双封隔器通过常规的73mm73mm油管下至预定深度，实油管下至预定深度，实现对裸眼井段的解封、移动并重新座封，对现对裸眼井段的解封、移动并重新座封，对303m303m的水平段进行了的水平段进行了2727次酸次酸化作业，处理长度化作业，处理长度115m115m，酸后进行效果统计产量比酸化前增加，酸后进行效果统计产量比酸化前增加40%40%。2 2）水平井酸化布酸工艺技术的调研）水平井酸化布酸工艺技术的调研 化学微粒暂堵剂分流酸化技术化学微粒暂堵剂分流酸化技术 化学微粒暂堵剂分流是水平井基质酸化中最常用的转向技术。化学微化学微粒暂堵剂分流是水平井基质酸化中最常用的转向技术。化学微粒暂堵酸化就是利用酸液优先进入最小阻力的高渗层，在酸液中加入适当粒暂堵酸化就是利用酸液优先进入最小阻力的高渗层，在酸液中加入适当的分流剂，随着注酸过程的进行，高渗层吸酸多，分流剂进入量也多，对的分流剂，随着注酸过程的进行，高渗层吸酸多，分流剂进入量也多，对高渗层的堵塞也较大，从而逐步改变进入各小层的酸量分布，最后达到各高渗层的堵塞也较大，从而逐步改变进入各小层的酸量分布，最后达到各层均匀进酸的目的。显然，采用分流酸化技术，达到解堵所需酸量低于非层均匀进酸的目的。显然，采用分流酸化技术，达到解堵所需酸量低于非分流酸化技术，并且可减轻措施工作强度，是一项较好的砂岩储层解堵酸分流酸化技术，并且可减轻措施工作强度，是一项较好的砂岩储层解堵酸化技术。化技术。胜利滨南油田滨古胜利滨南油田滨古14-14-侧平侧平1 1井井 ，岩性为属白云质灰岩或泥质灰，岩性为属白云质灰岩或泥质灰岩，酸液为盐酸岩，酸液为盐酸+有机酸，施工工艺采用有机酸，施工工艺采用“多级注入多级注入+转向剂转向剂+缓速酸缓速酸”的的方式，选择上提油管实现两点注酸增强均匀布酸。该井酸前日产液方式，选择上提油管实现两点注酸增强均匀布酸。该井酸前日产液1.5m1.5m3 3，日产油日产油1.4m1.4m3 3,酸后产量恢复至日产液酸后产量恢复至日产液24.4m24.4m3 3,日产油日产油13.2m13.2m3 3，说明酸化起到，说明酸化起到了解堵增产的目的。了解堵增产的目的。2 2）水平井酸化布酸工艺技术的调研）水平井酸化布酸工艺技术的调研 水平井连续油管注酸技术水平井连续油管注酸技术目前，常用的连续油管注酸方式有目前，常用的连续油管注酸方式有2 2种：一是连续油管与膨胀跨式封隔种：一是连续油管与膨胀跨式封隔器分段注入工艺，利用连续油管拖动作用，座封封隔器实现逐段酸化；器分段注入工艺，利用连续油管拖动作用，座封封隔器实现逐段酸化；二是连续油管全程拖动解堵酸化工艺，利用连续油管替出井内压井液，二是连续油管全程拖动解堵酸化工艺，利用连续油管替出井内压井液，拖动挤酸的过程中实现整个水平段的均匀酸化，酸后采取连续油管气拖动挤酸的过程中实现整个水平段的均匀酸化，酸后采取连续油管气举排液。举排液。西南油气田白云岩储层的磨西雷一气藏的西南油气田白云岩储层的磨西雷一气藏的M38HM38H和和M50M50水平井水平井采用连续油管拖动解堵酸化施工，连续油管全程拖动注酸，拖动速度采用连续油管拖动解堵酸化施工，连续油管全程拖动注酸，拖动速度5-10m/min,5-10m/min,平均挤酸平均挤酸35m35m3 3,套管返液套管返液6m6m3 3，酸后无阻流量计算平均增气，酸后无阻流量计算平均增气6.796.7910104 4。2 2）水平井酸化布酸工艺技术的调研）水平井酸化布酸工艺技术的调研 水力喷射酸化技术水力喷射酸化技术该方法利用动态流体能量传送流体到该方法利用动态流体能量传送流体到选定的造缝点以开启裂缝选定的造缝点以开启裂缝或通过或通过井下高压混合形成高强度注酸所用的泡沫。该技术使用井下高压混合形成高强度注酸所用的泡沫。该技术使用2 2股分开的液体股分开的液体流：一股用在环空中另一股用在油管中，流：一股用在环空中另一股用在油管中，2 2种液体（如果存在差异的话）种液体（如果存在差异的话）以高能状态在井底混合，形成一种均匀的混合物。与常规挤酸相似，以高能状态在井底混合，形成一种均匀的混合物。与常规挤酸相似，水力喷射挤酸可在连续油管注酸的同时，通过环空压力增压。水力喷水力喷射挤酸可在连续油管注酸的同时，通过环空压力增压。水力喷射挤酸的过程是：将射挤酸的过程是：将CO2CO2或或CO2/N2CO2/N2混合气从环空高速泵入井底，通过高混合气从环空高速泵入井底，通过高压降的喷嘴，利用剪切作用产生泡沫。除了可以高速泵入酸外，此项压降的喷嘴，利用剪切作用产生泡沫。除了可以高速泵入酸外，此项技术还允许施工人员通过调节气和酸的泵入速度来改变井底泡沫的质技术还允许施工人员通过调节气和酸的泵入速度来改变井底泡沫的质量，国外采用水力喷射酸化，在井底形成高能气体，酸后平均增气量，国外采用水力喷射酸化，在井底形成高能气体，酸后平均增气4.744.74百万标准立方英尺百万标准立方英尺/日。日。3 3）排液工艺方式优选的调研）排液工艺方式优选的调研 目前在残酸返排工艺技术方面，国内外主要应用的方式有目前在残酸返排工艺技术方面，国内外主要应用的方式有5 5种：种：酸化酸化后起出酸化施工管柱，下泵排液；后起出酸化施工管柱，下泵排液；酸化后不起酸化后不起 酸化施工管柱，抽吸排酸化施工管柱，抽吸排液；液；酸化后不起酸化施工管柱，泡沫酸化后不起酸化施工管柱，泡沫+氮气（或二氧化碳）排液（从套氮气（或二氧化碳）排液（从套管活或用连续油管）；管活或用连续油管）；酸化后不起酸化施工管柱，液氮排液（从套管酸化后不起酸化施工管柱，液氮排液（从套管活或用连续油管）；活或用连续油管）；气举。气举。类型下泵抽汲液氮水力泵与酸化联作气举及时程度不及时不及时及时及时及时排液程度彻底彻底不彻底彻底彻底排液强度弱强强强强 酸液酸液优点优点缺点缺点化学转向酸液化学转向酸液能够实现转向酸化，施工简单。能够实现转向酸化，施工简单。酸后转向剂降解不彻底会酸后转向剂降解不彻底会对储层造成二次伤害。对储层造成二次伤害。盐酸配方盐酸配方成本低，配置简便。成本低，配置简便。只适用于碳酸盐岩储层的只适用于碳酸盐岩储层的酸化解堵。酸化解堵。复合解堵酸液复合解堵酸液能够有效解除有机和无机伤害。能够有效解除有机和无机伤害。氧化液对管柱的腐蚀能力氧化液对管柱的腐蚀能力较强，长时间施工对造成较强，长时间施工对造成井下管柱断脱的危害。井下管柱断脱的危害。缓速酸缓速酸酸液缓速性强，处理半径大，适合低酸液缓速性强，处理半径大，适合低渗砂岩储层水平井的酸化，酸后残酸渗砂岩储层水平井的酸化，酸后残酸返排率高，泡沫酸也可实现储层内的返排率高，泡沫酸也可实现储层内的化学转向。化学转向。多数发泡剂和稳泡剂不耐多数发泡剂和稳泡剂不耐酸，泡沫酸配方筛选工作酸，泡沫酸配方筛选工作量大。量大。工艺工艺优点优点缺点缺点笼统酸化笼统酸化工艺简单，施工风险小。工艺简单，施工风险小。酸液不能均匀置放，无法实现水酸液不能均匀置放，无法实现水平段均匀酸化，酸后残酸返排困平段均匀酸化，酸后残酸返排困难。难。机械转向技术机械转向技术使用膨胀式封隔器，分段均匀布酸效果好，采用使用膨胀式封隔器，分段均匀布酸效果好，采用油管注入，注入排量油管注入，注入排量0.5m0.5m3 3/min/min以上，施工时间短，以上，施工时间短，酸化采用液氮排液，排液彻底，施工简单，效果酸化采用液氮排液，排液彻底，施工简单，效果好。好。只适合管外有封隔器的水平井，只适合管外有封隔器的水平井，裸眼井井眼变形工具起下遇阻，裸眼井井眼变形工具起下遇阻，施工风险大。施工风险大。化学微粒暂堵剂化学微粒暂堵剂分流酸化技术分流酸化技术 施工简单，安全。施工简单，安全。施工结束后化学暂堵剂降解不彻施工结束后化学暂堵剂降解不彻底会对储层造成严重的二次伤害。底会对储层造成严重的二次伤害。水平井连续油管水平井连续油管注酸技术注酸技术分段均匀布酸效果好，施工简单，安全。分段均匀布酸效果好，施工简单，安全。施工摩阻大，限制施工排量，施施工摩阻大，限制施工排量，施工周期长，对缓蚀剂性能要求高，工周期长，对缓蚀剂性能要求高，需要使用缓速酸，油管的使用寿需要使用缓速酸，油管的使用寿命短。命短。裸眼水力喷射酸裸眼水力喷射酸化工艺化工艺用动态流体能量传送流体到选定的造缝点以开启用动态流体能量传送流体到选定的造缝点以开启裂缝或通过井下高压混合形成高强度注酸所用的裂缝或通过井下高压混合形成高强度注酸所用的泡沫。泡沫。从费用上讲，更为经济，适合于从费用上讲，更为经济，适合于裸眼井，可用于酸压施工。裸眼井，可用于酸压施工。1)1)在酸液方面上在酸液方面上 ,围绕处理半径大、伤害小、返排快、围绕处理半径大、伤害小、返排快、腐蚀小、腐蚀小、能转向开展配方研究。能转向开展配方研究。2)2)在布酸工艺上在布酸工艺上 ,立足吐哈油田现有的连续油管进行研究。立足吐哈油田现有的连续油管进行研究。3)3)在水力喷射分段压裂工具成功的基础上在水力喷射分段压裂工具成功的基础上 ,试验水力喷射分段试验水力喷射分段酸化。酸化。1)1)水平井压裂增产机理研究水平井压裂增产机理研究 沿最小主应力方位布井形成横向裂缝示意图沿最小主应力方位布井形成横向裂缝示意图 沿最大主应力方位布井形成纵向裂缝示意图沿最大主应力方位布井形成纵向裂缝示意图 若井身不在这两个主要应力方向的一个方向上，则将出现几若井身不在这两个主要应力方向的一个方向上，则将出现几种情况，这取决于井身与应力方向之间的夹角以及射孔孔眼种情况，这取决于井身与应力方向之间的夹角以及射孔孔眼的分布和密度。的分布和密度。应力方向、井筒方向与形成裂缝形态的关系应力方向、井筒方向与形成裂缝形态的关系 1)1)水平井压裂增产机理研究水平井压裂增产机理研究 在一定物性条件下，水平井的产量效果好于直井压裂的在一定物性条件下，水平井的产量效果好于直井压裂的产量效果。产量效果。模拟计算结果表明，渗透率越高，水平井相对直井压裂效模拟计算结果表明，渗透率越高，水平井相对直井压裂效果越好，当储层有效渗透率大于果越好，当储层有效渗透率大于0.50.510-3m10-3m2 2时，水平井的时，水平井的产量效果好于直井压裂的产量效果，而当储层有效渗透率小产量效果好于直井压裂的产量效果，而当储层有效渗透率小于于0.10.110-3m10-3m2 2时，水平井生产效果不如直井压裂的效果。时，水平井生产效果不如直井压裂的效果。02468101205001000150020002500300035004000生产时间(d)日产量(m3/d)020004000600080001000012000累计产量(m3)水平井直井压裂012345605001000150020002500300035004000生产时间(d)日产量(m3/d)050010001500200025003000350040004500累计产量(m3)水平井直井压裂 压后形成横向裂缝的产量效果好于形成纵向裂缝的产量效果。压后形成横向裂缝的产量效果好于形成纵向裂缝的产量效果。0510152025303501000200030004000生 产 时 间(d)日产量(m3/d)040008000120001600020000累计产量(m3)横 向 裂 缝纵 向 裂 缝不 压 裂 350004000045000500005500060000020406080100120140160裂缝支撑长度(m)累计产量(m3)1条2条3条4条5条6条350004000045000500005500060000020406080100120140160裂缝支撑长度(m)累计产量(m3)1条2条3条4条5条6条 2)2)裂缝条数、形态对增产量影响裂缝条数、形态对增产量影响水平井方位：水平井方位：考虑到地应力的考虑到地应力的方向问题，一般有方向问题，一般有2 2 种布井方式，种布井方式，即水平井水平段平行于最大主应即水平井水平段平行于最大主应力方向和水平井水平段垂直于最力方向和水平井水平段垂直于最大主应力方向，对水平井的压裂大主应力方向，对水平井的压裂也存在这也存在这2 2 种不同情形。研究表种不同情形。研究表明，压后形成横向裂缝的产量效明，压后形成横向裂缝的产量效果好于形成纵向裂缝的产量效果，果好于形成纵向裂缝的产量效果，建议水平井方位沿最小主应力方建议水平井方位沿最小主应力方向。向。051015202530354005001000150020002500300035004000生产时间(d)单井产量(m3/d)0500010000150002000025000累计产量(m3)横向裂缝纵向裂缝水平井不压裂 裂缝的条数和间距：裂缝的条数和间距：数值模拟结果表明数值模拟结果表明:随着裂缝条数的增加，压裂水平井的随着裂缝条数的增加，压裂水平井的产量总体上逐渐增加，但产量增幅随着裂缝条数的进一步增加逐渐减小，裂缝产量总体上逐渐增加，但产量增幅随着裂缝条数的进一步增加逐渐减小，裂缝的最佳条数为的最佳条数为3 35 5条。条。当水平井筒根部和端部的裂缝间距小、内部的缝间距大时产量最高当水平井筒根部和端部的裂缝间距小、内部的缝间距大时产量最高,反之产量最反之产量最低低,裂缝间距均匀分布时产量居中，为避免生产过程中裂缝间的相互干扰，合理裂缝间距均匀分布时产量居中，为避免生产过程中裂缝间的相互干扰，合理裂缝间距为裂缝间距为100-150m100-150m左右。左右。2)2)裂缝条数、形态对增产量影响裂缝条数、形态对增产量影响(1)(1)水力喷砂压裂机理水力喷砂压裂机理 喷嘴射出固液相混合流体，固体颗粒高速切割套管、水泥环产生孔道；喷嘴射出固液相混合流体，固体颗粒高速切割套管、水泥环产生孔道；高速流体进入孔道，动能转化为压力势能，大幅度增大孔道内压力，地层裂缝开启；高速流体进入孔道，动能转化为压力势能，大幅度增大孔道内压力，地层裂缝开启；返回的流体在套管壁面孔眼处起到了返回的流体在套管壁面孔眼处起到了“水力密封环水力密封环”的作用，裂缝得以延伸；的作用，裂缝得以延伸；油管、套管同时注液增压，喷射位置孔眼内裂缝最先起裂、扩展，支撑剂此时将沿着起油管、套管同时注液增压，喷射位置孔眼内裂缝最先起裂、扩展，支撑剂此时将沿着起裂的裂缝进入地层；裂的裂缝进入地层；控制环空压力低于地层起裂压力，实现地层中的裂缝仅在水力喷射形成的孔眼位置破裂、控制环空压力低于地层起裂压力，实现地层中的裂缝仅在水力喷射形成的孔眼位置破裂、扩展，形成单一缝。扩展，形成单一缝。(2)(2)喷嘴的结构设计与选择喷嘴的结构设计与选择喷嘴的几何形状是圆锥带圆柱出口段喷嘴，是在圆锥收敛型喷嘴的喷嘴的几何形状是圆锥带圆柱出口段喷嘴，是在圆锥收敛型喷嘴的基础上发展起来的。增加圆柱出口段长度能够提高其流量系数，是基础上发展起来的。增加圆柱出口段长度能够提高其流量系数，是目前最常用的一种连续水射流喷嘴。由于需要较高的水射流来完成目前最常用的一种连续水射流喷嘴。由于需要较高的水射流来完成井下水力喷射射孔，圆锥收敛型喷嘴显然不能满足要求。由于受井井下水力喷射射孔，圆锥收敛型喷嘴显然不能满足要求。由于受井下工作条件影响，喷嘴的直径不能太大，若选择曲线型喷嘴则加工下工作条件影响，喷嘴的直径不能太大，若选择曲线型喷嘴则加工难以实现难以实现,综合考虑之后，选择圆锥带圆柱出口段喷嘴做为水力喷综合考虑之后，选择圆锥带圆柱出口段喷嘴做为水力喷射工具本体的喷嘴射工具本体的喷嘴 。(2)(2)喷嘴的结构设计与选择喷嘴的结构设计与选择在相同试验条件下，在相同试验条件下，YG8YG8、YT15YT15、铸铁、铸铁、45 45 淬火钢、聚氨脂塑料等淬火钢、聚氨脂塑料等7 7种喷种喷嘴材料的抗冲蚀能力由强到弱的顺序依次是嘴材料的抗冲蚀能力由强到弱的顺序依次是Al2O3/(WAl2O3/(W，Ti)CTi)C、YG8YG8、YT15YT15、铸铁、铸铁、45 45 淬火钢、聚氨脂塑料。由上述实验结果和数据，综合选择喷嘴淬火钢、聚氨脂塑料。由上述实验结果和数据，综合选择喷嘴为陶瓷材料为陶瓷材料 冲击时间：冲击时间：5 5分钟的倍数；压力：分钟的倍数；压力：112MPa-126MPa112MPa-126MPa；总测量时间超过；总测量时间超过4040小时；水质过滤到小时；水质过滤到2525微米。微米。各种材料喷嘴的体积冲蚀磨损率各种材料喷嘴的体积冲蚀磨损率喷嘴材料种类喷嘴材料种类冲蚀磨损率冲蚀磨损率(10(10-3-3m m3 3/g)/g)AlAl2 2O O3 3/(W/(W，Ti)CTi)C陶瓷陶瓷3.353.35YG8 YG8 硬质合金硬质合金3.633.63YT15 YT15 硬质合金硬质合金3.903.90铸铁铸铁(HT15233)(HT15233)48.1248.1245 45 淬火钢淬火钢59.9759.97聚氨脂塑料聚氨脂塑料135.3135.3（3 3）水力喷砂工具研究）水力喷砂工具研究 喷射管柱：由喷枪、喷嘴、单向阀、扶正器以及导向头等结构组成喷射管柱：由喷枪、喷嘴、单向阀、扶正器以及导向头等结构组成 管柱的主体部件，固定、保护喷嘴管柱的主体部件，固定、保护喷嘴喷射压裂核心部件，聚集高压能量转化为动能，获得冲击力喷射压裂核心部件，聚集高压能量转化为动能，获得冲击力大排量时封闭，小排量时开启，达到既能控制流体向下流动，大排量时封闭，小排量时开启，达到既能控制流体向下流动，又能实现反洗的目的又能实现反洗的目的使喷枪位于中心位置，确保施工顺利使喷枪位于中心位置，确保施工顺利下部进液通道下部进液通道为喷射管柱入井导向，确保顺利达到目的层为喷射管柱入井导向，确保顺利达到目的层（4 4）水力喷砂工具的性能实验）水力喷砂工具的性能实验水力喷砂射穿套管试验；水力喷砂用喷嘴耐磨性试验。高压泵组高压泵组磨料射流实验装置磨料射流实验装置磨料加砂系统磨料加砂系统喷嘴喷嘴岩样岩样（4 4）水力喷砂工具的性能实验）水力喷砂工具的性能实验水力喷砂射穿套管试验两组，均在1分钟内射穿管。从实验结果可以看出，只要有足够的喷嘴压力，设计的喷射工具可以将套管射传。水力喷砂用喷嘴耐磨性共进行了三组试验：第一组试验用时10分钟，射穿套管16个孔眼，装嘴体上冲蚀深度2mm（最深处）；第二组试验用时10分钟，射穿套管17个孔眼，装嘴体上冲蚀深度5mm（最深处）；第三组试验用时10分钟（分两次进行），射穿套管19个孔眼，装嘴体的护台被射穿，孔眼尺寸约46mm，且喷枪体冲蚀深度约10mm。喷嘴直径未测出变化。从试验结果看，套管一旦被射穿，返溅流体对喷射工具的冲蚀就大大减弱了，保守说该喷枪在现场使用时至少可以喷射15个孔眼以上,有效喷射时间7小时。2022242628303234051015时间（m i n）孔深（c m）石英砂石榴石23272622232425262728粒度深度实测线趋势线0.4-0.6mm0.4-0.6mm压压力力影影响响排排量量影影响响磨磨料料类类型型影影响响磨磨料料粒粒度度影影响响（4 4）水力喷砂工具的性能实验）水力喷砂工具的性能实验2021222324252627280%5%10%15%浓度深度（c m）5分钟10分钟0102030400102030时间（min)孔深（cm）25MPa30MPa35MPa40MPa磨磨料料浓浓度度影影响响喷喷射射时时间间影影响响岩岩性性影影响响围围压压影影响响（4 4）水力喷砂工具的性能实验）水力喷砂工具的性能实验（5 5）水力喷砂分段工具研究）水力喷砂分段工具研究滑套喷枪工作原理滑套喷枪工作原理投球直径：投球直径：28、35、45、55mm。根据施工设计完成多层段压裂施工根据施工设计完成多层段压裂施工滑套关闭滑套关闭滑套开启滑套开启（5 5）水力喷砂分段工具研究）水力喷砂分段工具研究目前水力喷砂分段工具的配套情况目前水力喷砂分段工具的配套情况7 in 7 in 套管完井、筛管完井、裸眼完井的套管完井、筛管完井、裸眼完井的水平井最多可以进行水平井最多可以进行7 7段水力喷射压裂；段水力喷射压裂；5 1/2in5 1/2in套管完井、筛管完井、裸眼完井的套管完井、筛管完井、裸眼完井的水平井最多可以进行水平井最多可以进行5 5段水力喷射压裂；段水力喷射压裂；5 in5 in套管完井、筛管完井、裸眼完井的水平套管完井、筛管完井、裸眼完井的水平井最多可以进行井最多可以进行3 3段水力喷射压裂；段水力喷射压裂；4 1/2in4 1/2in套管完井、筛管完井、裸眼完井的套管完井、筛管完井、裸眼完井的水平井最多可以进行水平井最多可以进行2 2段水力喷射压裂；段水力喷射压裂；（6 6）水力喷砂分段压裂施工工艺研究）水力喷砂分段压裂施工工艺研究喷嘴压降与排量的关系喷嘴压降与排量的关系 喷嘴压降和排量是水力喷射压裂工艺中重要的水力参数。只有首先确定了喷嘴直径、数量和喷嘴压降等参数，才能进行施工排量、地面压力等其他工艺参数的计算。（6 6）水力喷砂分段压裂施工工艺研究）水力喷砂分段压裂施工工艺研究压裂流体管内流动压耗计算压裂流体管内流动压耗计算 不同管径管内压降与工作排量关系曲线不同管径管内压降与工作排量关系曲线 不同直径油管管内压降与深度关系曲线不同直径油管管内压降与深度关系曲线（6 6）水力喷砂分段压裂施工工艺研究）水力喷砂分段压裂施工工艺研究压裂流体管内流动压耗计算压裂流体管内流动压耗计算 不同管径管内压降与工作液粘度关系不同管径管内压降与工作液粘度关系不同直径油管管内压降与工作液密度关系不同直径油管管内压降与工作液密度关系（6 6）水力喷砂分段压裂施工工艺研究）水力喷砂分段压裂施工工艺研究压裂流体管内流