喷砂射孔降破技术在川西地区的应用研究

为 ７ ３ ； 用 ３ ～ ５ 目 陶 粒 （ ． ～ Ｏ ６ ｍ ） ｍ。 施 ． 采 Ｏ ０ Ｏ４ ．ｍ ３ ；
４ ２ 针 对 破 裂 压力 高 、 以 压开 的 地 层 ， 用 喷砂 ． 难 采 射孔 后 ， 使孔 眼 的孔径 和孔 深增 大和 加深 ， 变 近 可 改
井 带 地 层 压 力 ， 低 地 层 破 裂 压 力 ， 而 保 证 加 砂 压 降 从 裂施 工顺 利进 行 。 ４ ３ 为 了 达 到 良好 的 降 低 破 裂 压 力 效 果 ， 化 磨 料 ． 优 体 积 浓 度 为 ６ ～ ８ ， 料 粒 度 为 ３ ～ ５ 目陶 粒 。 ％ 磨 Ｏ ０
研 究 ， 业 于 西 南 石 油大 学 油 气 田开 发 工 程 专 业 。 毕
２１ 年第 １ 期 ０１ ５
屈 静 喷 砂 射孔 降破 技 术 在 川 西 地 区的 应 用 研 究
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下 降 的趋 势， 料粒 度存 在一 个 最佳 值 ０ ４ ０ 磨 ． ～ ．
６ｍ ｍ ［］ ４
降低 地层 破 裂压力 。 喷 砂 射 孔 采 用 喷 枪 数 目 １只 ， 枪 外 径 １ ４ 喷 ０ ｍｍ ， 喷 孔 密 度 ３孔 ／ ， 嘴 直 径 ６ ｍ ， 嘴 相 位 １ Ｏ ， 只 喷 ａ ｒ 喷 ２ 。 喷 嘴在 喷射 器 中平行 均 布 ， 嘴材 质为 陶瓷 ； 砂 浓度 喷 喷
缝 ， 低 破 裂 压 力 和 裂 缝 延 伸 压 力 。 不 仅 可 提 高 射 降 这 孔 和 压裂 效率 ， 且 为 油 田 （ 别 是 低 渗 透 油 藏 ） 而 特 增 产 增 注 提 供 了 一 种 有 效 方 法 ［。 ２ ］
川 西 地 区 储 层 改 造 常 采 用 射 孔 一 喷 砂 射 孔 一 加 砂 压 裂 组 合 方 式 ， 对 破 裂 压 力 高 、 以 压 开 的 地 针 难 层 ， 用 喷 砂 射 孔 后 ， 使 孔 眼 的 孔 径 和 孔 深 增 大 和 采 可 加深 ， 变近 井 带 地层 压 力 ， 低 地层 破 裂 压 力 ， 改 降 从 而保证 加砂 压 裂施工 顺利 进行 。 ２ 关 键 施 工 参 数 研 究 对 ２０ ０ ６年 至 ２ ０ ０ ８年 川 西 地 区 有 ８口 井 进 行 了 喷砂 射孔 施工 ， 施 工参 数 （ 嘴 直径 、 嘴个 数 、 对 喷 喷 喷 砂浓 度 、 类 型 、 量 、 工 排 量 、 工 泵 压 、 射速 砂 砂 施 施 喷 度 、 砂 时 间） 行 了统计 ， 计 结果 见 表 １ 其 中 ４ 喷 进 统 。
面 加 砂 压 裂 施 工 的 顺 利 进 行 。笔 者 对 川 西 地 区 喷 砂 射 孔 降 低 破 裂 压 力 技 术 进 行 了 研 究 ， 析 了 该 技 术 分
定 向 射 孔 ， 可 以控 制 压 裂 裂 缝 在 近 井 地 带 的 转 向 ， 还
在 裂 缝 的 扩 展 过 程 中 可 以 起 到 导 向 孔 的 作 用 。可 以 在 井 眼 处 获 得 最 大 裂 缝 宽 度 ， 利 于 产 生 单 条 主 裂 有
～
提 高 近 井 筒 地 带 渗 透 率 ； 透 近 井 筒 污 染 带 ， 油 面 穿 泄
积 增大 ， 利于 降 低生产 压 降 ， 加 向井筒 的渗 流速 有 增
度 ， 高未 污染 地 层流 向井筒 的液 量 ， 而 提高 油井 提 从
产 量［。 ２ ３
８ ／。 ／ ｏ
２３ 磨料性 质 ； 料 的切 割能 力随 硬度 的增 加 而增 ． 磨
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内 蒙古 石 油 ｉ ｒ Ｌ． －
２ １ 年第 １ 期 ０１ ５
喷砂射孔降破技术在川西地 区的应用研究
屈 静
（ｅ 化 西 南 油气 分 公 司工 程技 术研 究 院 ， Ｊ 德 阳 ６ ８ ０ ） ｅ石 四 １ ｌ １ ００ 摘 要 ： 砂 射 孔 作 为 降 低 地 层 破 裂 压 力 的 预 处 理 技 术 ， 川 西 地 区 已被 广 泛 地 使 用 。本 文 对 喷 砂 喷 在
口 井 喷 砂 射 孔 未 达 到 降 低 破 裂 压 力 的 效 果 ， 口 井 ４ 喷 砂 射 孔 达 到 了 降 低 破 裂 压 力 的 效 果 ， 施 工 成 功 对
的关键 施工 参 数 ， 导 了喷砂 射孔 现场 应用 。 指
１ 工 作 原 理 及 特 点
喷砂 射孑 是用 地面 压裂 车将 混有 一定 浓度 石英 Ｌ 砂 的 水浆 加压 ， 过油 管泵 送至 井下 ， 砂 浆通 过井 通 水
加 。 虑到 实际 施工效 果 和材料 来 源 ， 西地 区主要 考 川 采用 陶粒 作为 喷砂射 孔 的磨 料 。 ２ ４ 磨 料 粒 度 ： 孔 深 度 并 不 是 随 磨 料 直 径 的 增 加 ． 射 而 持 续 的 增 加 ， 反 在 增 加 到 一 定 的 程 度 后 反 而 有 相
砂 射 孔 施 工 效 果 不 佳 。如 Ｈ Ｐ３井 喷 射 速 度 太 低 （ １ ２２
川西 地 区主 要采 用 ２ ～ ４ Ｏ Ｏ目 陶 粒 （ ． ５ ｏ ４ ～ ０ ９ ｍｍ ） 为 了 达 到 更 佳 的 施 工 效 果 ， 化 采 用 ３ ．０ ， 优 ０
。
／ ２０ ｓ ， ２ ｍ／ ） ＨＰ９井 、 ＨＰ３ １井 喷 砂 时 间 太 短 （ 别 为 分
随 着 油 田开 发 的 不 断 深 入 ， 发 难 度 越 来 越 大 ， 开 许 多 以 前 不 列 为 开 发 目标 的 难 动 用 储 量 得 到 动 用 。
川 西 地 区 储 层 低 渗 致 密 ， 在 破 裂 压 力 高 、 以 压 开 存 难 的 难 题 ， 对 这 个 难 题 采 用 喷 砂 射 孔 对 高 破 裂 压 力 针 储 层 进 行 预 处 理 ， 效 地 降 低 了 破 裂 压 力 ， 保 了 后 有 确
相 位 １０。 ２ 。
图 １ 喷砂射孔工作 原理 示意 图 喷 砂 射 孔 的 优 点 是 高 速 高 压 水 射 流 的 冲 击 没 有 形 成 压 实 带 污 染 ｝ 轻 近 井 筒 地 带 应 力 集 中 ， 利 于 减 有
２ ２ 磨 料 体 积 浓 度 （ 砂 浓 度 ） 喷 砂 浓 度 的 适 用 浓 ． 喷 ： 度 为 ４ ～ １ ， 佳 浓 度 范 围 在 ６ ／ ８ Ｏ 最 ／ ￣～ ｏ ］ 川西 。 地 区 喷 砂 浓 度 一 般 在 ５ ～ １ ， 适 用 浓 度 范 围 ０ 在 内 。为 了 达 到 更 好 的 施 工 效 果 ， 化 喷 砂 浓 度 为 ６ 优
水 力 喷砂 射 孔 采 取定 向深 穿透 射 孔 辅 助压 裂 ， 容 易 实 现射 孔 方 向 与 最大 水 平 主应 力 方 向 一致 ， 而 且 喷 射 出 来 的 孔 道 比较 深 。 用 于 直 井 和 水 平 井 中 的
收稿 日期 ：０ １ ５ ５ ２ １ 一Ｏ ～１
作者简介 ： 屈静 （９ ２ ， 硕士 ， １８ 一） 女， 中石化 西南油 气分公 司工程技术研究院科研设计人 员， 主要从事增产措施 工 艺技 未
～ ５ 目 陶 粒 （ ． ～ ０ ６ ｍ ） ０ ０４ ．ｍ 。
１ ｍｉ ８ ｎ、１ ｍｉ ， Ｊ ０ 井 喷 射 速 度 较 低 （ ５ ５ ｎ） Ｍ １ ３ ２６ ２ １ ｓ 、 砂 时 间也不 够 （０ ｎ 。 ４ ｍ／ ） 喷 １ ｍｉ ）
由以上 分 析 结果 可 见 ， 射速 度 和 喷 砂 时 间是 喷 最 关 键 的参 数 ， － 施 Ｖ时 喷 射 速 度 应 大 于 ２ ０ ｓ 喷 ６ ｍ／ ， 砂 时 间 应 达 到 ２ ～ ３ ｍｉ。 Ｏ ０ ｎ
３ 现 场 应 用 实 例 Ｍ Ｐ５ 井 蓬 莱 镇 组 储 层 （ ６ ４ １ ６ ｍ ） 行 加 ７ １ ６ ～ ６８ 进 砂 压 裂 改 造 ， 工 泵 压 ６ ． Ｍ Ｐａ－ 施 １２ Ｖ未 压 开 （ 裂 压 破 力 梯 度 ＞ ５ ０ Ｍ Ｐａ １ Ｏ ） 于 是 采 用 喷 砂 射 孔 施 工 ．６ ／ Ｏｍ 。
进 行 现 场 试 验 取 得 了 良好 的 施 工 效 果 。
，
关 键 词 ： 砂 射 孔 ； 层 改 造 ； 裂 压 力 ； 裂 喷 储 破 压 中图分 类号 ： ＴＥ３ ７ １ ５ ． ３ 文献 标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：Ｏ ６ ７ ８ （０ １ １ 一 Ｏ ｌ一 Ｏ １Ｏ— ９１２ １ ）５ ｌ０ ２
２ ５ 喷 射 速 度 和 喷 砂 时 间 ： 施 工 成 功 和 失 败 的 井 ． 对
的 喷射 速度 和 喷 砂 时 间进 行 ｘ ， ｔ比可 以 看 到 ， 射 速 喷 度小于 ２０ ／ ６ ｍ ｓ或 者 喷 砂 时 间 小 于 ２ ｒｉ 会 导 致 喷 ０ ｎ ａ
表１
２０ 年￣２０ ０６ ０８年 川西 地 区喷 砂 射 孔 施 工 参 数 统 计 表
射 孔 降 低 地 层 破 裂 压 力 技 术 的 机 理 进 行 了研 究 ， 近 几 年 来 川 西 地 区喷 砂 射 孔 现 场 试 验 的 ９个 主 要 施 对 工 参 数 （ 嘴 直 径 、 嘴 个 数 、 料 体 积 浓 度 、 料 性 质 、 量 、 工 排 量 、 工 泵 压 、 射 速 度 、 砂 时 Ｉ） 喷 喷 磨 磨 砂 施 施 喷 喷 １ 日 ］
工 排 量 １ ５ ２ ３ ／ ｎ、 射 速 度 ２ ５ ４ １ ｓ 喷 ． ～ ． ｍ。ｍｉ 喷 ９ ／ ０ ｍ／ 、 砂 时 间 ２ ｍｉ 、 工 泵 压 ２ ～ ３ Ｍ Ｐ 。喷 砂 施 工 曲 线 ２ ｎ施 ７ １ ａ
见 图 ２ 。
４ ４ 通过 施 工参 数研 究分析 和 现场试 验证 明 ， 射 ． 喷 速 度 和 喷 砂 时 间 是 最 重 要 的 参 数 ， 射 速 度 应 大 于 喷
下 射 孔 工 具 的喷 嘴 喷射 出高 速 射流 ， 穿 套 管和 近 射 井 地 层 ， 成 一 定 直 径 和 深 度 的 射 孔 孔 眼 ， 图 １１。 形 如 Ｌ ］