水力喷砂射孔工艺及在现场的应用样本
水平井水力喷射射孔环空加砂工艺安全分析及措施示范文本
水平井水力喷射射孔环空加砂工艺安全分析及措施示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月水平井水力喷射射孔环空加砂工艺安全分析及措施示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
开工以来，油井水平井压裂改造工艺发生了较大的变化，多数井压裂改造方式从水力喷射油管加砂分段压裂调整为水力喷射环空加砂分段压裂，由于工艺变更，产生了新的安全风险。
为了确保新工艺技术成功应用，保障施工安全，各级技术管理者和现场操作人员必须严格执行操作规程和技术要求，认真进行工艺安全分析，制定有针对性的预防处置措施。
一、水力喷射环空加砂压裂的优点1、环空过流截面大(是2?"油管内过流截面的2倍)，液体的流速低，与管柱的磨擦阻力小，对油管磨损小，可以延长油管的使用寿命。
2、环空内流速低，可以降低压裂液在管内的流动剪切速率，提高携砂性能，降低支撑剂在施工管柱内脱砂形成砂堵的概率。
3、采用油管内喷砂射孔，环空内加砂压裂，喷枪只进行射孔作业，可以提高水力喷枪的使用寿命。
4、管壁磨阻小，相对应施工压力就比油管内注入压力低，可以显著地降低施工水马力，降低压裂施工成本。
5、该工艺管柱带有下封隔器，能够连续拖动进行分层压裂。
二、风险识别1、环空容积大（25.0-35.0m3），一旦出现管内砂堵，环空沉砂量大，易造成沉砂卡钻，处理难度高。
水力喷砂射孔在油气田开发中的应用
水 力 喷 砂 射 孔 在 油气 田开 发 中 的应 用
于 永 ，杨 彪 ，杜 宝坛 ， 马 收 ， 庆 民 孟
（ 中石 化 胜 利 油 田 有 限 公 司 采 油 工 艺 研 究 院 ， 山东 东营 ２ ７０ ） ５００
摘 要 ： 砂 射 孔 技 术 集 射 孔 、 堵 于一 体 ， 合 于 处 理 复 杂 井 况 条 件 。通 过 现 场 试 验 和 理 论 研 喷 解 适
套管 ×外径 ７ ／ 油 管 ， 保 证 砂 浆 的顺 利返 出 。 ３ｍｌ ｌ 要 至少 要 求 排 量 大 于 ０ ５ ３ ｍｎ 对 于 内 径 １７ １ ．４ ｍ ／ ｉ； ５． ｍｌ套管 ×外径 ７ ｍ油 管 ， ／ ｌ ３ｍ 要保 证 砂 浆 的顺 利 返 出， 至少 要 求 排量 大于 ０ ９ ３ｍ ｎ ．１ｍ ／ ｉ。 （ ）喷 射 层 位 及 喷 枪 个 数 。 喷枪 一 般 长 度 为 ２ ３ ５～４ ｍ， 以 根据 地 质 要 求 及 油 层 厚 度 确 定 下 ０ｅ 可
究 ， 成 了 一 套 喷 砂 射 孔 现 场 方 案 的 设 计 方 法 ， 以根 据 不 同 的 油 气 井 井 身 结构 、 射 层 位 、 形 可 喷 喷
射 工 具 ， 计 喷 射 过 程 的施 工排 量 、 射 时 间 ， 测 施 工 过 程 的 压 力 及 喷 射 深 度 ， 化 施 工 时 设 喷 预 优
降为 ０此时含砂射 流 以冲量做功 ， 是便 产生 了 ， 于
收 稿 日期 ：０ １ １ ． １ ２ ０ — ２３
作 者 简 介 ： 永 （９ ４） 男 ， 理 工 程 师 ，１９ 于 １７． ， 助 ９ ８年 毕 业 于 石 家 庄 经 济 学 院 管 理 工 程 专 业 ， 业 后 一 直 从 事 压 裂 酸 化 工 艺 研 究 ， 在 石 油 大 学 （ 东 ） 读 硕 士 毕 现 华 攻
水力喷砂射孔压裂
环境保护与可持续发展
减少环境污染
优化水力喷砂射孔压裂的 作业流程，降低废水和废 气的排放，减少对环境的 污染。
节能减排
研发低能耗、低排放的设 备和工艺，降低水力喷砂 射孔压裂过程中的能源消 耗和碳排放。
资源回收利用
对水力喷砂射孔压裂过程 中产生的废料进行回收利 用，实现资源的循环利用。
市场应用前景与商业模式
煤层气开发
总结词
水力喷砂射孔压裂技术在煤层气开发中具有重要作用，能够提高煤层气的产量和采收率。
详细描述
煤层气是一种清洁能源，开发利用煤层气对于减少环境污染和能源需求具有重要意义。 水力喷砂射孔压裂技术能够有效地对煤层进行射孔和压裂，提高煤层气的产量和采收率。 该技术对于低渗透煤层和致密煤层的开发尤其有效，能够显著提高煤层气的开采效率和
1 2
市场需求增长
随着油气勘探开发领域的不断发展，水力喷砂射 孔压裂技术的应用范围和市场前景将不断扩大。
商业模式创新
探索新的商业模式，如服务外包、技术转让等方 式，推动水力喷砂射孔压裂技术的商业化应用。
3
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进技术和管理 经验，提高我国水力喷砂射孔压裂技术的国际竞 争力。
水力喷砂射孔压裂的定义
定义
水力喷砂射孔压裂是指利用高压水流携带砂 粒或磨料对油井进行射孔，并在射孔的同时 对储层进行压裂的技术。通过这种方式，可 以在储层中形成更多的裂缝，增加油气的渗 透面积，从而提高油气的产量。
技术原理
水力喷砂射孔压裂技术的基本原理是利用高 压水流携带砂粒或磨料，通过喷嘴将水流和 砂粒或磨料高速喷射到油井的储层中。水流 和砂粒或磨料在撞击到储层岩石时产生冲击 力，这种冲击力能够使岩石破碎并形成孔洞 。同时，高压水流产生的压力能够使储层中 的裂缝扩大，进一步增加油气的渗透面积。
水力喷砂射孔压裂技术在老庄延9油藏的成功应用
通过 含 砂 的 高压 液 流 ， 高 压 液 射 流夹 带 射 孔 砂 （ 磨料 ： 通 常采用 石 英砂 ） 垂 直 冲击套 管 和岩石 。 并 在
岩石 中形成 一 定规 格 的清 洁 通道 ， 扩 大 了 近井 地 层
’ 的渗 流面 积 。
收 稿 日期 ： ２ Ｏ １ ４ 一Ｏ ４ —１ ５
发 生破 裂形 成裂缝 。 另一 方 面高 速射 流在 孔 眼的 上 、 下部 的井 眼 中产 生 负 压 ， 形 成 隔 离 达 到 分段 压 裂施
工 的 目的 。
２ ． ２ 工 艺 原 理
＿ Ｉ ＝ Ｉ ： 二 饕 ： 票
图 ｌ 常 规 射 孔 损 害 带 示 意 图
根据伯 努利 方程 ， 把 压 能转 变为 动 能 （ ｇ Ｐ 速度 ） ， 首先 进行 水力 喷砂射 孔 ， 接着 再 提 高排 量 ， 高 速流 体 在地 层 中形 成孔 洞 ， 通 过 液 力 传 压 将 压力 直 接 作用 于孔 洞底 部 ， 产 生高 于地 层破 裂 压力 的 压势 ， 使地 层
９ ２
内 蒙 古石 油化 工
２ ０ １ ４ 年第 １ ０ 期
水 力喷砂射孔压 裂技术在 老庄延 ９ 油藏 的成功应用
董小刚 ， 杨 嫱， 郭 奎
７ １ ８ ５ ０ ０ ） （ 延 长 油 田 股 份 有 限 公 司靖 边 采 油 厂 ， 陕西 靖边
摘 要 ： 水 力喷 砂 射 孔 压 裂技 术 通过 含 砂 的 高压 液 流 ， 高压 液射 流 夹带射 孔砂 垂 直 冲 击套 管和 岩 石。 并在岩 石 中形成 一 定规格 的清 洁通道 ， 扩大 了近 井地 层 的渗 流 面积 。 老庄延 ９油藏底 水发 育 ， 一般 的 压裂技 术有 可 能沟通 水层 ， 水 力喷砂 射孔 压 裂技术 则 可控 水控 缝 压裂 ， 有利 于稳 油控 水 ， 提 高产 能。
连续油管工艺
步
8.磨铣桥塞顶部5分钟，5分钟后上提管柱5英尺，是否管柱处 于中性 状态；
骤
9.10分钟后，继续磨铣桥塞；重复直至桥塞被磨铣完毕；
10.停泵.
11.如果需要磨铣多个桥塞，继续下放磨铣管柱管柱直至探到前一桥塞残留顶
面，重复步骤5到10直到所有桥塞被磨铣完毕。追送最后一个桥塞残留部分到
井底。
12.起初连续油管及工具
6
3693
0.5
30-50 100
7
3595
0.5
30-50 100
8
3519
0.5
30-50 100
射孔时间 min
10 10 10 10 10 10 10 10
基液
布孔 数
清水 4 清水 4 清水 4 清水 4 清水 4 清水 4 清水 4 清水 4
布孔 方式
水平 水平 水平 水平 水平 水平 水平 水平
--丢手
---循环阀短节 ---循环冲洗工具
施工案例：义xx井施工前油管内压裂砂堵，
井底高压，连续油管下至3670m,清除了油 管内的堵塞，恢复了生产，放喷压力达 40MPa，持续时间达到30天。 新疆永XX井投产后，因蜡质含量过高造成 堵塞，无法正常生产，同时井底高压，后 续常规措施无法实施。应用连续油管冲洗 深度达5558.18m,成功解除了生产管柱内 的阻塞，恢复了产能。
48Mpa 117mm 50.8mm
4个 50.8mm 43.4mm
射孔器
最大外径 最小内径
长度 孔眼直径 孔眼数量 射孔排量 射孔时间 射孔砂要求 射孔液砂浓度
每层设计过砂量
94mm 50.8mm 310mm 4.67mm
4 0.6-0.64m³/min
水力喷射射孔新工艺应用研究
（） ９ 射孔作业 时， 非岗位人员远离高压区域 ， 以防
伤人 。
４ 现场 应用
层清洁无污染 。选井条件 ： 油藏是砂岩， 孔隙度＞１ ； Ｏ 套管外径１９ ７ ｍ、７． ｍ 井筒状况完好 。 ３． ｍ １７８ ｍ ３ ２ 施工 步骤 ．
（）通 洗井 ： 井 规 ＋油 管 通井 至人 工 井 底 ， 井 １ 通 洗
管。
（） ６水力喷射射孔作业 ： 下水力喷射射孔钻具， 钻具 结构为 ： 喷头十 １．ｍ 喷射软管＋ １．ｍｍ连续 ２２ ｍ ２４ 钢管至井 口； 用活性水以 ９ Ｌ ｍ ｎ ４ ／ ｉ 排量和 ５ＭＰ 泵压 ３ ａ 进行水力喷射射孔作业 ； 射孔水平钻进深度为 ５ｍ， ０ 水
明 ， 产 增注效 果 明显 。 增
关键 词 ： 水力喷 射 ； 水力射 孔 ； 增产增 注 ； 用研 究 应
中图分类 号 ： ２ 文献标 识码 ： 文章编 号 ：ｏ４ ５ １（０ １０一 Ｏ ４一Ｏ ＴＥ Ａ ｌ０～ ７ ６２ １）８ Ｏ６ ３
１ 概述
１２ 水 力 喷射射 孔技 术的 适用范 围 ．
１１ 水 力喷 射射 孔的 特点 ．
（） １水力喷射射孑 深度较深 ， Ｌ 一般在 ｌ 以上 ， ｍ 甚至 长达几十米 ， 能穿透近井地带的伤害 区， 而且孔道面积
也 比较 大 。 （） ２ 在井 下岩层 里 形 成 大孔 径 的水 平 孔道 ， 径 可 孔 达 ２ ｍｍ， ５ 比炮 弹射 孔具有 更 高 的导流能 力 。
２ 世纪 ５ 年代 ， 嘴被用于牙 轮钻 头和刮刀 钻 Ｏ Ｏ 喷 头 ；０ ２ 世纪 ６ 年代和 ７ 年代 ， ０ Ｏ 国内对高压喷射钻井进 行 了 大规模 的室 内和 现场试 验 ， 括在 液体 介质 中加 入 包 磨料 ；Ｏ ２ 世纪 ８ ０年代 ， 水力 喷射射孔技术作为一种完
小直径连续油管水力喷砂射孔环空压裂技术在切六9—15井的试验应用
小直径连续油管水力喷砂射孔环空压裂技术在切六9—15井的试验应用【摘要】连续油管技术是石油天然气勘探开发中一项蓬勃发展的技术，在世界范围内已经用于到了新技术方面，连续油管也已经广泛用于压裂施工。
青海油田自2009年5月引进1-1/2〞连续油管作业车以来只能应用于一些简单的运用，如：气举、冲砂、酸化等，为了更高效的应用此设备，由工程技术人员牵头与江汉机械研究所合作、大胆尝试了国内首次使用1-1/2〞连续管进行的压裂试验取得了成功，为青海油田高原油田开发作业的提速提效，提供了新的思路和发展方向。
本文重要阐述了连续油管水力射孔环空压裂技术在切六9-15井的试验应用情况。
【关键词】连续油管水力喷砂射孔环空压裂试验低渗透油气田是我国石油工业稳定发展的重要资源，水力压裂能经济有效开发低渗透油气藏的重要手段，而连续油管水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术，适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造，是低渗透油藏压裂增产的一种有效方法，此技术已经在国内得到广泛应用。
在切六9-15井进行工艺应用试验验中，施工人员连续作战，应用连续油管试压、通井、替泥浆工艺后，立即连接连续油管喷砂射孔工具，安装环空压裂专用井口，成功完成了环空压裂施工作业，使新井压裂投产施工工期由常规作业8天缩短至4天，实现了提速、提效。
1 工艺原理1.1 连续油管水力喷砂射孔连续油管水力喷砂射孔是用地面压裂车将混有一定浓度磨料（一般为石英砂、陶粒）液体加压，通过油管泵送至井下，液体经喷射工具的喷嘴，高压势能转换成动能产生高速射流，磨料射流以冲量做功射穿套管和近井地层，形成一定直径和深度的射孔孔眼。
水力喷砂射流的破岩能力随压力和排量的增加而增加，一定条件下，磨料的浓度和粒度存在最佳值，存在着最优射孔时间和最大射孔深度。
水力喷砂射孔优于常规聚能炮射孔，没有形成压实带污染，可以减轻近井筒地带应力集中，有利于提高近井筒地带渗透率，穿透近井筒污染带，泄油面积增大，有利于降低生产压降，增加向井筒的渗流速度，提高未污染地层流向井筒的液体，从而提高油井产量。
水力喷砂射孔技术试验分析
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责任编辑： 周江 收稿日期： (’’%— ’(— (,
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推荐采用喷嘴直径为 ,-)!! 的喷枪进行作业；在稠
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试验分析及总结
（+）为便于观察射孔效果， 我们将靶件按图中所
油 井 上 推 荐 采 用 喷 嘴 直 径 为 % -&!! 的 喷 枪 进 行 作 业； （" ） 喷嘴耐磨情况良好。不论是只射孔作业 + 次 的 " 英寸靶件 （泵压： )% -%’345， 加 砂 作 业 时 间 喷枪， 还是 作 业 , 次 的 % ! 试 "英寸靶件喷枪， ()!12） 验后测量喷嘴直径变化不大； （* ）水力喷砂射孔不仅可以完成射孔， 而且还具 有小型压裂的功能， 达到解堵、 增大渗流面积， 保护油 层的目的。 可作为压裂的补充措施， 用于薄油层、 油水 间隔较薄或裂缝发育不宜用压裂求产的井； （$ ）本次试验对压力和排量要求较高， 所用设备 为整套压裂车组。通过试验确定合理的喷嘴直径， 现 场作业中在满足泵压和排量的条件下， 采用多台 "’’ 型泵车施工， 将会大大降低作业成本。
表!
套管孔眼最大与最小长度 （%%） 射深 （%%） 孔道直径 （%%） 射孔后的喷嘴直径 （平均） （%%）
喷嘴直径 （射孔前） （%%）
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水力喷砂射孔技术介绍
机具及规格
工具名 序号 称 单枪 喷嘴 数量 3 喷嘴 内径 直径 (mm) (mm) 5 外径 (mm) 长度 (mm)
套管 压井阀
水力锚 319.0m
1
喷枪A 喷枪A
58.0 145.0 280.0
喷枪B B 321.5mm 油管短节 324.00m
2
喷枪B 喷枪B
3
6
58.0 145.0 280.0
（3 ）泵 注 程
序 号 1 2 3 4 5 作业内容 排量 m3/min 压力 MPa 55.0 0.80.8-1.0 2.0-5.0
序
砂 比 % 砂量 m3 液量 m3 时间 min 3.0 2.0--3.0 3.0 备注
地面试压 清洗油管 停泵投球 携砂液 顶替液 2.3 2.3
原液 原液（ 原液（套管 见液） 见液） Φ45.0 mm
水力喷砂射孔（磨料射流） 水力喷砂射孔（磨料射流）是在高压水作用下加砂 射穿套管沟通地层的一种新技术和新工艺。 射穿套管沟通地层的一种新技术和新工艺。
1.1 技术应用范围
a. b. c. d. e. f.
油层较薄（厚度1.0米）、无法进行压裂增产的井 油层较薄（厚度1.0米）、无法进行压裂增产的井 1.0 特低渗透致密油藏，降低井底渗流阻力， 特低渗透致密油藏，降低井底渗流阻力，常规射孔 难以求产的井 不宜实施酸化增产的酸敏油藏 油层污染严重的各种套管井的射孔 压裂前期预处理来降低地层破裂压力等场合 适用井深：<4000米 适用井深：<4000米
40-44 40-44
6-7
2-3
51 8-10
22 5
石英砂 原液
停泵（放压为零），上提管柱 重复序号4、 步骤 步骤。 停泵（放压为零），上提管柱1.0m,重复序号 、5步骤。 ），上提管柱 重复序号 总计 6-7 8-10 160.0 66.0
水力喷砂射孔技术在鲁迈拉油田的应用
鲁迈拉油田位于伊拉克南部巴士拉省, 紧邻 科威特, 该油田占地面积约为 1600km2 ( 长 80km、 宽 20 km) , 探明石油储量约为 800×108bbl [1bbl = 0. 159m3 = 0. 137t ( 下同) ] [1-2] 。 鲁迈拉油田主要 目的层是中、 下白垩统, 包括中白垩统 Mishrif 组 石灰岩、 下 白 垩 统 Nahr Umr 组 砂 岩、 下 白 垩 统 Zubair 组砂岩, 是伊拉克境内的第 一 大 油 田[3-4] 。 鲁迈拉油田自 1954 年 12 月开始进行石油开发, 在 后续的几十年中日产油量实现稳步增长, 于 1979 年 5 月达到峰值 175 × 104bbl / d; 随后受长期战乱、 外部制裁和油田设施老化等因素的影响, 油田产 量急速下降至 100 × 104bbl / d。 2009 年在伊拉克油 田项目的第一轮招标过程中, 由伊拉克石油公司、 英国石油公司和中国石油天然气集团公司组建的联 合作业 机 构 ROO ( Rumaila Operating Organisation) 中标, 获得该油田为期 20 年的技术服务合同。
图 2 喷射液从孔眼返排岩屑示意图
水力喷砂射孔的介质是高硬度、 不溶解于水 浆的磨料, 随着地面高压泵组排量增加, 水浆携 带磨料克服阻力加速前进, 其中水浆是传输磨料 的载体, 水浆的动量传递给磨料后, 磨料高速冲 击套管, 对套管壁产生冲蚀破坏。 影响水力喷砂 射孔的因素主要有磨料冲击速度、 磨料含量、 磨 料性质和套管钢级; 磨料的冲击速度取决于喷射 压力及喷嘴直径等因素。
摘 要: 为了减少近井地层由于压实作用而受到的伤害, 以及提高采油井产出率且延长开采周期, 开展了水力 喷砂射孔作业技术在伊拉克鲁迈拉油田现场的应用研究。 通过建立地面射孔试验模具, 进行地面的水力喷砂射 孔及常规电缆射孔试验, 试验后对模具进行解剖并对各自形成的孔眼进行测量, 计算得出各自射孔后形成的孔 眼面积; 实施水力喷砂射孔的现场应用, 对已经电缆传输射孔的油层进行水力喷砂射孔作业, 比较作业前后单 井日产油量。 根据地面试验结果得出水力喷砂射孔形成的孔眼表面积是电缆传输射孔的 2. 71 倍, 进行水力喷砂 射孔现场作业, 跟踪产油量, 与喷砂射孔作业前相比, 采油井不仅恢复了自喷能力而且日产油量提高了 1. 5 ~ 1. 8 倍, 达到了预期的作业效果。 相比电缆传输射孔, 水力喷砂射孔能有效解除因电缆传输射孔造成的密闭圈, 并扩展了油流通道, 提高采油井产量。 现场试验结果表明该技术相比电缆传输射孔更具优越性, 应推广该技术 在鲁迈拉油田的应用。 关键词: 水力喷砂射孔; 电缆传输射孔; 作业流程; 连续油管; 鲁迈拉油田
水力喷射深穿透射孔技术应用(报告)1
TUHA R&D水力喷射深穿透射孔技术研究及应用吐哈石油钻采工艺研究院2005年8月目录前言一、立项背景二、水力喷射深穿透射孔技术简介三、水力喷射深穿透射孔技术的优点及应用范围四、水力喷射深穿透射孔技术在吐哈油田的适应性分析及选井条件五、射孔工具改进研究六、现场应用效果和经济效益七、认识和结论八、存在问题及改进方向水力深穿透射孔技术研究及应用吐哈油田钻采工艺研究院（2005.8）摘要：水力深穿透射孔的井下工具主要由控制部分、喷射系统和冲孔部分组成。
它利用油管传输动力液，分别驱动井下两个不同的液马达，一个马达驱动铣刀完成套管铣孔开窗，另一马达实现地层径向钻孔实现深穿透射孔的目的，从而在油层和井筒之间建立一个直径大、长度长、清洁无污染的液流通道，同时将地层岩屑带走，套管和水泥环不会受伤害。
由此克服了炮弹射孔粉压作用造成的二次污染。
水力深穿透射孔技术，是低渗地层完井、地层改造、提高采收率的一项有效新技术，为油田提供了一种改变传统增产增注和改善剖面矛盾的新技术。
本文主要介绍水力射孔技术在吐哈油田的研究、应用情况及效果等。
主题词：水力深穿透射孔控制部分地面系统井下工具应用效果前言最早的水力射孔主要以喷嘴固定和套管对称割缝等形式来实现，但它们都有一个共同的缺点，喷嘴在井下不能径向移动延伸，射出的孔眼径向距离短，孔道尺寸形状不规则，对油井套管和固井水泥环都有不同程度的伤害或损坏，射孔达不到预期的目的和效果。
从20世纪80年代中期开始，先后在美国、加拿大逐步发展起来的一种新型射孔技术，虽然该技术在数十年的发展中，进行了多次技术升级，但归根到底不外乎以下两种主要模式：第一、套管冲孔＋高压水力喷射切割岩石射孔；第二、套管钻孔开窗＋水力地层径向钻孔射孔。
前者是最早研制开发的，高压水力喷射深穿透射孔技术的实质是完全利用水力作用，液压冲击头冲开套管，带软管的喷射头从冲击头的中心孔中径向向外伸出，以高压流体切割地层的方式完成射孔的。
定向水力喷砂射孔工艺在塔河油田的现场应用
２）液压丢手接头 预 防 在 管 柱 卡 埋 时 上 部 管 柱 能 够 正常起出。
最高施工排量为２．６９ｍ３／ｍｉｎ。 管串下到位后，调 整 管 柱 确 保 喷 枪 对 准 射 孔 井 段，
３）防砂水力锚确保施工期间射孔枪不移位，防止砂 进入水力锚槽阻碍水力锚回位，导致工具不能从井内正
安装连接好地面水力喷砂射孔流程，试压合格后开始第 一段定向喷砂射孔施工（图 ３ ）。
图２ 射孔枪实物图
２ 定向水力喷砂射孔工艺优化及管串设计
图１ 水力喷砂射孔原理示意图 当油管内部液压 ＰＡ 足够大，流体经射孔枪后，能 量转换成动能使得喷速 ＶＢ足够高，同时在流体中加入
２．１ 定向水力喷砂射孔工艺优化 针对塔河油田碎屑岩水平井特点，优选了拖动管柱
方案进行水力喷砂 分 段 射 孔，并 从 分 段 射 孔 施 工 流 程、 管柱防砂设计、防砂 施 工 方 案、液 体 体 系 等 方 面 进 行 了 优化。
常起出。
１）正替滑溜水。正替一个油管容积的滑溜水。
２．１．３ 防砂施工方案优化 １）第一段喷砂射孔之后使用滑溜水进行顶替，将油
管和水平井 段 环 空 替 成 滑 溜 水，尽 可 能 将 砂 冲 离 水 平
水力喷砂射孔技术介绍
水力喷砂射孔技术介绍水力喷砂射孔技术的原理是通过水流和砂粒的高速碰撞，利用水力冲击能量将砂粒投射到目标表面，形成高速冲击力，从而将表面的污垢、油渍、老旧涂层等物质冲刷掉。
水力喷砂射孔技术通常需要采用高压水泵将水流推送到水枪或喷嘴中，同时加入砂粒，通过控制水流和砂粒的速度和压力来实现不同的射孔效果。
水力喷砂射孔技术的优点主要体现在以下几个方面。
首先，由于水力喷砂射孔技术使用的是水和砂粒，不需要使用任何化学溶剂或有害物质，因此对环境无污染，对人体无害，符合环保要求。
其次，水力喷砂射孔技术具有高效快速的特点，可以迅速清理大面积的杂质、油污或涂层，节省了人力和时间成本。
此外，水力喷砂射孔技术对于硬度较高的材料，如混凝土、岩石等，也有较好的清理效果，可以有效提高表面的粗糙度和附着力，为后续的修复和涂装提供良好的基础。
水力喷砂射孔技术在许多领域都有广泛的应用。
首先，在建筑和房屋装修领域，水力喷砂射孔技术可以用于清理墙面、地面或天花板上的污渍和涂层，恢复表面的平整度和粗糙度，提供更好的装修效果。
其次，在桥梁和道路维修中，水力喷砂射孔技术可以用来清理老旧涂层、路面修补和防腐保护，延长桥梁和道路的使用寿命。
此外，水力喷砂射孔技术还可以应用于船舶、管道、储罐等重工业领域的清洗和防腐维护工作。
使用水力喷砂射孔技术时需要注意以下几点。
首先，射孔时需要根据不同的工作要求调整水流和砂粒的速度、压力和喷嘴型号，以确保达到预期的清洁效果。
其次，操作人员需要佩戴适当的个人防护装备，如防护眼镜、口罩、手套等，以避免射孔过程中的飞溅物伤害。
同时，要注意施工环境的通风和安全管理，防止射孔过程中的意外事故发生。
最后，使用水力喷砂射孔技术时，需要根据不同材料的硬度和表面性质选择合适的砂粒类型和粒径，避免过度冲击导致损坏表面。
综上所述，水力喷砂射孔技术是一种高效、环保且广泛应用的射孔技术。
在建筑、桥梁、道路等各个领域都有着广泛的应用前景。
但在实际施工过程中，需要根据不同的工作要求和材料性质来进行调整和选择，以达到最佳的清洁效果和使用效果。
124766-水力喷砂射孔压裂工艺简介pdf
料通过喷射工具，在高速流 动时对套管或地层形成冲蚀 而形成射孔。
特点： 1、穿透深。 2、对地层无压实作用。 3、可进行选择性定向射孔。 （二）射流射孔参数设计 1、喷嘴选择：要具有良好的耐磨性和较高的流量系数。 水力学中，任意一点处的速度可由下式求得： VL=CV0D/L 式中：VL——微粒喷嘴出口距离为 L 处的射流轴心速度； C——为试验常数≈6； V0——为射流初速度； D——为喷嘴直径； L——为喷嘴出口至喷射物距离。 上式表明，当 L=6D 时，其射流速度仍然保持起初速度的 V0 不变，自该点之后，射 流则按上述规律逐渐减小。
裂缝形成类型
1、井深在 800m 之内，形成半径约为
10-12m 的水平面裂缝，然后再形成
长约 70m 的垂直缝
2、井深在 800-1200m 之内，形成
水平缝和垂直缝，形成了纺锤形孔洞，
R=10~12m
孔洞直径达 120mm，在其末端形成约 50m 的垂直缝。
70~80m
3、井深在 1200m 之外，只能形成垂直缝，不可能形成水平缝；形成的垂直缝约
二、水力喷砂射孔定向压裂原理............................................................... 4 创新点一................................................................................................ 7 创新点二................................................................................................ 9 创新点三.............................................................................................. 10 4．1 水力喷射压裂的应用 ................................................................ 13 4．2 压裂后的日产动态 ..................................................................... 17
水力喷砂射孔压裂联作技术研究与应用
➢ 水力喷射分段压裂 (MHJF) 是集射
孔、压裂、隔离一体化新型增产措施，
无需封隔器、一趟管柱多段压裂,提 （1）机械分段压裂
高效率和安全性，减少施工风险、降 低伤害和成本
（2）限流法分段压裂 （3）砂塞或液胶塞 （4）投球法
前言
关键技术难点：
➢喷砂射孔参数及效率 ➢喷射起裂、水力封隔 ➢喷射压裂工具（喷嘴）
三、现场施工工艺设计与应用 衬管裸眼完井水平井喷射分段压裂－XS311H井
新沙311H Ⅰ、Ⅱ类储量
B A
➢气体/液体欠平衡钻井、φ139.7mm衬管完井 ➢完钻井深3010m，垂深2480m，水平段长385m ➢层位：JS31 孔隙度13.6%、渗透率0.25md
三、现场施工工艺设计与应用
衬管裸眼完井水平井喷射分段压裂－XS311H井
喷射起裂及 水力封隔
压裂液 喷射压裂工
具
喷砂射孔参 数效率
序号
项目名称
项目来源
批准号
1
高压水射流辅助水平井定向压裂研究
国家863计划课题
2002AA615090
连2
高压水射流辅助定向压裂技术
国家863计划滚动课题
2005AA615020
续3
连续管技术与装备-射流增产技术研究
国家863计划课题
2006AA06A106-05
➢ 高压＋低压 ➢ 高压：高速射流在孔内增压3～ 8MPa ➢ 低压：喷嘴出口局部低压区—— 环空卷吸作用，强化封隔效果
关键：控制喷射压力和环空压力排量
一、水力喷射分段压裂机理与参数
2 管内和环空水力参数计算
调整排量，精确控制Pv和Pa
喷射排量和射流冲击力计算 管内流体压降损失计算 环空流体压降损失计算
201008水力喷砂射孔与起裂大型物模实验
汇报人：胡强法 2010.08中国 西安
CNPC Drilling Research Institute Jianghan Machinery Research Institute
中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所
江汉机械研究所——创建于1964年，是中国石油天然气集团 公司最早的直属研究院所之一，位于湖北省荆州市。
2、水射流钻径向水平井技术
3、超短半径水平井技术
4、连续管水力作业工具
中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所
水力喷砂射孔与起裂大型物模实验
主要汇报内容
一．问题的提出
二．相关实验的局限
三．本次实验的特点
四．试验靶件的解剖与数据分析
五．主要结论
中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所
一、问题的提出
“全尺寸全真模拟”—3
完整的解剖：得到真实的孔形结构与参数
中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所
四、试验靶件的解剖与数据分析
1、正常喷射孔的孔形特征
橄榄形（泪滴形），四个部分： 套管穿孔+入口反溅+缩径+主体段
中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所
四、试验靶件的解剖与数据分析
2、裂缝孔的孔形特征
中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所
一、问题的提出
3、长庆提出的问题与要求
应用的特点：主要用于低渗透；喷砂射孔与压裂连作 要求：提供可直接引用的实验数据，优化现场施工参数与工艺，改 善作业效果
试验目标：“全尺寸全真模拟”
中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所
二、相关试验的局限
——石油装备质量检测与监督
——核心刊物《石油机械》杂志 ——石油装备与技术开发
水力喷砂射孔施工方案
水力喷砂射孔施工方案1. 引言水力喷砂射孔施工是一种常见的岩体加固和地质勘探方法，该方法利用高压水流和砂浆推动喷嘴从岩体内部孔隙冲刷出来，以加强岩体的稳定性和减少渗水。
本文档将详细介绍水力喷砂射孔施工方案。
2. 施工工艺水力喷砂射孔施工分为以下几个步骤：2.1 前期准备在施工前，需要进行以下准备工作：•确定射孔位置和布局：根据岩体的结构和设计要求，确定射孔孔隙的位置和布局。
•准备设备和材料：包括高压水泵、喷砂机、喷嘴、水管、砂浆等。
•组织施工人员：确保有足够的人力资源来进行施工作业。
•安全防护：确保施工现场的安全，包括佩戴防护装备、设置安全警示标志等。
2.2 施工步骤2.2.1 钻孔首先，使用钻机在岩体上钻孔，钻孔直径和深度根据设计要求确定。
钻孔的位置应根据结构特点、荷载条件和设计要求来选择，以确保施工的有效性。
2.2.2 清洗孔道钻孔完成后，需要使用高压水泵将孔道内的泥浆和杂质冲刷掉。
清洗孔道的目的是减少孔隙中的阻力并提高后续灌浆的效果。
2.2.3 喷砂清洗孔道后，将喷砂机连接到高压水管上，并将喷砂机的喷嘴插入钻孔中。
开启高压水泵，将高压水流和砂浆一起注入岩体孔隙中。
喷砂的目的是通过冲刷作用，将岩体孔隙内的杂质冲刷出来，增加岩体的稳定性。
2.3 清理残渣喷砂完成后，需要对施工现场进行清理，清除残留的砂浆和岩屑，确保施工质量和安全。
3. 施工注意事项水力喷砂射孔施工过程中需要注意以下问题：•安全防护：在施工现场应设置相关的安全警示标志，施工人员应佩戴安全防护装备。
•设备维护：定期对喷砂机、钻机等设备进行维护保养，确保其正常运行。
•施工人员培训：施工人员应具备相关的专业知识和技能，以确保施工的正确性和安全性。
•施工质量控制：对施工过程进行监督和检查，确保施工质量符合设计要求。
4. 结论水力喷砂射孔施工是一种有效的岩体加固和地质勘探方法。
通过正确的施工工艺和注意事项，可以提高施工效率和质量，以满足设计要求和工程需要。
水力喷砂射孔技术介绍34页PPT
水力喷砂射孔技术介绍
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
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水力喷砂射孔工艺及在现场的应用
前言
随着低渗透油藏开发力度不断加大 ,越来越多的储量得到动用。
可是由于储层地质特征或井身结构不适宜直接进行水力压裂或酸化改造 ,如对于固井质量不好、上下有水层、地层压力过高而不能进行压裂改造的极小薄层、薄互层等要求射孔位置精度较高的井 ,为了实现有效挖潜目的层 ,水力喷砂射孔是一种行之有效的技术手段。
水力喷砂射孔是用地面压裂车将混有一定浓度石英砂的水浆加压, 经过油管泵送至井下, 水砂浆经过井下射孔工具的喷嘴喷射出高速射流, 刺穿套管和近井地层, 形成一定直径和深度的射孔孔眼, 水力喷砂射孔能够产生比常规射孔更大更深的射孔孔眼, 高度可由地面调节, 特别是水力喷砂射孔能够避免常规射孔产生的压实带, 而且应力松弛带动井筒裂缝的张开和孔隙度渗透率得到提高, 同时孔跟不会上下延伸沟通水层, 因此水力喷射具有很强的技术特色, 对底水或者气顶等特殊油藏改造尤为适宜。
1工作原理及特点
1.1 工作原理
由动量-冲量定律可知 ,高压泵将带有磨料(一般是石英砂)的液体 ,从油管经特制的喷嘴将压头转换为速度 ,即给液流中的砂粒以动量 ,该动量与套管、岩层或其它障碍物接触时,动量的速度突然降为0 ,此时含砂射流以冲量做功 ,于是便产生了水力喷砂射孔技术。
1.2 特点
喷砂射孔与普通射孔相比具有以下特点:穿透深 ,对污染半径小的储层能够起到射孔、解堵的双重目的;在孔眼周围形成清洁通道 ,不会形成压实带造成储层伤害;射孔孔径较大;能够根据不同的井身结构和层段有选择地进行射孔。
2喷砂射孔方案设计方法
2.1 喷射参数的设计
(1) 喷射排量。
喷砂射孔过程首先需要确定最小的施工排量 ,确保喷射过程砂浆的顺利排
出。
根据理论分析及现场经验 ,应用密度2.65g/cm3的石英砂进行喷射施工, 10%砂比顺利返出 ,一般要求流速大于 1.2 m/ s。
在设计时首先需要根据井身结构确定最低施工排量 ,例如对于内径 124.26 mm套管×外径73 mm油管 ,要保证砂浆的顺利返出 ,至少要求排量大于0.3m3/min ,现场一般采用0.5 m3/ min。
(2) 喷射层位及喷枪个数。
喷枪一般长度为35～40cm ,能够根据地质要求及油层厚度确定下入喷枪的位置及个数。
一般来讲, 排量1.0m3/min ,对于喷嘴直径3.8m左右的工具能够保证8孔孔眼压差20MPa。
例如,对于3000 m以内的油井 ,在地面设备许可的条件下排量达到3.0 m3/min ,能够下入8只喷枪 ,共24孔。
根据试验及理论分析 ,水力喷砂射孔过程的喷射时间、喷射深度及压力之间存在如下关系:
V
=240Q/nπd2 (1)
L max =6.4dV
0/
(V
th
+ΔV
P
) (2)
t = 2.535 × 105×H{6.4dV
0/(2.18H +ΔV
P
)2ln[6.4 dV
0/
6.4
dV02(2.184H+ΔV
P )L]-L/(2.184H+ΔV
P
)} (3)
Lt = 0
Lt →∞= Lmax
式中: Q 为喷射排量 ,m3/min ; n 为喷嘴孔数 ,个; d为喷嘴直径 ,mm; Cd 为孔眼流量系数; V0为喷射速度 ,m/s ;Lmax为最大喷射深度 ,mm; Vth为临界喷射速度 ,m/s ;ΔVp为在喷射孔由于回流导致的速度损失 ,m/s;H为材料的洛氏硬度; t 为喷射时间,s。
对于上述方程能够采取数值方法求解 ,为方便预测有关参数 ,列出了不同材料的硬度及临界喷射速度(表1)。
表1 不同材料的硬度及临界喷射速
根据上述方法计算 ,孔眼压差在20MPa时,对于含铁砂岩喷射时间在20～30min液体利用率最高。
2.2 磨料的选择
实验表明 ,在一定压力和排量下 ,射孔深度不随磨料的浓度和磨料直径的增加而增加 ,相反在磨料粒径增加到一定程度时射孔深度反而有下降趋势。
这说明在一定压力和排量下磨料有一最佳浓度值和粒径值。
根据实验结果 ,最佳浓度范围为6 %～8 % ,适用浓度 4 %～10 % ,最佳粒径为 0.4～0.6 mm ,现场推荐采用5 %～8 % ,0.4～0.8mm的石英砂。
2.3 喷射工作液
工作液选用具有一定携砂能力、沿程阻力较小的液体 ,而且要特别重视油层的保护工作。
经过室内实验 ,决定采用 0.2 %～0.5 %HPG或 HPS ,粘度要求达到 20～40MPa·s 以上 ,以保证携砂性能。
推荐的施工配方:稠化剂 HPG的浓度为 0.2 %～0.5 %;防膨剂KCl的浓度为 1 %～2 %或DTE浓度为 0.2 %～0.3 % ,根据不同情况可加入杀菌剂、破乳剂等。
2.4 喷射管柱强度校核
喷枪位置的准确程度对于喷砂射孔是至关重要的 ,同时由于管柱承受较高的内压 ,管柱强度的校核是极为重要的。
根据工艺过程 ,经过井筒温度场的计算、压力场的计算、油管柱的受力分析、管柱的应力计算等建立了一套适合喷砂射孔的高压作业管柱设计分析方法。
3 现场应用
3月19日, 我机组对镇98井长3
, 2053.5-2054.5m进行了水力喷砂射孔
1
作业。
镇98井位于甘肃省庆城县土桥乡, 是鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的一口预探。