井底增压喷射钻井系统研制与应用
水力喷射射孔工具的研制与应用
!开发应用#水力喷射射孔工具的研制与应用胡风涛Ξ(胜利石油管理局采油工艺研究院)摘要 简述了水力喷射射孔的基本原理,介绍了喷管式、对称割缝式和3孔固定式三种不同射孔工具的基本结构、工作原理和技术特点。
在地面对喷管式和三孔固定式两种射孔工具做了试验,表明水力喷射射孔是一种高效的射孔手段,可满足油水井射孔需要。
从3种工具的现场施工效果看,大部分井经射孔后有明显的增油效果,有少数井效果不够理想的原因是:对地质情况分析不透、工作介质选择不当,以及工艺设计不合理等。
建议对水力喷射射孔工具的结构进行优化改进设计,合理选用工作介质,优化工作参数,认真研究井况,确定最佳射孔部位。
主题词 水力喷射 射孔 射孔器 应用 进入80年代,水力喷射射孔技术作为一种完井和原油增产措施进入了工业性试验阶段,并取得飞速发展。
目前已研制了多种射孔工具,其中喷管式、对称割缝式和三孔固定式3种射孔工具在现场得到了推广应用,并见到了不同的增油效果。
基 本 原 理水力喷射射孔是通过高速流体撞击岩石完成的,喷嘴射出的高压流体在遇到岩石壁面时,对岩石表面产生冲击力。
根据射流的动力性能分析,射孔对岩石的冲击力为F=2ρA0v2(1)式中 ρ———流体密度,kg/m3; A0———喷嘴截面积,m2; v———射流速度,v=φ2p n/ρ,m/s。
F=4φ2A0p n(2)而射流对岩石的冲击压力为p jet=4φ2A0Ap n(3)式中 φ———流速系数,流线型喷嘴φ=0198; p n———喷嘴压力降,即喷嘴内外压差,Pa; A———射流的喷射面积,m2。
其中,喷嘴压力降为泵压p p与除喷嘴外的整个循环系统压力损失p r之差,即p n=p p-p r(4) 由式(3)、(4)可知,要提高射流对岩石的冲击压力就要提高喷嘴压力降,而提高喷嘴压力降既要提高泵压,也要减少循环系统压力损失。
当射流对岩石的冲击压力超过一定值时,岩石将被切割破碎,能够切割破碎岩石的压力被定义为“临界压力”,临界压力是岩石抗压和抗拉强度的函数,当射流对岩石冲击压力超过临界压力时,便可穿透岩石在地层中形成清洁的油流通道。
增压装置在复杂井射孔施工中的应用
增压装置在复杂井射孔施工中的应用近年来，随着油气勘探难度的加大，复杂井射孔技术成为井下作业的重要内容。
而在复杂井射孔施工中，增压装置的应用是十分重要的。
本文将介绍增压装置在复杂井射孔施工中的应用。
一、增压装置的基本原理增压装置是通过压缩介质使其具有一定的压力，从而将介质输送至需要的位置。
增压装置分为压缩气体增压装置和压缩液体增压装置两种。
压缩气体增压装置是将气体压缩为高压气体，将其储存在压力容器中，并在需要时将高压气体释放出来进行推动。
压缩气体增压装置适用于需要高压气体作为媒介的场合。
压缩液体增压装置是将液体压力通过套管管道输送到目的地。
增压液体可以是水、油等。
压缩液体增压装置适用于需要输送液体或液体混合物的场合。
横向井射孔是现代井下作业中的一种新技术。
横向井是在垂直井井筒中向各个方向钻出的径向井眼，以达到增加开采面积和提高采收率的目的。
横向井的井眼直径一般在10厘米以下，而且井眼长，弧形半径小，弯曲段多，加之井深大，对于射孔设备的性能要求非常高。
在横向井射孔中，一般使用增压液压装置。
增压液压装置可以将液体压力增加到很高，从而使液体具有一定的冲击力。
在井下操作时，增压装置可以控制液体的输出压力和流量，以达到精确的射孔效果。
2、增压装置在压裂作业中的应用压裂是将压力通过管道输送到井底，对油层进行强制破裂并将破碎的岩层留开，以提高产量。
而增压装置在压裂作业中则是控制输送介质的压力和流量，以精确控制压力的大小和时间。
（1）增强了压力传输效果。
通过增加介质压力，可以提高介质的流动速度和作用力，使介质在液压系统中的应用范围更广。
（2）提升了施工效率。
采用增压装置对压力进行控制，可以保证压力的持续稳定，并可以根据需要调整压力大小，从而使施工更加高效。
（3）提高了作业精度。
增压装置可以精确控制液体出口的压力和流量，使得压裂作业能够精准实现。
井下清洗作业是通过液体的喷射和振荡来清除井下堵塞和杂质。
而在井下清洗作业中，往往需要突破一定的水平距离和高度差，因此需要使用增压装置。
喷射增压技术在气田丛式井组的应用试验
喷射增压技术在气田丛式井组的应用试验汪雄雄;张军;李丽;刘双全【期刊名称】《钻采工艺》【年(卷),期】2014(000)006【摘要】随着长庆气田开发方式的转变，丛式井数逐年增加。
丛式井组采用多井单管串接集输工艺，由于储层非均质性强，导致同一井场气井产能和压力差异大，高压气井干扰低压气井生产。
针对丛式井场低压气井产能发挥问题，开展了天然气喷射增压技术研究，利用同一井场高压气井的能量引射低压气井增压生产。
基于流体在超音速状态下的流体混合能量传递原理，采用数值仿真模拟方法，设计了天然气喷射增压装置。
通过开展丛式井组喷射增压生产试验，验证了丛式井场喷射增压工艺的可行性及配套流程的可靠性。
试验结果表明，采用喷射增压技术可以实现丛式井场低压气井的增压稳定生产。
与传统压缩机增压开采相比，喷射增压技术在节能和生产维护方面具有明显的技术优势。
【总页数】4页(P67-70)【作者】汪雄雄;张军;李丽;刘双全【作者单位】低渗透油气田勘探开发国家工程实验室; 长庆油田公司油气工艺研究院;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室; 长庆油田公司油气工艺研究院;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室; 长庆油田公司油气工艺研究院【正文语种】中文【相关文献】1.天然气喷射引流技术在靖边气田的应用试验 [J], 张书平;刘双全;陈德见;王晓荣;宋汉华2.喷射引流技术在丛式井组的应用 [J], 胡均志;田喜军;徐勇;刘鹏;李耀3.苏里格致密气田丛式井组连续油管一体化压裂技术 [J], 张燕明;问晓勇;杨海楠;毕曼;周长静;郝瑞芬4.某气田丛式井组排水采气工艺优化 [J], 宋健[1]5.喷射增压技术首次在丛式井组成功应用 [J], 石艺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
增压装置在复杂井射孔施工中的应用
增压装置在复杂井射孔施工中的应用随着油气勘探领域的不断发展，传统的含水油气田的开发远不够，越来越多的开采对象是复杂油气藏。
其中，复杂井射孔施工是采油过程中不可避免的一环。
随着探测技术的不断提高，更多的复杂油气藏被发现，如深海、高温高压、低渗透、低温等多种复杂条件下的油气藏。
针对这些领域的开发，需要一些专门的装备来满足施工的需求。
增压装置就是一个非常重要的设备，能够优化井口压力，提高采油效率，减小安全风险。
增压装置可以提供井口压力和流量，以满足井下设备需要的最佳参数。
在复杂井射孔施工中，它可用于调节井口压力，保持注水压力稳定等方面，从而保证井下设备的正常运行，同时提高产量。
在注水井施工中，增压装置可以帮助调整注水压力以提高注水效果。
在油井施工中，增压装置可以帮助调节井口压力来增加采油效率，尤其是针对伺服井下泵等设备进行增压，可以有效提升采油能力。
在深海油气开发中，由于井深和水压增大，增压装置的重要性更加显著。
在高压和高温环境下，传统的设备很难承受高压和高温的影响，但增压装置则可以在这样的环境下正常运转。
因此，在深海油气开发中，增压装置具有非常重要的作用，可以提高生产效率、降低生产成本。
在低渗透油田的开发中，增压装置也扮演着非常重要的角色。
由于低渗透油气藏中油气流动性非常差，需要通过一定的技术手段来改善产能。
典型的改善措施是增压注入，可以利用增压装置在井口处增加注油压力，从而提高采收率。
在低温油田的开发中，增压装置同样可以起到非常关键的作用。
低温油气藏生产的主要问题是油井凝冻，降低了采油的效率，而增压装置可以通过增加井口压力，从而加快油井的产生速度，减少油井凝冻的可能性。
总之，在复杂井射孔施工中，增压装置是一个非常关键的设备，可以帮助提高采油效率、降低生产成本、减小安全风险。
通过不断提高增压装置的技术水平，将可以更好地满足复杂油气田的开发需求，为我国油气行业的发展做出更大的贡献。
井下增压超高压射流钻井技术研究进展
Ｄ Ｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ６ ３ ．０ ２ ０ ．０ Ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ６— ５ ５ ２ １ ． ３ ０ １ ｓ
井 下 增 压 超 高 压 射 流 钻 井 技 术 研 究 进 展
窦亮彬 ， 沈忠厚 ， 李根 生 ， 付加胜 ， 王海柱
引 言
深井 、 深井 钻井 技术 是一 个 国家钻 井技 术发 超
显 ， 没有 得 到 推广 应 用 。为 此 ， 下增 压 装 置成 但 井 为 国 内外 各 大石油公 司 、 科研 院校 及科研 机构 主要
研究方向， 在借鉴双管系统 的基础上 ， 设计开发 了
多种 井下增 压 装 置 。通 过 利 用钻 井 液 的 自身能 量 或其 他能 量 ， 钻井 液进 行加 压达 到超 高压 喷射钻 将 井 目的。井下 增压 超 高 压 射 流钻 井 技 术 具 有下 列
（ 油气资 源与探测 国家重点实验室 中国石油大学 （ 北京） 北京 ， １２４ ） ０ ２ ９
摘 要 ： 着浅 层 油 气 资 源勘 探 开发 程 度越 来 越 高 ， 随 深层 油 气 资 源 成 为 中 国油 气 资 源 战 略 接 替 的 重要 领 域 。 而 深 井 、 深 井钻 井勘 探 过 程 面 临 钻 速 慢 ， 本 高 等 亟待 解 决 的 问题 。 应 用 超 高 压 超 成
２
特 种 油 气 藏
第１ ９卷
验表 明 ， 械钻 速 比邻井 提高 ２～３ 。 机 倍
有效 的方 法 ¨ 。
了深井 、 超深 井高压 水 射流钻 井 的可行 性研究 与试
验 ］ 。５口深 井现 场试 验结 果 表 明 ， 用地 面 增 压 利
井下增压技术的新进展及发展方向
实践表明，影响破岩效率的主要因素是破岩工具和方法，超高压射流辅助破岩可显著提高机械钻速。
提高钻井液压力是增压钻井技术的关键，增压工艺设计思路有三种：一是全井增压，二是双管增压，三是井下增压。
全井增压需要改变现有的工艺和设备，从地面增加钻井液的压力输送给井底的钻头喷嘴，在现有经济、技术条件下难以实现；双管增压在地面将部分钻井液增压，通过双管钻柱分别传输高压及正常压力的钻井液至钻头，其系统稳定性差，高压管线密封困难，因此也没能得到推广。
井下增压是经济、技术上可行的增压钻井方式。
通过调研，将井下增压器分为柱塞式和离心式两类，并分别介绍了各自典型的工具系统及其现场应用情况。
调研结果为新设备和工艺的开发提供了依据。
一、柱塞式井下增压器早在上世纪九十年代中期，美国S.D.Veenhuizen等人研制的井下超高压泵就进行了现场试验，实现井下增压100MPa以上，提高钻速2倍左右，但因寿命问题，包括后来改进型井下增压泵也未得到推广。
在借鉴国外经验的基础上，国内石油大学等单位的有关专家也曾提出并设计了利用大活塞带动小活塞的柱塞往复式井下增压器，但未能见到推广应用报道。
前期井下增压泵未能得到工业普及应用的技术原因可概括为：钻井液固相导致高压密封元件和运动部件过早失效。
尽管如此，前期试验却说明了高压射流可以提高钻速。
近年来，随着滑动密封技术和材料耐磨加工处理技术的发展进步，井下柱塞式增压器重新显现出工业应用的前景。
1.射流式井下增压器自2005年以来，石油大学汪志明等人先后设计了2代射流式井下增压器。
第一代射流式井下增压器主体结构主要包括：换向机构、增压组件、阀组等附件。
增压器需具备附壁稳定性和切换的灵敏性才能正常工作。
工作频率取决于输入排量和活塞的运动行程，同时，在射流的输出频率一定时，可通过改变活塞直径调整射流增压比。
由于增压缸没有完全并联，增压冲程射流元件节流压降作用不到下级活塞缸，复位冲程中流量全走节流阀，致使节流阀憋压，从而导致工具压降过大，现场试验发现泵压为14.0MPa，输出压力为60MPa时，工具压降达到10.9MPa。
增压装置在复杂井射孔施工中的应用
增压装置在复杂井射孔施工中的应用复杂井射孔施工是指由于地质条件、井身状态和井壁完整性等因素的影响，使得射孔难度较大的井口，它的施工难度在于射孔位置的选择和定位、射孔角度的控制、对井筒结构和井壁的保护等方面存在较高的要求。
传统施工方法往往难以胜任这一任务。
而增压装置就是一种可以有效应对复杂井射孔的设备，其在本文中的应用将得到探讨。
增压装置是一种将压缩空气等流体介质进行储存、输送和增压的装置。
在复杂井射孔施工中，增压装置主要用于保障井筒结构和井壁的完整性，以及控制射孔的角度和深度等方面。
下面就来具体说明它在复杂井射孔施工中的应用：1. 保障井筒完整性复杂井射孔施工中，由于井口尺寸的限制、井壁的不均匀、地质构造的复杂性等因素的影响，容易出现井筒结构和井壁破裂的情况，进而影响到井下的生产和开采。
而增压装置在射孔前会先进行高压气泡静力测试，通过定量检测井筒结构和井壁对高压气泡的承载能力，进而判断井壁的稳定性，并采取一系列的保障措施，保证井筒完整、稳定。
2. 控制射孔深度获得合适的射孔深度是射孔施工的重要一步。
对于井口较小或深度要求较高的复杂井，传统方法靠人力进行控制显然不太容易。
增压装置就可以通过调节压缩空气等介质的压力来控制射孔的深度，保证射孔深度准确且稳定，在进行深井射孔施工时效果尤为显著。
射孔角度的控制是复杂井射孔施工中最具挑战性的任务之一，因为角度不准确或产生误差可能会导致射孔质量下降，从而影响到开采效果。
而增压装置内置的高精度测距仪和测角仪，可以通过数据分析和调整，精准地控制射孔角度，实现良好的射孔效果。
在射孔过程中，操作的时间、压力和流量的控制十分关键，增压装置具有很好的压力和流量调节效果，能有效地控制射孔时间的长短，保证射孔速度、质量以及井筒安全。
总之，射孔施工中的任何一个环节出了一点差错，将直接影响到井下的生产力和采矿效益。
而增压装置的应用，不仅可以让井口射孔变得精准、快速、安全而且可以使整个施工流程更加高效、平稳。
水力喷射技术在潜山水平井的应用
水力喷射技术在潜山水平井的应用摘要：兴古潜山水平井储层存在岩性特殊，裂缝发育，高温、高压，井况复杂，压裂起裂点选择受限等问题，对压裂工具、压裂液、支撑剂、压裂工艺等都提出了较高的要求。
通过在深层巨厚潜山大井段水平井试验水力喷射压裂技术，实现了一次管柱可进行多段压裂，施工周期短，不需要机械封隔，能够自动隔离，用于裸眼、套管完井，可进行定点喷射压裂，准确造缝。
目前已实施3口井，取得较好的增产效果，为潜山深层水平井改造提供了经验和技术支持。
关键词：兴古潜山压裂水平井水力喷射分段一、油藏概况兴古潜山构造上位于辽河坳陷西部凹陷中南部兴隆台～马圈子潜山构造带上。
该区储层构造复杂，岩性多样。
兴古潜山太古界为具有统一压力和温度系统块状裂缝性油藏，油藏顶部埋深-2355米，目前认识含油底界-4680米，含油幅度2300多米；如何高效动用巨厚储层，是开发部署上的一道难题。
兴古潜山储层具有双重介质特征，储集空间分为孔隙型和裂隙型两大类。
基质孔隙度有效储层平均 4.8%。
宏观裂缝多为中、高角度缝，裂缝平均孔隙度0.52%。
裂缝平均渗透率161mD。
基质平均渗透率0.82mD。
兴古潜山原油性质好，属稀油。
地层原油密度为0.6442g/cm3，粘度0.384mPa.s。
天然气相对密度0.6755，甲烷含量平均83.6%，属溶解气。
二、油层改造难点由于兴古潜山油藏的特殊性，油层改造存在以下技术难点：1.井口施工泵压高井底破裂压力高。
井底破裂压力主要受地应力及岩性的控制。
绝大多数井底破裂压力随地层深度的加深而增加。
压裂管路沿程摩阻高。
对于选定的压裂液及配方系列和管柱结构, 压裂管路沿程摩阻与井段的深度成正比增加。
超深井压裂施工的管路摩阻同样是普通井的2~3倍。
2.施工参数受限由于压裂液在泵注过程中沿程摩阻受施工排量的影响极大, 提高施工排量, 沿程摩阻就会成倍增加, 所以施工排量很难提高。
施工排量提不高, 必然导致水力压裂裂缝高度受到影响, 所以在低排量压裂的条件下很难压开宽裂缝。
概述高压喷射钻井技术及其应用
概述高压喷射钻井技术及其应用摘要：国内从1978年开始应用高压喷射钻井技术，在相同地层和钻进参数条件下，喷射钻井比普通钻井速度提高1倍以上，而且随着泵压增加，效果更加显著。
本文首先介绍了高压喷射钻井技术应用所需的条件，然后阐述了高压喷射钻井技术关键点，最后具体分析了高压喷射钻井技术的应用。
关键词：高压喷射；钻井技术；应用喷射钻井是60年代提出并现场实施的一项技术，采用高泵压辅助钻井，可以大大提高钻速。
一般采用的压力范围15-20MPa。
随着近几年人们对高压喷射的深人认识，提高射流压力有利于冲击破碎岩石，并发挥水力机械联合破岩的作用。
制约高压喷射钻井的关键因素是钻井装备，尤其是钻井泵。
喷射钻井技术作为一种新型钻井技术，相对与普通钻井技术，无论在提高钻头进尺和机械钻速等方面，都取得了突破性的发展。
由于钻头进尺和机械钻速指标的提高，也使钻井的非生产时间相对缩短，提高了钻井的速度，减少了事故，降低了成本，也使喷射钻井技术得到了广泛的应用。
我国自1978年开始推广应用高压喷射钻井技术，实践表明这一技术是提高钻井速度的有效手段，能够缩短钻井周期，显著提高经济效益。
随着液压工程、流体工程在钻井技术领域的深入，人们逐步认识到高压喷射技术的优势，并通过喷射压力的提高增加机械钻速与扩大应用场合。
1高压喷射钻井技术应用所需的条件获得高效的钻井水力参数是影响喷射钻井的主要条件。
获得高压是影响和制约当前喷射钻井技术发展和应用的关键因素，下面就高压喷射钻井条件进行阐述。
1.1先进的喷射钻头。
钻头是破岩的工具，也是射流水力特性形成的关键。
要结合地层岩性、钻井深度、钻井性能、钻具结构等因素，合理选择喷射钻头喷嘴的类型，确保形成的射流对井底水力冲击作用效果。
1.2优质的钻井液。
选用的钻井液要充分考虑地层造浆性、岩性特点、钻具组合等因素。
钻井液要具有良好的流动性，形成的射流产生的冲击力要有利于井底破岩和净化。
1.3.稳定的井眼结构。
井底防喷器的研发与工程应用
井底防喷器的研发与工程应用井底防喷器作为一项关乎石油和天然气开采安全的关键技术之一，其研发和工程应用引起了广泛的关注。
本文将从井底防喷器的定义、原理、研发进展以及工程应用方面进行详细讨论。
井底防喷器是一种用来控制井口液体喷出和气体溢出的装置。
在石油和天然气开采作业中，由于地下的高压油气受到地壳的限制，一旦开采操作不当，可能会引发井喷事故，造成极大的人员伤亡和财产损失。
因此，研发井底防喷器成为防止井喷事故的重要手段。
井底防喷器的原理主要是通过设置一系列的防喷装置，用来控制井口的液体喷出和气体溢出。
在井底防喷器的设计中，需要考虑到井底压力、流体性质以及井筒封堵能力等因素。
通过合理的设计和安装，井底防喷器可以有效地控制井喷事故的发生，保障工作人员的安全。
在井底防喷器的研发过程中，科研人员不断探索新的材料和技术，以提高井底防喷器的性能和可靠性。
目前，井底防喷器的主要研发方向包括高温高压环境下的防喷器、自动化控制技术、远程监测等。
其中，高温高压环境是井底防喷器研发的重要挑战之一，因为在这种极端条件下，井底防喷器需要承受巨大的压力和温度变化，而且要保持稳定的工作性能。
此外，自动化控制技术也是井底防喷器研发的重要方向。
通过引入先进的传感器和控制系统，可以实现对井底防喷器的智能化管理和控制。
这样，在发生井喷事故时，可以通过远程监测系统及时采取相应的措施，防止事故的扩大和蔓延。
井底防喷器的工程应用是将研发成果实际应用于石油和天然气开采作业中的重要环节。
在工程应用过程中，需要结合具体的井筒结构和地质条件，选择合适的井底防喷器类型，并进行配套的安装和调试工作。
通过工程应用，可以验证井底防喷器的性能和可靠性，及时发现和解决可能存在的问题，从而提高井底防喷器的实际使用效果。
需要指出的是，井底防喷器虽然在一定程度上可以减少井喷事故的发生，但并不能彻底消除风险。
因此，在石油和天然气开采作业中，还必须严格遵守操作规程，提高工作人员的安全意识，并配备相应的应急预案和设备。
井下增压钻井提速技术探析
井下增压钻井提速技术探析【摘要】井下增压钻井是当下钻打油气深井的新技术，通过井底钻头喷嘴的高压喷射流来钻制硬地层，提高钻井速度，减少钻井成本的投入。
螺杆增压钻井、减震增压钻井、射流增压钻井三种井下增压钻井技术在油气开采方面的使用，大大地促成了油气开发企业以提高深井钻制的速度和质量。
【关键词】石油井下增压钻井新技术提速1 前言随着汽车企业的发展，我国石油资源无限制地被开采出来，在地质构造简单的地域石油已经接近枯竭，石油勘探开采逐渐转向复杂地层区域。
复杂地层的深井难以钻打，所以速度慢，钻井成本也很高。
在这种情况下，必须使用钻井新技术打制复杂地层的深井，提升钻井速度。
2 技术高压喷射钻井按照增压的方式主要分为地面增压和井下增压两种技术。
与地面增压技术相较而言，井下增压技术简单易行。
井下增压提速技术，是利用螺杆马达和柱塞泵增加井下钻井液的压力和动力，使钻井液从高压喷嘴射出，辅助井下钻头利用高压快速穿透坚硬的岩石层，提高了复杂地层钻井一倍以上的效率井下增压钻井技术包括射流增压、螺杆增压和减震增压三种技术。
2.1 螺杆增压钻井井下螺杆增压技术，利用成熟设计的螺杆钻和柱塞泵喷射高压液体穿透岩层来钻制比较深的油井。
井下螺杆增压装置使用螺杆的长度在10m以上，常规螺杆钻在装置的顶部，底部改装的转换接头与增压器连接，使螺杆钻成为井下增压装置的动力结构。
增压装置的动力来源于常螺杆钻下部的动力换向机构，动力换向机构的底部安装了增压柱塞泵，动力换向机构中的下拨叉进行往复运动直接带动柱塞泵做柱塞往复运动，将导管中3%-5%的钻井液注入柱塞泵，柱塞泵增加钻井压力，高压钻井液经过超高压流道到达钻头喷嘴，高压钻井液喷出钻头喷嘴形成高压喷射注穿透切割岩层。
螺杆增压钻井装置的井下增压器具有简单的结构和良好的压力控制能力，所以增加的液压具有良好的稳定性。
出于这个优点，井下螺杆增压技术使用于中国的大型油田的石油开采和井口试验，并且取得了可观的钻井速度和巨大的成功。
国内外井底增压喷射钻井技术研究现状
关键词 ：喷射 钻 井； 井底 增压 ； 试验 中图 分类 号 ： Ｅ ４ Ｔ ２８ 文献标 识码 ：Ａ
Ｐｒ ｓ ｎｔ Ｓ ｔ ａ ｉ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｓ ｒ ｚ ｔｏ ｔ Ｂｏ ｔ ｍ ｏ ｅ ｅ ｅ ｉｕ ｔｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｐｒ ｓ ｕ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｔ ｏ Ｈ ｌ
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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。
增压装置在复杂井射孔施工中的应用
增压装置在复杂井射孔施工中的应用1. 引言1.1 背景介绍随着石油勘探和开发的不断深入，复杂井射孔施工成为了油田开发中不可或缺的一环。
复杂井射孔施工是指在地下储层中注入压裂液体或水进行压裂作业，从而增加油水井产量或改善油水的生产条件。
与传统的油井开发相比，复杂井射孔施工具有施工难度大、操作复杂、环境条件恶劣等特点。
本文将从增压装置的原理、复杂井射孔施工的特点、增压装置在复杂井射孔施工中的应用案例、增压装置的优势和局限性以及使用注意事项等方面进行深入探讨，旨在为相关领域的研究人员和工程师提供参考。
希望通过本文的研究，能够为复杂井射孔施工的进一步发展和完善提供一定的帮助和借鉴。
1.2 研究意义研究增压装置在复杂井射孔施工中的应用意义重大。
增压装置能够提高井底压力，帮助完成高难度的井壁射孔作业，确保作业安全和高效。
增压装置还能提高射孔质量和射孔效率，提高油气井的产量和采收率。
通过研究增压装置的应用案例和实际效果，可以不断完善和改进增压装置的设计和使用方式，提高装置的稳定性和可靠性，为复杂井射孔施工提供更好的技术支持。
深入研究增压装置在复杂井射孔施工中的应用意义，对于提高油气开发效率、保障作业安全、促进石油行业的可持续发展具有重要意义。
通过本次研究，可以进一步探讨增压装置的优势和局限性，为今后的井下作业技术研究提供有益的借鉴和指导。
1.3 研究目的研究目的是为了探索增压装置在复杂井射孔施工中的应用效果及原因，深入了解增压装置对于提高施工效率、降低施工风险和保障工程质量的作用，为实际工程操作提供理论支持和技术指导。
通过分析增压装置在复杂井射孔施工中的应用案例，总结其应用效果以及存在的优势和局限性，为工程实践提供参考和借鉴。
研究的延伸意义在于为进一步完善增压装置的设计和应用提供理论基础，推动复杂井射孔施工技术的推广和应用，提高我国石油工程的整体竞争力和可持续发展能力。
通过本研究，旨在为复杂井射孔施工中增压装置的优化设计和实际应用提供科学依据和技术支持，为提高施工效率和质量、降低施工风险和成本，以及推动石油工程技术的不断创新和进步做出贡献。
井下螺杆增压装置在提高钻井速度中的应用
井下螺杆增压装置在提高钻井速度中的应用利用螺杆钻具动力推动的井下螺杆增压装置，是通过螺旋斜面式换向工具，不断把螺杆钻具的旋转运动转化成往复的柱塞泵运动，使一部分钻井液压增长到100MPa以上，通过超高压双流道PDC钻头的喷嘴喷出，实现高压水射流破岩、提高钻头的破岩效率。
该装置在胜利油田东营组地层配合12.2”钻头，现场试验一口井，试验井深2048-2282m，工具在井下正常工作60h以上，机械钻速同比提高63.8%。
井下增压装置结构合理、工作寿命长、提速效果明显，该技术的试验成功对于硬地层、复杂地层的提高钻井速度、缩短建井周期提供了一条有效途径。
标签：井下增压；超高压；PDC钻头；提高钻速；现场试验我国地质条件复杂，深层油气分布广泛，已知的油气资源集中在我国川东北、松辽深层、塔里木库车山前、新疆乌夏等地区，上述地区共同特征是油气资源埋藏深、环境复杂、地层坚硬，在进行开采时，又普遍存在着钻井速度慢、钻井周期长、钻井成本高的现实难题，要想顺利开发油气资源，就需要不断改进现有工艺、完善新技术手段，只有这样，才能从根本上解决增强油气钻探效率的目的，专业人员不断探索，对这个问题提出深刻的解读方案。
文章主要结合我国油气资源实际情况，在充分剖析现有应用的井下增压情况基础上，进一步提出开发研制井下螺杆增压提速装置与超高压双流道PDC钻头技术应用技术，技术的进步，能够有效的解决油气开采遇到的坚硬地层钻井周期长、复杂环境钻井速度慢等问题，全面降低钻井成本，提供了可行的技术参考标准和途径。
1 现有技术分析提高深井钻速一直是困扰钻井工程领域的重点问题，通过不断探索却见效甚微的课题。
为了增加油气产能，各开采单位不断增加深井钻井数量，可是深井钻井费用却不断抬高。
在钻井过程中，遇到的破岩和清岩难度不断加大，水力能量递减，特别是在井深到一定程度时，地层岩石强度相当大，造成了大量的岩屑，这些情况增加了工程量，提升了施工难度，从根本上导致了深井钻井时间加长，远远超出了可控的成本预算。
水力喷射压裂技术研究与应用
水力喷射压裂技术研究与应用
水力喷射压裂技术是一种将高压水射入井孔，使岩石产生裂缝，从而增加储层渗透率和产能的油气开发技术。
这种技术的研究与应用对于提高油气田储层的开采率具有重要意义。
本文将从水力喷射压裂技术的原理、研究现状及应用前景等方面进行介绍。
一、水力喷射压裂技术的原理
水力喷射压裂技术是通过管道将高压水射入井孔，形成高速射流冲击岩石，使岩石产生裂缝，从而改善储层渗透性和增加油气的产能。
在使用水力喷射压裂技术时，要首先选择合适的注水井，并通过高压泵将水注入到井下，在井孔中形成高速射流，冲击岩层，形成裂缝。
水力喷射压裂技术可以提高油气井的产量，同时也有利于油气田的长期开发。
二、水力喷射压裂技术的研究现状
目前，水力喷射压裂技术已经成为油气田开发中的重要技术手段之一。
在国内外，有很多研究机构在水力喷射压裂技术领域进行了深入的研究。
尤以美国在该领域的研究和应用最为广泛。
美国的石油开发企业对水力喷射压裂技术进行了大量的实验和应用，积累了丰富的经验。
美国的一些油气田通过水力喷射压裂技术，成功地提高了产能，使生产效益大幅度提高。
国内也有不少研究机构在水力喷射压裂技术方面进行了大量的研究，取得了一些重要的研究成果。
一些国内的油气田也开始应用水力喷射压裂技术，取得了一些成功的实践经验。
在未来，随着技术的不断进步，水力喷射压裂技术将得到更广泛的应用。
随着油气资源的逐渐枯竭，传统的油气开采技术已经不能满足日益增长的能源需求，水力喷射压裂技术将成为油气田开发的重要手段。
加大对水力喷射压裂技术的研究和应用力度，促进水力喷射压裂技术的进一步发展是十分必要的。
井下增压钻井提速技术探析
井下增压钻井提速技术探析【摘要】井下增压钻井是当下钻打油气深井的新技术，通过井底钻头喷嘴的高压喷射流来钻制硬地层，提高钻井速度，减少钻井成本的投入。
螺杆增压钻井、减震增压钻井、射流增压钻井三种井下增压钻井技术在油气开采方面的使用，大大地促成了油气开发企业以提高深井钻制的速度和质量。
【关键词】石油井下增压钻井新技术提速1 前言随着汽车企业的发展，我国石油资源无限制地被开采出来，在地质构造简单的地域石油已经接近枯竭，石油勘探开采逐渐转向复杂地层区域。
复杂地层的深井难以钻打，所以速度慢，钻井成本也很高。
在这种情况下，必须使用钻井新技术打制复杂地层的深井，提升钻井速度。
2 技术高压喷射钻井按照增压的方式主要分为地面增压和井下增压两种技术。
与地面增压技术相较而言，井下增压技术简单易行。
井下增压提速技术，是利用螺杆马达和柱塞泵增加井下钻井液的压力和动力，使钻井液从高压喷嘴射出，辅助井下钻头利用高压快速穿透坚硬的岩石层，提高了复杂地层钻井一倍以上的效率井下增压钻井技术包括射流增压、螺杆增压和减震增压三种技术。
2.1 螺杆增压钻井井下螺杆增压技术，利用成熟设计的螺杆钻和柱塞泵喷射高压液体穿透岩层来钻制比较深的油井。
井下螺杆增压装置使用螺杆的长度在10m以上，常规螺杆钻在装置的顶部，底部改装的转换接头与增压器连接，使螺杆钻成为井下增压装置的动力结构。
增压装置的动力来源于常螺杆钻下部的动力换向机构，动力换向机构的底部安装了增压柱塞泵，动力换向机构中的下拨叉进行往复运动直接带动柱塞泵做柱塞往复运动，将导管中3%-5%的钻井液注入柱塞泵，柱塞泵增加钻井压力，高压钻井液经过超高压流道到达钻头喷嘴，高压钻井液喷出钻头喷嘴形成高压喷射注穿透切割岩层。
螺杆增压钻井装置的井下增压器具有简单的结构和良好的压力控制能力，所以增加的液压具有良好的稳定性。
出于这个优点，井下螺杆增压技术使用于中国的大型油田的石油开采和井口试验，并且取得了可观的钻井速度和巨大的成功。
高压喷射钻井技术及其应用
高压喷射钻井技术及其应用摘要：高压喷射钻井是实现钻井提速的有效手段。
塔里木盆地作为中国石油工业的战略替代区，钻井提速的需求十分迫切。
针对塔里木盆地高压喷射钻井先导试验中存在的问题，采用环空流场数值模拟方法，分析了钻井液排量、流变性财产等参数对水力能量的影响，优化了钻井设备配置，制定了钻井参数优化方案，并在三口井中进行了现场测试。
试验表明，采用推荐的优化高压喷射钻井参数施工对钻井速度有非常显著的影响，建议推广应用于塔河地区。
关键词：高压喷射钻井；钻井参数优化；环空流场模拟；钻井提速引言：自1978年以来，中国一直在推广高压喷射钻井技术的应用，这已被证明是提高钻井速度、缩短钻井周期和显著提高经济效益的有效手段。
由于塔里木盆地储层深、钻井周期长，迫切需要加快和提高钻井效率。
自2009年以来，35MPa高压注入钻井技术在塔里木盆地进行了中试，并在现场应用了两口井，与常规工艺相比，显著缩短了钻井周期。
本文在前人研究成果的基础上，对高压注入钻井技术进行了进一步研究，并于2011年在TH12153、TP140和TP146X井进行了现场应用。
现场试验表明，推荐的优化高压喷射钻井参数对钻井速度有显著影响。
1 存在问题1）上层地层屏障。
塔河地区上部地层包括库车、康村和吉迪克组，岩性主要为砂岩和泥岩夹层。
在钻探过程中，砂岩组产生假厚泥饼，泥岩组容易水合物和收缩，康村组和吉迪克组的泥岩中含有分散的石膏，非常容易蠕变和收缩。
在快速钻进条件下，环形岩屑的体积分数较高，钻具在启动和下钻过程中容易发生卡钻。
为了避免钻具卡钻的发生，钻井过程中需要频繁的短启动和对井壁的拉动，这严重影响了钻井生产时间。
2）钻进较低地层时水力能量不足，难以充分发挥射流钻进的优势。
从研究中可以看出，随着井深的增加，受钻具组合、钻井液性能、钻井设备等条件的限制，循环压力消耗迅速增加，钻头所能获得的水力破断能较低，因此，有必要进一步研究提高水能利用效率的方法。
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井底增压喷射钻井系统研制与应用
摘要:利用专门设计的井底增压器以及双流道PDC钻头,以实现井底增压喷射钻井的目的。
试验表明:研制的井底增压器结构简单、原理可行、工作可靠,输出压力可达60 MPa以上,且其性能参数可调;机械钻速提高124％,为进一步优化与完善井底增压器与双流道PDC 钻头取得了宝贵的第一手资料。
关键词:井底增压器双流道PDC钻头喷射钻井试验
井底增压器是实现井底增压喷射钻井的关键设备之一,连接在钻铤和双流道PDC钻头之间,其作用就是利用钻井液的压力使部分钻井液的压力升高达60 MPa。
1 结构及工作原理
井底增压器的结构如图1所示。
外部由上接头、外缸、下接头3部分组成;内部出换向元件、上活塞缸、二位三通阀、下活塞缸、增压缸、节流器、输出接头7部分组成。
来自钻井泵的钻井液经钻具进入增压工具,若大活塞处于上位,此时二位三通阀也处于上位,活塞腔下腔与节流器下部低压腔相通,上腔与射流元件进口相连。
在节流压降静压差的作用下,钻井液推动大活塞向下运动,推动增压小活塞向前运动增压,增压后的高压液体经单流阀、高压管路输出至钻头超高压喷嘴[1～3]。
大活塞运动至下死点,推动二位三通阀换向,此时大活塞下腔与节流器低压端关闭,打开与射流元件下腔通道,利用射流附壁切换功能,在射流动压差作用下将两级大活塞及增压小活塞推至上死点。
此时增压小活塞通过单流阀进液,完成1个增压过程。
如此循环,实现相对稳定的射流输出。
2 样机的作性能试验
在试验井上先后对井底增压器样机进行了5次工作性能测试。
在方钻杆下连接好井底增压器,然后将工具下放至钻台与地面之间,连接好各测试管件、喷嘴、压力表、压力传感器等。
开启泥浆泵,观察井底增压器工作状况,记录试验数据,通过分析与评价判断井底增压器工作性能。
测试工作图如图2所示。
除第1次因为换向元件的性能问题造成增压器不工作以外,在其他4次试验中都观察到超高压引出管输出的是非常明显的脉动射流,且有明显的雾化现象。
记录数据显示超高压出口压力高于方管压力(如表1),表明增压器实现了增压要求。
3 双流道PDC钻头的研制
在不改变普通PDC钻头基本设计原理和方法的基础上,双流道PDC钻头内部结构设计主要是在钢体PDC钻头的内部设置超高压管,上部连接井底增压器出口,下部通过钻头内加工的2个流道与超高压射流喷嘴相连,超高压喷嘴安装在钢体PDC钻头的2个刀冀上。
其结
构如图2所示。
4 现场试验
井底增压喷射钻井系统样机研制成功后进行了现场试验。
试验井段为2041～2115 m;钻具组合为:215.9 mm(81/2英寸)双流道PDC钻头十180 mm井底增压器十159 mmDC×9十127 mmDP;钻压20～40 kN;转速的65 r/min;排量28 L/s;泵压16 MPa;钻井液密度1.08～1.11 g/cm3,含砂量0.3％。
本次试验井底增压喷射钻井系统样机入井时间共12 h,其中钻井液循环时间为3.8 h,纯钻进时间为6.2 h,总进尺74 m。
试验中,钻进2041～2109 m井段时钻速较快;当钻进至2110 m时,钻时大幅增加,随后又出现泵压下降,于是起钻。
起钻后发现:双流通PDC钻头掉了1个刀冀;增压器解体后发现射流元件及二位三通阀冲蚀严重,动密封失效。
通过分析,考虑到本次试验2041～2115 m井段钻头已经损坏,只将2041～2109 m井段试验倩情况与邻井同井段平均机械钻速进行对比(如表2),机械钻速提高了124％。
5 结论
(1)井底增压喷射钻井系统设计原则可行,满足现场使用要求。
(2)采用井底增压喷射钻井系统能够大幅提高机械钻速,应用前景
广阔。
(3)如何提高井底增压器的工作寿命,是目前制约这项技术发展的主要因素,也是今后研究的重点。
参考文献
[1]张玉英,赵健,巴鲁军,等.井下螺杆增压提速装置关键部件设计[J].石油矿场机械,2012,41(3):31-35.
[2]张玉英,刘永旺,巴鲁军,等.新型井下增压装置研制及现场试验研究[J].石油矿场机械,2012,41(3):58-62.
[3]赵军友,徐依吉,孙培先,等.双螺旋槽螺杆马达井下增压器设计[J].石油矿场机械,2010,39(12):34-37.。