压裂管柱示意图
井下作业典型管柱图
长庆油田公司
排液管柱图
射孔段
喇叭口 射孔段
RD阀 封隔器
射孔段
筛管 球座
封隔器
套压凡尔 上封隔器
射孔段2 下封隔器
射孔段1
筛管 球座 上封隔器
下封隔器
长庆油田公司
定位短节 点火头
射孔枪
定位短节 RD阀 封隔器 开孔装置 点火头
射孔枪
长庆油田公司
长庆油田公司
长庆油田公司
油管柱 侧通凡尔 单根油管 锁扣密封节
循环进口 进口 循环出口
旁通
长庆油田公司
出口闸门
远传温度计口 加热电源接线
接地线
快开闸门
收 球 压力表 筒 外 观 进口闸门 示 意 图
基础
长庆油田公司
柱塞泵结构图
油层I
喷砂器（Ø42mm）
K344-114封隔器
油层II
滑套式喷砂器
K344-114封隔器 油层III
油管 水力猫 套管
K344-114封隔器
丝堵
长庆油田公司
固定配水管柱图 活动式配水管柱图
注水层 注水层
注水层
节流器 测试球座
封隔器 节流器 测试球座 封隔器 节流器 球座
注水层 注水层 注水层
空心活动配水器
图 深井分压两层裂管柱
工作筒
SCO551水力 锚
DGO451喷砂 器
DG576-2封隔 器
DGO552水力防掉卡 瓦
单流凡尔
待压层
压裂层
防顶卡瓦
745-6护罩凡尔 压裂封隔器 水力卡瓦
单流凡尔
长庆油田 （1）下管柱
（2） 射孔
（3）循环洗井
投产
长庆油田
《酸化压裂管柱》课件
欢迎来到《酸化压裂管柱》PPT课件。本课件将介绍酸化压裂管柱的定义、 原理、应用领域、工艺流程、技术优势、案例分析以及结论和要点。
酸化压裂管柱的定义
酸化压裂管柱是一种用于增加油井产能的技术。通过注入酸性液体和压力， 它可以扩大油井的裂缝，提高油藏的采集率。
酸化压裂管柱的原理
通过酸化压裂管柱技术，一口 页岩气井的产量增加了150%。
案例二：油砂油井
应用酸化压裂管柱技术后，一 口油砂油井的采集率提高了 50%。
案例三：常规油气井
酸化压裂管柱技术使一口常规 油气井的产量增加了20%。
结论和要点
酸化压裂管柱是一种有效的油气开采技术，能够显著提高油井产量和资源利用效率。它在页岩气开采、 原油提取和地热能开发等领域具有广泛应用。
原油提取
酸化压裂管柱可用于增加 原油的采集率，使原油更 容易地渗透至井口并提高 采油效率。
地热能开发
通过酸化压裂管柱可以提 高地热能的开发效率，增 加其产能和利用率。
酸化压裂管柱的工艺流程
• 确定需要进行酸化压裂的井眼。 • 准备酸化液和所需设备。 • 将酸化液泵入井眼。 • 增加压力，扩大裂缝。 • 释放压力，稳定裂缝。 • 监测产量和效果。
酸化压裂管柱的技术优势
1 增加产量
酸化压裂管柱技术可以显著增加油井的产量，提高资源利用效率。
2 提高采集率
通
3 适用于不同油藏
酸化压裂管柱可以应用于不同类型的油藏，包括页岩气、油砂和常规油气田。
酸化压裂管柱的案例分析
案例一：页岩气井
1
注入酸性液体
酸化压裂管柱的第一步是注入含有酸性成分的液体，这会侵蚀井壁并创造裂缝。
2
增加压力
酸化压裂、分注、采油各种井下结构图
生产层
生产层 人工井底
图3 φ 70 mm 以 上 大 泵 管 柱 图
3”油管
用于大泵提液井。 对接脱接器时应缓 慢进行，不可用力 过猛。
CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1 带泄油器 2 ½”J55平式油管 十字叉
生产层
生产层 人工井底
图4 泵上带泵套的掺水解 盐管柱图
说明：当悬挂尾管超过 规定值时应用使用悬挂泵套， 在王广、西区及水平井一般 使用φ89mm小外径泵套， 该泵套只用于φ44mm以下 抽油泵，其它使用φ108mm 的泵套。
3″油管一般为3～4根；
2”J55平式油管 专用丝堵 3“平式油管 2 ½”J55平式油管 筛管 丝堵 生产层 生产层 人工井底
2″油管一般为2～3根； 2″油管使用专用接箍和专用 丝堵。
图8
环空测试管柱示意图
2 ½”N80平式油管
2 ½”J55平式油管
1、上部油管挂短节为环 测专用短节； 2、上部不得使用外加厚 油管和3″油管； 3、下部导锥与油层的距 离必须≥30米； 4、70mm的泵用专用小 外径环空测试泵；
封隔器级数相同，套管保 护液保护上部油套管。
主要技术参数：
坐封压力：15MPa
工作压差：25MPa 工作温度：135℃
反洗井排量：30m3/h
井底负压：20~25KN
图 2
用途：主要用于高温高压井
管柱补偿器 水井双向锚 Y341封隔器 注水层 偏心配水器 Y314封隔器 注水层 952-1循环凡尔
Y241封隔器
坐封滑套
主要技术参数
坐封压力：25MPa℃
工作压差：100MPa
桥 塞
工作温度：150
解 封 力：20~25KN
压裂工艺技术(1031)
1、 K344—114封隔器
技术参数：
工作压差50 MPa 温度50℃ 最大外径φ114mm 最小内径φ55mm 最大长度 0.87m
2．K344—114导压喷砂封隔器
用途：主要用于大砂量，砂比
较高的压裂中。
结构：该封隔器不同于
K344—114封隔器，它是把封 隔器与喷砂器融为一体的封隔 器，具有双重功能。它主要由 上接头、喷砂体总成及中心管、 胶筒件等组成。
7 、DQKPS—114喷砂器
技术参数：
工作压差50 MPa 温度90℃ 最大外ห้องสมุดไป่ตู้φ114mm 最小内径φ40mm 最大长度 600mm
8、DQKAN—114安全接头
用途：用于压裂管柱的丢手，有 利于事故的处理。
结构：主要由上下接头、滑套及销 钉等组成。
工作原理：该工具上下接头分别 有一组销钉，组成反力矩防止工 具下井过程中反扣松脱，而且下 接头的剪断销钉在22MPa压差下 剪断，压后如果管柱遇卡可右旋 转油管，安全接头倒扣丢手，起 出安全接头以上的管柱。
4
11号油层
10号油层
5
91号0号油油层层
6
8号油层
7号油层
7
8
分卡型压裂管柱图
1-油管；2-安全接头；3水力锚；4-多级封隔器； 5- 导 压 喷 砂 封 隔 器 ； 6K344封隔器；7-导压喷砂 封隔器；8-丝堵
工作原理
压裂时，首先压裂第一个目的层，该层是利 用敞口喷砂封隔器中的节流装置使下两级封隔器 座封，封隔油套环形空间。当压完第一个目的层 后，投节流嘴总成，节流嘴总成到达预定位置后， 使多级封隔器滑套销钉剪断，首先启开多级封隔 器进液通道，然后节流嘴总成继续下行使下级导 压封隔器滑套打开。
《酸化压裂管柱》PPT课件
注水层
2)、高压注水管柱。
管柱补偿器
连通阀
Y241封隔器 坐封球座
用途：主要用于超高压注水。
工作原理：从油管内投球,打压至 设计压力,打开球座,同时坐封封隔 器,封隔下部注水层与上部油套环 行空间,在高压注水时,对套管实现 保护。连通阀在必要时可实现环空 与油管内外的连通。
特点：该管柱由Y241型封隔器等工 具组成，可有效锚定和扶正管柱并 实现管柱伸缩补偿，满足40MPa以 上超高压注水的需要。
3)、分层酸化压裂管柱。
措施层 措施层
水力锚
工作原理：替液后先投ф35球至坐封球
座处，油管内蹩压坐封封隔器并将坐
Y341可洗井封隔器 封滑套芯子打至割缝喷砂器底部，然
分层滑套
后进行下层压裂施工；然后再投ф38球
至滑套分喷砂器处，油管内蹩坐压将滑套
Y341可洗井封隔器 喷砂器层的芯管和球打到座封封滑套球座
三、堵水采油管柱
采油层 封堵层 采油层
1)、丢手堵水管柱。
抽油泵 丢手接头 Y341堵水封隔器
Y341堵水封隔器 支撑器
坐封球座
用途及范围：主要用于油井进行 机械卡堵水。
工作原理：用油管带管柱下井， 油管内投球蹩压坐封封隔器，打 开坐封球座，将封堵层封隔，之 后投球蹩压启动丢手接头，上提 油管丢手，丢手管柱留在井下， 起出油管，下泵生产。
特点：该管柱采用丢手管柱结构， 可卡堵任意层，进行分层采油； 支撑器防止管柱上窜下滑，实现 大跨距封堵。
2)、整体堵水采油管柱。
封堵层 采油层
抽油泵
Y221封隔器或 Y211封隔器 筛管丝堵
用途：主要用于卡堵水采油。
工作原理：泵抽管柱带封隔器下井， 通过旋转或上提下放方式实现封隔 器坐封，选定油层实现分层开采。
《酸化压裂管柱》课件
未来酸化压裂管柱将更加智能化，能够实现实时 监测、远程控制和自动化作业，提高生产安全性 和稳定性。
环保化
随着环保意识的提高，酸化压裂管柱将更加注重 环保，减少对环境的负面影响，实现绿色生产。
市场前景分析
市场需求
随着油气资源的不断开发，酸化压裂管柱的市场需求将不 断增加，为相关企业的发展提供了广阔的市场空间。
钢和合金钢等。
耐腐蚀材料
由于酸化压裂液中含有大量的酸 性和腐蚀性物质，因此需要选择 具有良好耐腐蚀性能的材料，如
钛合金和镍基合金等。
良好的密封性能
为了确保酸化压裂液不泄漏，需 要选择具有良好密封性能的材料
，如橡胶和聚四氟乙烯等。
03
酸化压裂管柱的设计与优 化
设计依据与原则
设计依据
根据酸化压裂工艺的需求，结合 油田的地质、工程和生产条件， 制定出酸化压裂管柱的设计依据 。
在支撑剂注入过程中，将支撑 剂注入裂缝中，支撑裂缝，保
持其开启状态。
02酸化压裂管柱的组成来自酸化压裂管柱的主要部件
酸化压裂管柱主体
用于支撑和传输酸化压裂液的主 要部分，通常由高强度材料制成
。
酸化压裂喷头
用于将酸化压裂液从管柱中喷出， 以增加地层压力，实现地层破裂。
酸化压裂阀
用于控制酸化压裂液的流动，确保 酸化压裂过程中的安全和可控性。
酸化压裂管柱的辅助部件
01
02
03
支撑杆
用于支撑和固定酸化压裂 管柱，确保管柱在酸化压 裂过程中的稳定性。
密封圈
用于确保管柱之间的密封 性，防止酸化压裂液的泄 漏。
连接器
用于连接和固定管柱，方 便安装和拆卸。
酸化压裂管柱的材料选择
《压裂工艺技术》PPT课件
（一）压裂的机理
利用地面高压泵， 注入液体压开缝。 填充适量支撑剂， 改善地层渗透性。
（二）压裂技术的发展
1947年在美国进行了首次水力压裂增产作业 六十年代，压裂主要作为单井的增产、增注措施 七十年代，进入低渗透油田的勘探开发领域 八十年代以后，成为提高采油速度和原油采收率 及油田开发效益的重要手段。
(二) 压裂设备
混
砂 车
一是把支撑剂与压裂液充分混合,
的
二是为泵车提供充足的液体。
作
用
最大排量15.9 m3/min,最大输 送砂量8165 Kg /min,8个泵车 接口。
(二) 压裂设备
仪
表 车
一是控制泵车和混砂车的运行参数
的 作
二是适时记录及监测分析施工参数
用
201队在用压裂设备综合性能参数表
（一）压裂施工过程
⑵ 试压
缓慢平稳启动压裂车高压泵，对井口阀 门以上的设备和地面压裂流程管线进行承受 高压性能试验，试验压力为预测泵压的1.2－ 1.5倍，稳压5min，不刺不漏，压力不降为合 格。
（一）压裂施工过程
（3） 试挤
打开井口阀门，关闭循环放空阀门，逐台 启动压裂车，按压裂施工设计规定的试挤排量 将压裂液试挤入油层，压力由低到高至稳定为 止。目的是检查井下管柱及井下工具情况，检 查压裂层位的吸水能力。
77.5 107.9 130.2 150.1 181.3 221.5 283.3
（一）压裂施工过程
1、压裂准备 (4) 连接地面压裂流程 地面管线要使用N80以上钢级的油管和短节，
禁止使用软管线，并要求保证不刺不漏。 （5） 准备好压裂材料 主要是指压裂液和支撑剂。
（一）压裂施工过程
2、压裂施工工序
深井注水管柱力学研究
8EIcr4 8F 12EIcr4 F
sin
31
管柱的螺旋屈曲分析
4 6 2 3 m 2 f Q 0 si n 0
n 4 4 3 2 m 3 2 f 2 Q 1s in
假设管柱螺旋屈曲后构型函数的渐近展开式为以下表达
式：
0 , 1 , O 2
f f0 2 f 1 O 4
管柱发生螺旋屈曲构型
多尺度 摄动法
,1 5Q 012sin
32
3.3 管柱屈曲临界载荷分析
管柱发生初始正弦屈曲的临界载荷为
4 EI Fcrs Rrc
管柱发生初始螺旋屈曲的临界载荷为
Fcrh
7.56EI Rrc
F Fcrs，注入管柱不发生屈曲；
FcrsFFcrh，注入管柱发生正弦屈曲；
图6 压裂管柱的工作过程
8
9
二、主要研究内容、方法和成果
国内外文献综述 三维曲井中管柱轴向载荷分析 深井管柱非线性屈曲研究 深井注入管柱强度分析 深井注入管柱的轴向变形研究 井筒温度场的数值模拟 深井注入管柱内流体动态水力学研究 深井注入管柱流固耦合振动力学研究 深井注入管柱力学理论应用及软件开发
坐封球座
人工井底
图3 任意层选层酸化压裂管柱
注水层 注水层
管柱伸缩补偿器 压井洗井开关 水力锚 Y241可洗井封隔器 偏心配水器
Y341可洗井封隔器 偏心配水器
底部循环凡尔
图4 可洗井高压分层注水管柱
4
在充满井液的狭长井眼里工作，通常注入管柱要承受 拉、压、弯、扭、流体压力等多种载荷作用，再加上封 隔器等井下工具的约束，其受力、变形及运动状态十分 复杂。
分布 载荷
分布 载荷
管柱结构示意图
孤岛油田油水井作业管柱图例编写：田庆国、孙晋祥、韩学良审核：付继彤、孙宝京批准：刘恩胜孤岛采油厂作业管理中心二零一零年三月前言近年来，孤岛油田在防砂、热采、堵水等采油工艺方面，形成了一整套油水井开采及施工常用管柱。
为了使从事采油、作业的工作人员较为系统地认识和应用，规范管柱结构录入工作，满足生产要求，我们整理完善了“孤岛油田油水井作业管柱图例”。
包括采油管柱、卡封管柱、防砂生产管柱、水井管柱、施工管柱、常用套管结构示意图、工具图例七部分内容，较为详细的介绍了目前孤岛油田油水井管柱结构，可供采油厂从事采油、作业的工人、干部和技术人员使用和参考。
在编写过程中，得到了工艺所史宝光、张德杰，信息中心刘建平、范靖，作业大队（西区）陈良虎、蔡学卫、刘兴山，作业大队（东区）翟省杰、王效雷、刘相奎等单位领导、专家的大力支持，谨此表示感谢。
由于编辑时间紧，水平有限，难免存有错误及不足之处，欢迎广大读者提出宝贵意见，以便进一步修改和完善。
目录一、采油管柱[1] 普通抽油泵生产管柱 (1)[2] 下螺杆泵生产管柱 (3)[3] 下水力喷射泵生产管柱 (5)[4] 下电泵生产管柱 (7)二、卡封管柱[5] 下丢封封下采上生产管柱 (9)[6] 封上采下生产管柱 (11)三、防砂生产管柱[7] 滤砂管防砂生产管柱 (13)[8] 金属滤砂管防砂生产管柱 (15)[9] 绕丝筛管(割缝)防砂生产管柱 (17)[10] 水平井下金属滤生产管柱 (19)四、水井管柱[11] 光油管注水管柱（带喇叭口） (21)[12] 空心分层注水管柱 (23)[13] 偏心分层注水管柱 (25)[14] 单层注聚管柱 (27)[15]双管分层注聚管柱 (29)五、施工管柱[16]腹膜砂、酸化、堵水等光油管施工管柱 (31)[17]分层防砂施工管柱 (33)[18] 注水泥塞施工管柱 (35)[19]分层酸化、堵水、测调施工管柱 (37)[20]压裂施工管柱 (39)[21]绕丝筛管（割缝）正循环充填施工管柱 (41)[22]绕丝筛管（割缝）反循环充填施工管柱 (43)[23]高压充填（绕丝防砂）施工管柱 (45)[24]水平井正充填施工管柱 (47)[25]水平井逆向充填施工管柱 (49)[26]热采注汽施工管柱（带封） (51)[27]热采注汽施工管柱（不带封） (53)[28]验串、封串施工管柱 (55)[29] 双封找漏施工管柱 (57)[30] 冲中心管施工管柱 (59)[31]水平井均匀注汽施工管柱 (61)六、常用套管结构示意图[32]裸眼完井 (63)[33]套管射孔完井 (64)[34]小套管完井 (65)[35]套管补贴完井 (66)[36]割缝衬管完井 (67)[37]水平井筛管完井 (68)七、工具图例 (69)一、采油管柱[1] 普通抽油泵生产管柱- 1 -技术要求：1、尾管深度应距离防砂鱼顶以上5-10m；2、泵的沉没度在200米以上。
水力压裂技术
应力敏感性
二、新材料研究
清洁压裂液
低分子压裂液（可重复使用
）
缔合压裂液
VDA（清洁自转向酸）
改变相渗特性的压裂液
超低密度支撑剂
清洁泡沫压裂液
绪 论
（一）国外水力压裂技术现状（总体：成熟、系统配套）
三、现场应用研究
目前的领先技术
裂缝诊断
开发压裂技术
一. 水力压裂造缝及增产机理
裂缝方向总是垂直于最小主应力
A 当
z
最小时，形成水平裂缝；
B 当 z x y ，形成垂直裂缝，裂缝面垂直于
y
方向；
C 当 z y x，形成垂直裂缝，裂缝面垂直于
x
方向；
A
B
C
一. 水力压裂造缝及增产机理
理想形态水平裂缝示意图
理想形态垂直缝示意图
为孔隙压力(Pore Pressure)。
为总应力(Total Stress)；p o
裂缝形态及方位
人工裂缝的形态取决于油藏地应力的大小和方向。裂缝类型与地层中
的垂向应力和水平应力的相对大小有关。一般认为，人工裂缝垂直于地
层最小主应力，平行于地层最大主应力。但是裂缝形态也受断层、褶皱
和天然裂缝等因素影响。
应用到中、高渗储层，主要是大幅度提高储层导流能力。
第四代压裂(1990’-)：大型压裂（Massive Hydraulic Fracturing-MHF）、
开发压裂作为一种开发方式，从油藏系统出发，应用压裂技术。
绪 论
1、工艺技术方面：
压 裂 方 式 : 笼 统 压 裂 （ Commingled Hydraulic Fracturing ） 、 分 层 压 裂
水平井裸眼分段压裂技术-中国石油天然气集团
水平井裸眼分段压裂技术裸眼完井水平井分段压裂改造的最佳选择!目 录1 简介 32 特色技术 43 典型案例 104 科研装备 145 资质与标准 166 专家团队 18中国石油天然气集团公司（简称“中国石油集团”，英文缩写：CNPC）是根据国务院机构改革方案，于1998年7月在原中国石油天然气总公司的基础上组建的特大型石油石化企业集团，系国家授权投资的机构和国家控股公司，是实行上下游、内外贸、产销一体化、按照现代企业制度运作，跨地区、跨行业、跨国经营的综合性石油公司，主要业务包括油气业务、石油工程技术服务、石油工程建设、石油装备制造、金融服务、新能源开发等。
中国石油天然气集团公司2012年国内生产原油1.1亿吨，生产天然气798.6亿立方米，加工原油1.91亿吨，全年实现营业收入2.69亿元，实现利润1391亿元。
2012年，中国石油在美国《石油情报周刊》世界50家大石油公司综合排名中位居第4位，在《财富》杂志全球500家大公司排名中位居第6位。
中国石油天然气集团公司履行资源、市场和国际化战略，坚持“主营业务战略驱动，发展目标导向，顶层设计”科技发展理念和“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的指导方针，以国家科技重大专项为龙头、公司重大科技专项为核心、重大现场试验为抓手、重大装备、软件、产品、标准为载体，持续推进科技进步，提升科技创新能力，取得一大批具有自主知识产权的先进实用技术。
水平井裸眼分段压裂技术（CES-TopFrac）就是具有代表性的重大创新成果之一。
2水平井开发是提高油气井产量的重要手段之一，与直井相比，水平井更大限度地暴露储层，大大提高单井产能，最终提高整个油气藏的采收率。
中国石油长期致力于研究如何有针对性地高效改造整个水平井段储层，由于受制于水平井压裂工艺技术的整体技术配套的局限，特别是水平井分段压裂工具及管柱技术的限制，导致水平井增产技术发展缓慢。
因此，水井平分段压裂工具及管柱技术是水平井开发技术规模化应用的瓶颈。
增产措施：CO2泡沫压裂技术文档
CO2压裂工艺技术CO2压裂工艺技术是80年代以来发展起来的新工艺技术，它是以液态CO2或CO2与其它压裂液混合，加入相应添加剂，来代替常规水基压裂液完成造缝、携砂、顶替等工序的压裂工艺技术。
根据使用的压裂液组成不同，CO2压裂工艺技术可分为二氧化碳液体压裂、二氧化碳（甲醇）稠化水压裂、二氧化碳与氮气双相泡沫压裂和二氧化碳泡沫压裂四种形式，其中以二氧化碳泡沫压裂最为常用。
⑴原理CO2压裂液主要成分是液态CO2、原胶液和若干种化学添加剂。
在压裂施工注入过程中，随深度的增加，温度逐渐升高，达到一定温度后，CO2开始汽化，形成原胶为外相，CO2为内相的两相泡沫液。
由于泡沫液具有气泡稠密的密封结构，气泡间的相互作用而影响其流动性，从而使泡沫具有“粘度”，因而具有良好的携砂性能，在压裂施工中起到与常规水基压裂液相同的作用。
⑵技术优点①液体的二氧化碳在地层中既能溶于油又能溶于水，改善原油的物性，降低油水界面张力，有效提高油气采收率；②二氧化碳压裂液和常规压裂液相比，只有极少量的水和固相颗粒进入地层，同时二氧化碳泡沫可在裂缝壁面形成阻挡层，从而大大减少滤失，减少对地层的伤害；③CO2泡沫压裂液的PH值在3.5左右，即可有效防止粘土膨胀，又能对地层起解堵作用，有利于保护或增加地层孔隙渗透性，对水敏性地层效果更佳；④返排时，随井底压力下降，二氧化碳起到气驱作用，对于低产能井，有助于提高返排能力和加速返排速度。
使用CO2压裂，返排出的液体一般为总液量的75～90%，可以减少地层伤害，这是使用二氧化碳压裂气层的主要原因之一。
⑶二氧化碳泡沫压裂设计方法二氧化碳泡沫压裂设计采用“恒定内相”的设计方法，即把水基液部分看作外相，液态二氧化碳和支撑剂看作内相，施工过程中总排量和水基压裂液的排量恒定，随着加入支撑剂浓度的提高，液态二氧化碳的排量相应减小，使支撑剂和液态二氧化碳的体积量始终保持一个恒定值，这样有利于降低施工压力，提高施工一次成功率。
第五章：水力压裂技术
B——原油体积系数，m3(地下)／m3(地面)。
o——地面原油的密度。
地面排量按 Q排 Q吸 来确定。
3）地面泵压的计算
目的是为了在满足裂缝需要的压力和排量的基础上，充分发挥设备的能 力，减少使用设备的台数。压裂时地面泵压可由下列公式估算：
P 泵 压 P 井 口 P 破 P 摩 阻 P 局 损 P 液 柱
式中 Pe ——厚壁筒外边界压力，Pa；（井眼内压在外边界产生的压力） re ——厚壁筒外边界半径，m； ra ——厚壁筒内半径，m； Pi ——内压，Pa r ——距井轴半径，cm。
当re =∞、Pe=0、r= ra 时，井壁上的周向应力为：
σθ=－Pi
即：由于井筒内压而导致的井壁周向应力与内压大小相等， 但符号相反。（利用无穷大定理推导）
裂缝的导流能力：裂缝宽度与填砂裂缝渗透率的乘积。
无因次裂缝导流能力表达式：
K f W
要想使低渗层和高渗层有同 样的高导流能力，从公式中变 换两个参数W 和 Xf。
C fD
K f W KXf
PKN模型
KGD二维裂缝延伸模型
KGD模型
五．水力压裂增产增注原理
1．压裂前流体从底层流向井底的流动形态
（1）流体流动过程复杂 （2）污染带和井底周围应力集中，近井地带渗透率低，井筒 附近渗流阻力大
（一）形成垂直裂缝的条件： 1．当存在液体渗滤时
如果岩石的破裂是纯张力破裂，当井壁上存在的周向应力达到井壁 岩石的水平方向的抗拉强度σth时，岩石将在垂直于水平应力的方向上产 生脆性破裂，即在与周向应力相垂直的方向上产生垂直裂缝。
此时有： = -σth，代入（5—8）式，并换为有效应力( x x ps,
水力压裂技术
压裂工艺技术 压裂工艺技术是影响压裂增产效果的
一个重要因素。对于不同特点的油气层，
必须采取与之相适应的工艺技术，才能
保证压裂设计的顺利执行和取得较好的增 产效果。
压裂方式选择 压裂方式选择是压裂工艺中的一个很重要的
内容。压裂方式的选择主要是根据地质条
件、井身状况、工艺技术水平而定。
目前常用的压裂方式有：合层压裂、分层压 裂、一次分压多层和深层压裂。
结合离子，从而改变其理化性质，或破坏其离子交换能力，或破坏双
电层离子云之间的斥力，从而达到防止粘土水合膨胀或分散迁移的效 果。
压裂液的主要添加剂
7、降阻剂。在进行深井压裂作业时，需用降阻剂降低压 裂液在注入管柱中的沿程摩擦阻力，以提高泵效。 8、降滤失剂。通过在压裂液中添加降滤失剂可以增强压
裂液造壁性能，降低液体滤失量，提高液体效率。
压裂液的性能
5、配伍性。压裂液要与地层条件下的各种岩石矿物及流体有 较好的配伍性，不应在进入地层后产生不利于油气渗流的物 理-化学反应。 6、低残渣。要尽量降低压裂液中水不溶物的数量（残渣）， 以免降低岩石及填砂裂缝的渗透率。 7、易返排。施工结束后大部分注入液体应能返排出井外，以 减少压裂液的损害。 8、货源广。价格便宜，便于配制。
低压管汇 储液罐
砂罐
混砂车
供液管汇
压裂泵车 监控车 高压管汇
压裂井口
压裂施工现场示意图
压裂增产增注机理
1、降低井底附近渗流阻力 2、改变井底附近渗流形态，使原来的径 向流动改变为油层流向裂缝近似性的单 向流和裂缝到井筒的单向流动，消除了 径向节流损失，大大降低了能量的消耗。
压裂液的定义和作用
压裂液是水力压裂改造油气层过程中的
酸化压裂管柱PPT课件
特点：该管柱由Y241型封隔器等 工具组成，可有效锚定和扶正管柱 并实现管柱伸缩补偿，满足 40MPa以上超高压注水的需要。
措施层
用途：主要用于深井或超深井酸压 下层施工。
伸缩管 连通阀
替酸器
Y241封隔器 坐封滑套
工作原理：同前。替酸器可在封器 器坐封后提供替酸通道，酸替完后 可以投球关闭。连通阀在必要时可 实现环空与油管内外的连通。
特点：该管柱液采用带卡瓦和锚瓦 的Y241封隔器可以牢靠地锚定管柱， 伸缩管补偿管柱因压力和温度变化 所产生的变形，消除应力，确保施 工成功。该管柱液压坐封，上提管 柱解封，反洗井、分层酸化压裂管柱。
措施层 措施层
水力锚
Y341可洗井封隔器 分层滑套 Y341可洗井封隔器 水力锚
坐封滑套 割缝管
工作原理：替液后先投ф35球至坐封球 座处，油管内蹩压坐封封隔器并将坐 封滑套芯子打至割缝喷砂器底部，然 后进行下层压裂施工；然后再投ф38球
至滑套分喷砂器处，油管内蹩坐压将滑套 喷砂器层的芯管和球打到座封封滑套球座 处施，工密完滑套封成下以层后，，再反进洗行井上洗压出滑套裂两施级工封；隔
特点：该管柱能够不动管柱进行两 层或三层酸化压裂施工，可以进行 反洗井排酸或冲砂，施工简单方便， 施工成本低。
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二、分层注水工艺管柱
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1)、套管保护分层注水管柱。
注水层 注注水水层层
套管保护液 Y341封隔器
偏配 Y341封隔器
偏配 952-1凡尔
油田工艺管柱及井下工具介绍
丢手堵水管柱示意图
坐封球座
Y341-114封隔器
KZC-114支撑器
卡堵层
Y341-114封隔器
丢手接头
筛管丝堵
人工井底
抽油泵
常用注水管柱结构示意图
注水层
注水层
Y341-114注水封隔器
配水器
固定凡尔
油管
人工井底
配水器
常规分层注水管柱示意图
套管
注水层
注水层
十字叉
油管
人工井底
安全接头
丝堵
措施层
Y111-114
Y211-114
智能开关器
智能开关器
措施层
抽油泵
配产器
验套、找漏工艺管柱
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PART.05
验套、找漏管柱
用途及范围：适用于油水井的验套和找漏。 技术特点：管柱结构简单，施工操作方便。下井时如果下放速度过快，封隔器易出现中途坐封事故。 主要技术参数 外 径：114mm 内 径：60mm 工作压力：35MPa 工作温度：120℃ 坐封方式：液压（0.6～2MPa） 解封方式：放压（油、套管压 差平衡）
笼统注水管柱示意图
套管
KZF-94坐封球座
KLJ-90安全接头
注水层
KZC-114支撑器
Y341-114堵水封隔器
筛管、丝堵
注水层
人工井底
油管
套管
油套分注管柱示意图
Y341-114注水封隔器
酸化压裂工艺管柱
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