水力喷射压裂技术：水平井储层改造新方法

水力喷射压裂技术：水平井储层改造新
方法
摘要：本文首先简要阐述了水力喷射压裂技术应用原理，进而分别就施工工艺、技术施工影响因素、技术局限性展开具体分析，旨在合理利用水力喷射压浆
技术，实现水平井改造增产的作用效果。

关键词：水力喷射压裂技术；水力喷砂射孔技术；水平井储层
引言：对于水平井储层改造，应用传统水力压裂应用效果有限，甚至会相应
形成裂缝区。

在此情况下，水力喷射压浆技术作为一种新型储层改造技术，能够
充分利用水力射孔、水力压裂技术的应用优势，并不需要任何多余的机械密封装置，便能够完成连续压裂改造的作用效果。

1.
水力喷射压裂技术应用原理
近年来，伴随着技术研究力度不断增强，高压水射流技术研究范围不断拓宽，涉及领域也更加广泛。

其中，包括水力喷砂射孔技术、高压水射流油井解堵技术
在内的各种技术均为用于油井增产的新技术，水力射流压裂基于传统的高压水射
击流技术，能够替代传统压裂工艺，将压裂、隔离等功能作用于一体，借助特殊
的注入工具，形成高速流体，相应形成孔缝，促使流体能够直接作用形成高于孔
底破裂眼的作用力，进而形成主裂缝。

在实际工程施工期间，则可以从低排量开始，不断泵入原胶携砂液，等到喷嘴和携砂液保持一定大小的距离后，则需要在
短时间范围内快速增加射孔、排量。

当完成喷洒后，则需要相应关闭环空、泵入
原胶携砂液。

与此同时，在油管内部，基于工程设计排量、含砂浓度要求，直接
注入混砂液，完成压裂处理工序。

每完成一次压裂，都需要相应调整钻具，促使
喷嘴能够直接和下次压裂位置保持一致性，分段完成压裂施工处理。

水力喷射压
裂技术充分整合水力喷砂射孔、水力压裂、环空挤压三个环节，基于伯努利方程，
借助压力、势能、动能三者之间的转换关系，促使压裂施工更加准确可靠[1]。

水
力喷射压力技术能够充分整合水力压裂技术、水力喷砂射孔的应用优势，实现精
准布置裂缝、控制压裂裂缝、实现压裂增产。

1.
水力喷射压裂技术工艺施工
对于水力喷射压裂技术，本身并不需要额外进行机械封隔、便能够完成自动
隔离，技术施工周期较短、施工程序简单、压井次数少，能够显著减少对储层造
成的不良影响，形成良好的经济效益。

还可以完成定向喷射压裂，促使造缝更加
精准可靠。

在具体施工期间，需要保持喷射面和油藏裂缝延伸面的协同状态，二
者之间的差距能够保持在30°以内。

预先测量油井的裂缝延伸面方向，促使喷射
器位置放置得当。

通常而言，对于裂缝延伸面方向，则可以应用技术手段进行预测。

初步确定压裂方向后，则可以结合工程要求设计喷射系统，基于井的实际工
程要求，灵活设置喷嘴尺寸和数量。

需要注意的是，对同一口井展开水力喷射压浆，将会产生不同的作用效果。

一方面，基于地面旋转杆柱，促使喷射工具能够直接定位在井眼预期位置，工程
呢过人员还需要相应准备喷射工具配套引线，直接将其和电缆进行连接。

如果不
使用电缆进行连接，则可以通过定位传感器，将定位传感器直接放置到喷射工具
下方位置，通过无线数据传输系统实现喷射工具的连接作用。

另一方面，借助重
力定位完成整个工具定位。

重力定位操作简单、成本投入较低，但是精确性较差。

当完成工具定位后，则需要相应进行喷射压裂。

油气井开发往往可以划分为
水力喷砂射孔、水力喷射压裂进行。

其中，对于储层压裂施工，具体施工步骤如下：第一，做好清洁工作、安装水力喷射压裂工具。

安排工作人员彻底清洗井眼
位置，在连续油管位置安装水力喷射压裂工具，将管柱放置到设计好的压裂位置。

基于设计排量要求，先注入低浓度砂液，再通过注入工具完成水力喷砂射孔的作
用效果[2]。

在此期间，需要合理把控环空压力，避免环空压力超出储层破裂压力。

第二，挤压油管。

当完成射孔后，第一时间将套管阀另一侧打开，直接从环空处
注入压浆液，促使裂缝保持延长状态。

之后相应进行压浆加砂，借助喷嘴的作用，直接将含砂压裂液注入到裂缝当中，对于套管，还需要相应泵入压浆液，套管注
入的压浆液则是并不含有支撑剂的压浆液。

第三，基于水力喷射压浆技术，完成
第一条裂缝压浆施工后，则需要灵活调控管柱位置，上提管柱到下一个施工位置，从而相继展开后续裂缝施工、进行水力喷射压浆，循环往复，从而完成所有目的
段裂缝水力喷射压浆施工处理。

1.
水力喷射压裂技术影响因素
事实上，在水力喷砂压裂施工期间，由于受到水载体加速的影响，促使固体
颗粒将会相应对套管、岩石造成冲击，进而形成切割作用。

想要充分利用水利能量，实现水力喷射压裂技术的应用优势，则需要就技术因素进行分析，规范技术
施工。

一般来讲，水力喷射压裂将会受到岩石性质、磨料参数以及流体参数的作
用和影响。

首先，对于岩石性质，岩石强度大小对喷砂压裂效果起到直接作用效果。

如
果岩石强度弱，喷砂压裂也会相应受到干扰。

其次，对于磨料参数，磨料参数涉
及类别多样，除了基本的磨料类型，磨料浓度与粒度也是重要影响因素。

当排量、压力固定的情况下，当磨料硬度增加、磨料切割能力也随之提高，如果磨料本身
带有棱角，切割能力也会相应提高。

对于磨料浓度和粒径，不同于磨料硬度，本
身具有最佳浓度值和最佳粒径值，只有达到最佳浓度和最佳粒径，才能形成最佳
的射孔深度，如果盲目增加磨料浓度和粒径，反而会降低射孔深度。

再次，对于
流体参数，无论是压力变化，还是喷嘴直径大小，都会相应影响到流体参数。

喷
射深度、孔径和压力保持线性关系，当压力增加时，喷射深度和孔径也会相应提高。

压力存在临界压力值，如果压力低于临界压力值，则难以进行破岩。

事实上，处于不同压力，都相应会有一个最大破裂深度，如果已经达到最大深度，在相应
提高喷射时间并不会对孔深形成影响，往往只是提高孔径大小。

与此同时，排量
和射孔深度保持着正比关系，也就是说，当排量增大，射孔深度也会随着不断增大，现场施工则可以充分利用排量和射孔深度之间的关系，通过排量变化调节压
力大小，通过大排量低压射孔的方式，有效应对破碎问题、提高孔径大小，促使
工程施工能够达成基本的压力要求。

四、水力喷射压裂技术施工难点
水力喷射压浆技术作为一种新型水平井储层改造方式，虽然能够起到良好的
作用效果，无需任何机械密封装置，便可以完成动态分流自动封隔，但是本身也
有一定技术局限性，需要不断加强技术研究。

水力喷射压裂主要技术难点表现在：施工期间需要将油管柱下放井眼进行深度定位，但是无论是有接缝的油管，还是
钻杆，本身都需要特定装置才能够到达指定位置，应用喷射压裂，很多连续油管
都有压力限制、流量限制，操作起来也十分不便。

此外，流动过流面积问题也是
较为突出的技术难点。

结论：综上所述，对水力喷射压裂技术、水平井储层改造新方法展开分析具
有至关重要的意义。

水力喷射压裂作为一种新型压裂增产改造技术，能够充分整
合水力压裂技术、水力喷砂射孔的应用优势，保证水力喷射分段压裂稳定可靠，
实现油田增产作业。

参考文献：
[1]徐延涛,杜建波,王明昊,等.连续油管水力喷射压裂技术在双层套管井中的应用[J].内蒙古石油化工,2021,47(05):76-78.
[2]张康,王永伟,姬君翯.新型不动管柱水力喷射分层压裂技术现场应用[J].石化技术,2020,27(09):172-173.。