水力喷射分段压裂工艺研究

连续油管水力喷射压裂油藏工程方法研究的开题报告

连续油管水力喷射压裂油藏工程方法研究的开题报告题目：连续油管水力喷射压裂油藏工程方法研究一、选题背景和意义水力喷射压裂技术是目前油气开采领域中一种常用的人工增产技术，应用范围广泛，效果显著。

目前，已经有很多研究关注这种技术，但是很少有学者关注连续油管水力喷射压裂技术的研究。

连续油管水力喷射压裂技术是一种新型的水力喷射技术，可以通过油管内喷射高压水泵将压裂液注入到油层中，在连续压裂作用下，大大提高了石油开采的效率。

本研究旨在探究连续油管水力喷射压裂技术的实施过程和工程方法，力求提高油气储层开发的经济效益。

二、研究内容和方法（一）研究内容1. 连续油管水力喷射压裂技术的基本原理和特点。

2. 连续油管水力喷射压裂技术的施工流程和操作方法。

3. 连续油管水力喷射压裂技术的工程实例分析。

（二）研究方法1. 文献调研法：通过查阅国内外相关文献，了解连续油管水力喷射压裂技术的基本原理和特点。

2. 现场考察法：通过实地考察连续油管水力喷射压裂作业现场，掌握其施工流程和操作方法。

3. 统计与比较法：将连续油管水力喷射压裂技术与传统的水力喷射技术进行比较，分析其效果和经济效益。

三、预期成果和创新点（一）预期成果1. 了解连续油管水力喷射压裂技术的基本原理和特点。

2. 掌握连续油管水力喷射压裂技术的施工流程和操作方法。

3. 分析连续油管水力喷射压裂技术的效果和经济效益。

（二）创新点1. 本研究关注连续油管水力喷射压裂技术的研究，探究其实施过程和工程方法，填补了国内这一领域的空白。

2. 本研究将连续油管水力喷射压裂技术与传统的水力喷射技术进行比较，为油气储层开发提供更加科学、高效的技术支持。

四、进度安排和论文组成（一）进度安排1. 第1-2周：查阅相关文献，整理资料。

2. 第3-5周：实地考察连续油管水力喷射压裂作业现场，掌握其施工流程和操作方法。

3. 第6-8周：分析连续油管水力喷射压裂技术的效果和经济效益。

4. 第9-10周：撰写论文。

水平井的水力喷射压裂技术的研究

水平井的水力喷射压裂技术的研究发布时间：2021-09-22T02:45:18.587Z 来源：《工程管理前沿》2021年5月14期作者：靳玉强[导读] 水力喷射压裂工艺作为一类集射孔、压裂等一体化技术靳玉强中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司油田作业公司甘肃省酒泉市 735000摘要：水力喷射压裂工艺作为一类集射孔、压裂等一体化技术，主要适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造，具有良好的应用成效。

本文主要分析水平井水力喷射分段压裂基本原理、特征，明晰影响压裂实际工艺参数，介绍三种不同的管柱压裂工艺。

关键词：水平井；水力喷射压裂；技术要点水力压裂历经半个世纪发展，尤其自80年代末以来，处于压裂设计、添加剂、压裂设备等均获取大幅度提升，促使水力压裂技术在多领域获取新的突破。

现下水力压裂作为一项新工艺技术，其进一步改变流动方式，从本质层面降低实际渗流阻力，可实现增产增注的目标。

一、水力喷射压裂基本原理及特征1、水力喷射压裂的基本原理水力喷射压裂技术基本原理为，充分借助水力喷射压裂工具，通过两个环节完成地层裂缝开启，首先需将喷射分段压裂管放置于初期设定部位，实现水力喷射，利用高压射流处于地层内形成喷射孔道，其次待孔道形成后，压裂液通过油管内由喷嘴射入孔道内，同时环空注入基液补偿地层其他缺失的部位，以此保证环空自身压力，将孔道内压力提升至一定程度，保证孔内压力吻合压开地层实际水平，以免进入孔内压裂液从孔口返出环空，促使地层产生裂缝并逐步向更深层次延伸，从而实现对油气井改造增产目标。

射流射入孔道内实现增压过程中，压裂液定点注入仅产生局部增压，不会处于井筒内部其他部位产生高压，促使形成新的裂缝，亦或发现有裂缝再次张开。

水力喷射压裂工艺本质在于借力高速射流，可处于井下产生一个低压区域，保证环孔流体进入施工层段，无需选用机械进行密封。

2、水力喷射压裂射流密封计算模型结合实践数据系统性分析，射流密封压力与多个因素相关，其与喷嘴流量系数、试验回归系数、喷嘴直径均呈正相关，与套管控孔眼实际直径成反比，通过对试验数据进行回归性分析，最终获取计算模型公式如下：式中：K为试验数据回归系数；C为喷嘴流量系数，无量纲；p为射流密封压力，MPa，Pd为射流压力，MPa，D为套管孔眼直径mm，d 为喷嘴直径mm。

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1. 引言1.1 研究背景水力喷射压裂技术是一种在油田开发中广泛应用的新型技术，它通过高压液体射流作用于裂隙岩石，从而使岩石发生裂缝并增加渗透性，有利于油气的产出。

随着油气资源开采难度的增加，传统的压裂技术已经不能满足对高效、高产的需求，水力喷射压裂技术应运而生。

研究背景是水力喷射压裂技术在油田开发中的应用历史较短，相关研究相对较少，而且存在一些问题和挑战。

目前对水力喷射压裂技术的理论研究还不够深入，工程实践中存在一定的技术难点，如流体动力学特性、裂缝扩展规律等方面的研究仍需加强。

由于水力喷射压裂技术在油田开发中具有重要的应用价值，因此对其进行深入研究具有积极意义。

本文将对水力喷射压裂技术的原理、工艺流程、应用案例以及未来发展趋势进行探讨，旨在为该技术的进一步应用提供理论参考和实践指导。

1.2 研究意义研究水力喷射压裂技术的意义在于解决油气田开采中存在的一系列挑战和问题。

水力喷射压裂技术可以提高油气井的产能和采收率，加快油气的开采速度，从而提高油气田的经济效益。

水力喷射压裂技术还可以降低油井的产能下降速度，延长油气田的产出周期，延长油井的寿命。

水力喷射压裂技术的研究和应用不仅可以提高单井生产能力，还可以改善整个油气田的开发效果，为油气资源的高效开发和利用提供技术支持和保障。

深入研究水力喷射压裂技术的原理和工艺，探索其在油气田开采中的应用范围和效果，具有重要的实际意义和推广价值。

1.3 研究目的研究目的是为了深入了解水力喷射压裂技术在地下岩石中的应用及效果，为油气田的开发提供技术支持和指导。

通过研究水力喷射压裂技术的原理和工艺流程，探讨其在不同地质条件下的适用性和优势，为进一步优化和完善该技术提供参考。

通过分析水力喷射压裂技术的应用案例和发展趋势，可以为相关领域的研究人员和工程师提供实际操作的指导和经验分享，推动水力喷射压裂技术的进一步应用和推广。

最终目的是为了推动油气勘探开发领域的技术创新和发展，提高油气勘探开发效率和产量，促进能源行业的持续发展和进步。

PSK多级滑套水力喷射分段压裂技术的应用——以镇北油田水平井为例

２．１．２工作原理
水力喷枪的喷嘴和封隔器的坐封水眼被滑套挡住，喷枪和封隔器都不工作，液流经过ＰＳＫ工具内部从下工具串流出。当下面的喷射工具失效后，从井口投
在镇平 × 井第一次施工时，采用常规水力喷射钻具．在施工第４段的时候，因为反溅损害掏空了一个喷
球，加压剪钉，打掉滑套，同时钢球和滑套一起下落，经
过封隔器中心管进入滑套坐封接头，封堵下面管柱。通过改变滑套的内径，可以实现多级ＰＳＫ工具。投不同尺寸的钢球开启对应的ＰＳＫ工具。
嘴，导致工具失效，具体情况见图４。为了将反溅损害对喷枪本体的影响减到最小，采取喷枪本体外表面喷涂高硬度的硬质合金技术，来对
图１水力喷射分段压裂管柱示意
２ＰＳＫ多级滑套水力喷射分段压裂
常规水力喷射钻具经过多年的现场应用，暴露出
一
些问题．如２０１１ —２０１２年镇北水平井完试４口，平
图２２级ＰＳＫ水力喷射分段压裂管柱示意
循环通道。１．３水力喷射分段压裂技术
２．２．２结构设计ＰＳＫ３４４．１１０在常规封隔器的基础上加以改进．其
上接头改为水力喷枪，同时将其坐封水眼也设计在上接头上。其主要由下接头、剪钉和密封件组成。

水力喷射分段压裂技术

04
技术实施步骤与注意事项
现场勘察与准备
1 2
现场地质勘察
了解地层构造、岩性、储层物性等情况，为后续压裂方案制定提供依据。
设备与材料准备
根据勘察结果，准备相应的压裂设备、材料，确保满足施工需求。
3
施工场地布置
合理规划施工场地，确保作业安全、高效进行。
设备安装与调试
设备检查
对所有设备进行全面检查，确保设备性能良好、无故障。
应用案例二：天然气开采
总结词
水力喷射分段压裂技术在天然气开采中表现出良好的增产效果，尤其在低渗透气藏中具有显著优势。
详细描述
水力喷射分段压裂技术适用于天然气的开采，尤其在低渗透气藏中表现出良好的增产效果。通过高压水射流对气藏进行分段压裂，可以增加气藏的渗透性和连通性，从而提高天然气的采收率和产量。此外，该技术还可降低天然气的开采成本，提高经济效益。
的大规模开发提供有力支持。
应用效果对比分析
总结词
水力喷射分段压裂技术在不同领域的应用效果各异，但均表现出良好的增产和经济效益。
详细描述
水力喷射分段压裂技术在石油、天然气和地热能开发等领域均表现出良好的应用效果。在石油开采中，该技术提高了采收率、降低了成本并减少环境污染；在天然气开采中，它提高了产量和经济效益；在地热能开发中，该技术则提高了地热资源的利用率和经济效益。总体而言，水力喷射分段压裂技术在不同领域的应用效果均显示出其独特的优势和潜力。
原理
利用水力喷射工具产生高速射流，在井筒内形成高压，使地层产生裂缝，然后通过砂浆等支撑剂的填充，保持裂缝开启，提高油气的渗透性。
技术发展历程
起源
当前状况
水力喷射分段压裂技术起源于20世纪 90年代，最初用于水平井的压裂。

页岩气水平井分段压裂增产技术

膨胀率大，长度2m以上,耐压52MPa,适用于井眼扩张大的非标裸眼井、套管井
适用于层间段长井况，长度 50-500m,适用于裸眼、套管、筛管井
遇油、遇水封隔器，长度 5.2-5.3m,耐压70MPa,适用于裸眼、套管井
液压传统封隔器高压扩张式封隔器
超长隔离段
遇烃（水）膨胀封隔器
一、水力喷射分段压裂技术案例分析
割缝管完井水平井喷射分段压裂－NDP2井
➢NDP2井是吐哈三塘湖盆地一口割缝管水平井，割缝管长度596m。施工前产液不足 2.0 m3/d。难以实施常规压裂。 ➢水力喷射分段加砂压裂，分别在21032105m、1989.6-1991.6m两层段加入陶粒18.1m3和17.8m3，日产油13-19m3，是压裂施工前的6.5倍以上。
压裂液喷射压裂
工具
喷砂射孔参数效率
一、水力喷射分段压裂技术
1.水力喷射分段压裂机理
• 射孔过程：Pv+Ph<FIP，不压裂
环空加压：Pv+Ph+Pa≥FIP，起裂 • 射流在孔底产生推进压力约2～3MPa，
调整Pa，与推进压力叠加>FEP，
裂缝持续延伸，适应不同地层压裂 • 射流孔口抽吸作用，强化封隔效果。
一、水力喷射分段压裂技术
5.低伤害压裂液配方优化
水力喷射压裂要求：高速剪切后仍有携砂能力；配伍性好；易破胶；摩阻较低。
表面活性剂浓度优化
稳定剂(EDTA)用量的优化—最佳用量0.3% 氯化钾用量优化—最佳用量6% 氢氧化钾用量优化—最佳用量0.6%
7%氯化钾VES浓度影响
140
120
4%
1.水力喷射分段压裂机理

水力喷射分段多簇压裂工艺及工具介绍

水力喷射分段多簇压裂工艺及工具介绍
技术特点：通过带有底封封隔器的双水力喷射器，分别对两个压裂点进行喷砂射孔及环空注入压裂，通过不同喷嘴数量调节各簇的流量，实现各簇的有效压开。

工具结构：从下至上依次为：堵头+筛管+单流阀+封隔器+喷射器+油管+喷射器+。

工具技术优势：
1、多喷射器同时喷砂：可根据储层优化射孔数目，布放喷射器，实现多簇射孔
2、新型水力喷射器具有防反溅装置，提高喷射器使用寿命，确保实现多段多簇射孔
3、采用环空加砂压裂，进一步提高了施工排量（最高排量预计10m 3
/min 以上），配套自主研发的Y 型井口和防冲蚀油管短节，保障了大排量加砂。

防冲蚀短节
4、采用新型钢带封隔器，具有长胶筒、钢带连接、上下浮动腕等特点，实现大液量、长时间体积压裂作业下的有效封隔（表明承压达到70MPa，重复打压22次均密封合格，无泄漏。

）。

长胶筒钢带式封隔器整体长度1650mm，胶筒长度700mm
整体的工艺调整及工具性能提高后，工具稳定性及施工能力大大提高，单趟管柱从施工1-2段提高到最高9段，平均单趟管柱施工3.4段（6.8簇）。

目前长庆通过技术改进，大幅度降低作业周期。

主要时间在井段准备和备水换钻具等。

工具组成：（按一套工具计算，单井压裂10段正常准备
10
20
30
40
50
60
70
段数搬迁井筒准备备水配液等压裂车压裂换钻具抽汲其它合计天
4套工具，约65-68万元）。

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引言水力喷射压裂技术是一种通过高压水将岩石破碎的技术，广泛应用于油气开采、地下水开采和岩层改造等领域。

随着我国石油、天然气资源勘探开发深入，水力喷射压裂技术的研究和应用也越来越受到重视。

本文将介绍水力喷射压裂技术的研究现状和应用前景，探讨其在油田开发中的重要作用。

一、水力喷射压裂技术概述水力喷射压裂技术是一种将水以极高的压力注入地层，通过水的冲击力使岩石破裂，从而增加地层渗透性的技术。

它通过高压水射流对地层进行破碎，增加油气流体的渗流能力，从而提高油气产量。

与传统的机械压裂技术相比，水力喷射压裂技术不需要大型设备和复杂的施工流程，施工成本低、效率高，对地层破坏小，有利于环境保护。

水力喷射压裂技术通常包括以下几个步骤：首先是选取合适的压裂液，通常使用水或液体二氧化碳；其次是确定压裂参数，包括压裂液的流量、压力和注入时间等；然后是进行压裂过程监测，通过监测岩石中的应力变化和裂缝扩展情况，以及岩石孔隙度和渗透率的变化情况；最后是对压裂效果进行评估，包括油气产量的变化、地层渗透性的增加等。

二、水力喷射压裂技术的研究现状1. 技术原理研究水力喷射压裂技术的研究主要包括压裂液的选择、压裂参数的确定、岩石破裂机理的研究等方面。

近年来，随着地质勘探和工程技术的进步，对压裂液的研究逐渐深入，不仅在稳定性、黏度、密度等方面进行了优化，还研究了特殊条件下的压裂液配方。

对压裂参数的确定也有了更加准确和系统的研究，通过对地层岩石物理力学性质的研究，确定最佳的压裂参数。

岩石破裂机理的研究也为水力喷射压裂技术提供了理论支持，为进一步提高压裂效果提供了依据。

2. 设备技术研究水力喷射压裂技术的研究还包括相应的设备技术研究。

目前，主要涉及高压水泵、压裂车、压裂管道等设备的研发和改进。

高压水泵是水力喷射压裂技术中最关键的设备之一，其性能的稳定性和耐用性对技术的应用起到了至关重要的作用。

压裂车和压裂管道的设计和制造也决定了施工的高效性和安全性。

水力喷射分段压裂技术究

水力喷射分段压裂技术研究技术原理水力喷射分段压裂技术原理是根据伯努利方程，把压能转变为动能，油管流体加压后经喷嘴喷射而出的高速射流(喷嘴喷射速度大于126 m/秒)在地层中射流成缝。

水力喷砂射孔后，接着提高排量，在已射开孔上下部的井眼中产生负压值形成隔离，高速流体在地层岩石中形成孔洞，直接作用于孔洞底部，产生高于地层破裂压力的压势，在地层中造出一条裂缝(如图1所示)，然后加砂压裂。

工艺研究水力喷射分段技术是由水力喷射、水力压裂(油管注入)和环空组合注入、注液体封堵剂四种工艺技术组合而成的，具体的工艺如下：①通井和洗井；②向井筒内下入水力喷射分段压裂钻具；③水力喷砂射孔，先泵入基液和携砂液（切割阶段），当携砂液距喷嘴250m左右时，迅速提升泵速以确保获得切割射孔所需的足够的压差；④在喷砂射孔2-3min后，顶替；⑤常规的水力压裂，关闭套放闸门，按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空泵入胍胶基液，按照设计由油管的泵入交联胍胶和砂；⑥压后放喷，冲砂；⑦向井筒内注入液体暂堵剂；⑧上提钻具。

上提钻具至设计位置，压裂下一层，重复③~⑥步。

一套水力喷射压裂钻具和一套压裂机组，这个工艺过程就可重复多次，如图2~5所示。

在最后一个压裂作业结束后，压裂钻具被起出，然后清洗井筒，准备抽汲。

水力喷射分段压裂钻具研究水平井井下作业风险大、周期长、遇卡机率高，所以在设计水力喷射分段压裂钻具时，井下工具设计要求尽可能简化，可操作性好；在喷射和压裂过程中，要求工具定位准确、稳定性好；井下工具耐压、耐温、密封性能满足不同区块储层的压裂要求；喷射器工作寿命必须能够满足一趟管柱压裂两段以上的要求。

水平井水力喷射分段压裂钻具根据以上要求，水平井水力喷射分段压裂钻具主要万向节、偏心定位器、喷射器、球座等关键工具组成，钻具组合如示意图6所示。

水力喷射器(如图7所示)的喷嘴由加入钼的特殊等级碳合物的材料制成，孔眼根据设计要求被放置在几个平面上，针对不同地层的喷嘴尺寸可以不同，在某些地层中，喷嘴外径达到了3.68"，内径则为1.99"，喷嘴具有超大的壁厚以保证使用寿命。

水力喷射分段压裂技术研究

水力喷射分段压裂技术研究技术背景：水平井低产主要归因于储层低渗、非均质性，近井污染或表皮损害以及无效的改造技术。

传统水力压裂应用于水平井改造增产效果并不理想，经常最多产生两个主要裂缝区，而且位置也不确定。

许多高产段仍然没被改造而维持着表皮损害。

水力喷射压裂技术就是最近引入的可代替传统压裂工艺的有效方法。

水力喷射压裂工艺技术是近年石油工程领域的新技术，它将水力喷射射孔和水力压裂工艺合为一体，且自身具有独特的定位性，能够快速准确的进行多层压裂而不用机械密封装置。

该技术在国外水平井已应用于几百口井，在一些低压、低产、低渗、多薄互层的油气层压裂改造中取得了较好的效果。

水力喷射压裂技术原理：水力喷射压裂技术结合了水力射孔和水力压裂的新型增产工艺。

该工艺由三个过程共同完成，水力喷砂射孔、水力压裂（通过普通油管或钻杆或连续油管）以及环空挤压（通过另外一个泵）。

通过安装在施工管柱上的水力喷射工具，利用水击作用在地层形成一个（或多个）喷射孔道，从而在近井地带产生微裂缝，裂缝产生后环空增加一定压力使产生的微裂缝得以延伸，实现水力喷射压裂（见图1）。

该技术基于伯努力方程：方程表明流体束中的能量维持常量，虽然实际上摩擦缓慢消耗能量使其转化为热能（但这个简化方程不包含温度因素）。

由方程可知流体束的速度变化引起压力反向变化。

喷嘴出口处速度最高压力就最低，随着流体不断深入孔道速度逐渐减小，压力不断升高，到孔道端处速度达到最低压力最高。

常规造缝方法需要对整个井筒加压，大多数情况下观察到的破裂压力比裂缝扩展压力要大得多，而且井内的每个裂缝都必须克服该压力。

水力喷射压裂通过喷射流体在孔道内动能到压能的转换利用喷射滞止压力破岩从而在喷射点处产生微裂缝。

由于能量集中在孔道端处，井筒不受破裂压力的影响，从而消除了压力曲线中地层破裂时的压力峰值（见图2），并且近井筒扭曲问题很少出现。

水力喷射裂缝一旦形成，由于喷嘴出口周围流体速度最高，其压力就最低，故流体会自动泵入裂缝而不会流到其它地方。

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通过水力喷射将高压水射入地下岩层，使岩石裂缝扩大并增强岩石的渗透性和导流能力的一种工程技术。

它是一种高效、经济、环保的地下资源开采方法，可广泛应用于石油、天然气、煤层气等能源领域。

水力喷射压裂技术的原理是利用高压水射流对岩石进行冲击，使岩石裂缝扩大，并通过水压力将岩层内的岩屑和颗粒物冲刷出来，从而增加渗透性和导流能力。

具体而言，水力喷射压裂技术主要包括以下几个步骤：选用合适的喷射器和喷射剂，将高压水射入岩层，并对岩层进行切削和破碎；然后，通过喷射水压力将岩层内的岩屑和颗粒物冲刷出来，并形成一定大小的裂缝；利用压裂介质填充岩层裂缝，增加岩层的渗透性和导流能力。

水力喷射压裂技术在能源开采中具有重要的应用价值。

通过水力喷射压裂技术可以有效增强地下岩石的渗透性和导流能力，从而提高油、气等能源的开采效果。

水力喷射压裂技术可以减少能源开采过程中产生的地面挖掘和爆破等对环境的破坏，并减少对地下水资源的占用和污染，具有较好的环保效益。

水力喷射压裂技术还可以降低能源开采的成本，提高经济效益。

水力喷射压裂技术的研究与应用在国内外取得了显著成果。

近年来，国内外许多研究机构和企业都对水力喷射压裂技术进行了深入的研究和开发，并取得了一系列的创新成果。

国内某大型石油公司利用水力喷射压裂技术成功提高了某油田的产能，并实现了多层油藏的集中开采；国外某煤层气企业通过水力喷射压裂技术实现了煤层气的大规模开采，并取得了良好的经济效益。

水力喷射压裂技术是一种重要的地下资源开采技术，具有很大的应用潜力和发展前景。

未来，我们应加强水力喷射压裂技术的研究和开发，提高技术水平和应用能力，积极推动其在能源开采领域的广泛应用，为能源保障和经济发展做出更大的贡献。

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1. 引言随着人类对能源需求的不断增长以及传统能源资源的逐渐枯竭，非常规能源资源的开发和利用变得愈发重要。

页岩气、煤层气等储层的开发就成为目前研究的热点之一。

而水力喷射压裂技术作为非常规能源勘探和开发中的重要手段之一，正扮演着越来越重要的角色。

本文将对水力喷射压裂技术的研究与应用进行深入探讨。

2. 水力喷射压裂技术的原理及特点水力喷射压裂技术是指通过高压液体在井下将岩石进行压裂，从而使天然气和原油等可燃性气体及液体通过裂隙泄漏到井孔中，达到提高气田、油田开采生产的目的。

其原理主要是利用高压液体对目标储层进行压裂，从而增加目标储层的渗透性，提高产能。

与传统的压裂技术相比，水力喷射压裂技术具有以下几个特点：1) 压裂过程中压力分布均匀，裂缝展状效果好；2) 不用添加人工密实剂；3) 无需基质砂层作保证层；4) 液压裂解使用量小，经济效益好。

3. 水力喷射压裂技术的研究进展随着非常规油气能源勘探的不断深入，水力喷射压裂技术的研究也在不断深化。

近年来，基于水力喷射压裂技术的研究成果主要集中在以下几个方面：1) 水力喷射压裂技术的提高：包括液压裂解水质的改善、压裂液体的选取、压裂参数的合理配置等；2) 目标储层特性的研究：包括对储层裂缝的特性、渗透性的影响等；3) 水力喷射压裂技术与环保的结合：包括压裂液回收、废弃液处理等环保技术的研究；4) 水力喷射压裂技术与智能化的结合：包括智能化的压裂液控制、自动化控制等技术研究。

4. 水力喷射压裂技术的应用案例在国内外的一些非常规油气勘探开发中，已经有一些水力喷射压裂技术的成功应用案例。

下面举几个具体的应用案例进行介绍：1) 美国马绍尔盖斯的页岩气勘探：水力喷射压裂技术在这一项目中得到了广泛的应用，并取得了不错的效果。

通过水力喷射压裂技术，该项目的产能明显提高，成为当地的一块明星气田。

2) 中国四川盆地的煤层气开发：在中国四川盆地的煤层气勘探中，水力喷射压裂技术也取得了不错的应用效果。

滑套式水力喷射分段压裂技术

滑套式水力喷射分段压裂技术【摘要】滑套式水力喷射分段压裂技术将投球打滑套工艺同水力喷射相结合。

施工时从油管投入相应尺寸阀球，打开喷枪内置滑套，同时封堵下层。

然后地面加压，在喷嘴形成高速射流，切开套管，水泥环，在地层中形成一定直径和深度的孔眼；同时油套环空小排量注入，使得环空压力略低于地层破裂压力，继续喷射，即可在喷射点形成裂缝。

本层施工结束后，再从油管投入相应尺寸阀球，打掉上层喷枪滑套，封堵本层，即可进行上层施工。

依此投入由小到大阀球可实现分层压裂。

【关键词】滑套式水力喷射1 引言滑套式水力喷射分段压裂工艺是基于定点水力喷射基础上研发的。

滑套式水力喷射压裂工艺可以实现多层压裂，且无须拖动管柱，只需按顺序逐级投入由小到大阀球。

操作简单、施工周期短、造缝位置准确、作业成本低，避免了机械封隔器分段压裂时可能带来的封隔器卡阻问题，适用于大部分水平井和直井分层段压裂，对于已射孔、井段大、无隔层压裂井改造非常有针对性。

目前压裂公司已在辽河油区内外成功施工了6口井（4口直井、2口水平井），效果显著。

2 技术原理滑套式水力喷射是将水力喷射和打滑套分层技术相结合的一门工艺技术。

水力喷射由油管及环空挤压共同完成。

通过安装在施工管柱上的水力喷射工具，高压能量转换成动能，产生高速射流冲击（或切割）套管和岩石，在地层形成一个（或多个）喷射孔道，完成水力射孔。

高速流体的冲击作用在近井地带产生微裂缝，裂缝产生后环空增加一定压力使产生的微裂缝得以延伸，实现水力喷射压裂。

同时由于喷嘴出口周围流体速度最高，其压力最低，故流体会自动泵入裂缝而不会流到其它地方。

环空的流体也会在压差作用下进入射流区被吸入地层（图1）。

滑套式水力喷射分段压裂工艺是基于水力喷射基础上研发的。

在喷枪内安置滑套，由销钉固定。

从油管投入钢球，销钉在一定压差下剪断，滑套打落，喷嘴露出，同时钢球落入球坐，封堵下层，然后进行水力喷射。

3 技术优势（1）水平井或直井多段压裂不用封隔器或桥塞等隔离工具，可实现自动封隔，施工风险小且操作简便。

水力喷砂压裂技术研究与应用

2、水力喷砂射孔主要特点： 1、可以增加射孔的穿透深度； 2、不会造成像常规射孔那样的地层压实伤害； 3、开孔的孔径加大； 4、可以根据分层和地应力的要求，有选择定向射孔； 5、喷射时无震动，不会损坏套管和水泥环。
第二部分：关键技术及优点
2、水力喷砂射孔参数设计优化
⑴喷嘴选择：
要具有良好的耐磨性和较高的流量系数。 ⑵压力、流速根据水力学的动量定律，当喷嘴的截面一定时，射流速度与压力成正比。试验证明，当通过喷嘴的流速保持在120米/秒、工作压力12MPa以上时，可以取得较好的切割效能。 ⑶喷射时间在一定的工作压力下，当射流达到一定深度后，继续延长喷射时间是无意义的。喷射时间一般在15-20分钟。
第二部分：关键技术及优点
⑷含砂浓度: 含砂量越高，切割效能越好。但是，过多的含砂量会在途中互相碰撞，降低速度，影响喷射效果。确定砂浓度120 kg/m3 （砂比7%）。
⑸砂粒直径砂粒直径越大，质量越大，冲击力就越大。一般讲，砂粒直径取喷嘴直径的1/6为最佳，确定选用 40-70目和20-40目的石英砂或陶粒均适用。
2.5 1 31 40
合计砂量（m3）
58
36
36
38
第二部分：关键技术及优点
（五）水力喷射压裂优点：
水力喷射压裂技术是一项能有效控制裂缝起裂的增产措施。只在指定的位置处进行压裂造缝。
序号 1 特性产生裂缝常规压裂压力无法精确预测无法预测机械一段水力喷射压裂
由射流产生裂缝环空压力+射流增压使裂缝延伸
水力喷砂压裂 = 水力喷砂射孔+水力喷射压裂
㈠水力喷砂射孔技术
1、主要机理：用地面压裂车将混有一定浓度磨料(一般为石英砂、陶粒等)

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。

水力喷射分段压裂机理及参数研究的开题报告

水力喷射分段压裂机理及参数研究的开题报告一、选题背景近年来，随着国家对能源行业的高度重视，油气勘探和开发越来越成为各国产业发展的重点。

在油气勘探领域中，分段压裂技术被广泛应用，这种技术可以提高油气井的产能，从而增加资源利用率。

水力喷射分段压裂技术是一种较新的技术，相对于传统的分段压裂技术，它具有压力调控精度高、施工速度快、施工效果好的优势。

因此，针对水力喷射分段压裂技术的研究具有重要的意义。

二、研究目的针对水力喷射分段压裂技术，本次研究旨在：1. 探究水力喷射分段压裂的机理，以便更好地理解该技术的工作原理；2. 分析影响水力喷射分段压裂效果的参数，并给出优化参数的建议；3. 设计一种适用于水力喷射分段压裂的实验装置，进行实验研究。

三、研究内容1. 水力喷射分段压裂的机理研究通过对水力喷射分段压裂的工作原理和分析分段压裂效果的原理进行研究，分析水力喷射分段压裂技术在油气勘探中的应用优势。

同时，分析水力喷射分段压裂的机理和工作原理，探究该技术的施工过程和施工条件对油气井压裂效果的影响。

2. 参数研究分析影响水力喷射分段压裂效果的参数，比如压裂液浓度、压力、流量、固含量等，探究不同参数的变化对压裂效果的影响。

在此基础上，优化水力喷射分段压裂的参数，提出具体的建议。

3. 实验研究设计一种适用于水力喷射分段压裂的实验装置，将不同参数下的水力喷射分段压裂效果进行实验研究，验证参数优化后的效果，给出实验数据和结论。

四、研究意义本研究具有以下意义：1. 对水力喷射分段压裂技术进行深入研究，掌握其机理和原理，提高油气井勘探的技术水平；2. 分析参数对水力喷射分段压裂效果的影响，为优化参数提供理论基础和实验数据；3. 设计适用于水力喷射分段压裂的实验装置，进行实验研究；4. 为水力喷射分段压裂技术的实际应用提供参考依据。

五、研究方法1. 文献研究法：查阅相关文献，了解水力喷射分段压裂技术的基本原理和工作机理。

2. 参数分析法：分析影响水力喷射分段压裂效果的参数，对不同参数下的压裂效果进行比较分析，提出优化建议。

水平井水力喷射分段压裂技术研究与试验

China University of Petroleum
水平井水力喷射分段压裂技术研究与试验
汇报提纲
一、前言
二、水力喷射分段压裂机理与参数
水力喷射分段压裂机理管内和环空水力参数计算孔眼压力分布数模与物模水力射孔孔眼应力与起裂
水力喷射射孔参数优化实验
三、水力喷射分段压裂工具研制四、现场施工工艺设计与现场试验五、结论与展望
一、前言
1.1 问题的由来
• 压裂改造是油气井特别低渗增产的主要措施，占石油储量
25 ～ 30% 产能由压裂增产。美国约 40% 油井、 70% 新气井是压裂投产。世界范围内，压裂增产比例越来越高。
• 低渗起裂压力和驱动压力高 , 裂缝起裂位置及扩展方向难以控制，直接影响压裂效率和成功率，世界性难题。国家 863 计划支持，水力射孔应力分布、起裂压力、扩展方向、射流定向射孔/分段压裂研究， •水平井快速发展，开采不同类型油气藏（气顶/底水/稠油/ 裂缝等）已逐步大量应用，国外公司都在研究水平井分段改
二、水力喷射分段压裂机理与参数
2.3 孔眼内速度及压力分布计算
套管壁孔径10mm、喷射压力40MPa 孔眼最大直径100mm、孔深500mm
套管壁孔径15mm、喷射压力45MPa 孔眼最大直径100mm、孔深500mm
二、水力喷射分段压裂机理与参数
2.4 孔眼内速度及压力分布实验
1. 喷嘴直径在3～7mm、喷距在0～70mm内调节；
造、完井工具。自主的水力射孔/分段/压裂一体化技术。
一、前言
60年代末70年代初，美国NSF资助了一项庞大的研究计划，
寻求一种高效的切割破岩方法，提出并试验了25种新方法，
电火花、激光、火焰、等离子体、电化学、高压水射流等，最后一致公认最可行有效的是高压水射流破岩方法。高压水射流技术是近二、三十年来发展起来的一门新技术，正越来越广泛地应用于煤炭、石油、化工、冶金、船舶、航

水平井水力喷射分段压裂技术

滑套工具尺寸
名称
第七级第六级第五级第四级第三级第二级第一级单向阀内孔
60型滑套
50
46
42
38
34
30
26
22
低密度
钢球
55
49-48 45-44
41-40
37-36
33-32 29-28
25
2.0～2.6
二、水力喷射压裂工具设计研制
5 ½″套管不动管柱10段加砂压裂工具已加工完毕
➢ 采用投球滑套工具，不动管柱常规油管水力喷射分段压裂技术8h完成三段压裂，衬管完井（裸眼）水平井首次试验成功。
➢ 分别完成40m3、30m3、30m3陶粒的施工，油管排量3.0～3.3m3/min，最高砂浓度700kg/m3，泵压65～ 76MPa，环空排量0.9～1.5m3/min。
➢ 完井仅0.3×104m3/d，压裂后测试天然气无阻流量16.1×104m3/d，增产倍比达到50倍以上，高于邻井单层压裂11.4×104m3/d的平均水平。
6、喷嘴压损与排量关系
100 90 80 70
Φ=5mm Φ=6mm Φ=6.35mm Φ=5.5mm
60
50
40
30
20
10
0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
喷嘴排量(m3/min)
• 随排量的增大，喷嘴压损急剧增加； • 喷嘴直径的增大，喷嘴压损降低。
二、水力喷射分段压裂机理与参数 7、围压对喷射压力的影响
水平井水力喷射分段压裂技术
提纲
一、前言二、水力喷射分段压裂机理与参数三、水力喷射压裂工具设计研制四、现场施工工艺设计与应用五、结论与展望

水力喷射分层压裂技术研究与应用

压裂增产改造的效果也并不理想，常最多产生２主经个要裂缝，且位置不明确，多产层段得不到改造，工并很施效果不好。为此，自水力喷射压裂技术于１９发明９８年并投人现场应用，０２年开始规模、围逐步扩大应用２０范以来，渐引起高度关注、术跟踪并全过程参与水力逐技喷射压裂技术在吐哈油田的引进与现场试验。２００８年
／￣Ｐ／＝Ｃ２ｐ（）２
（．２ｍ、．７７７ｒ９１ｍｍ）ａ的套管，般要保证液体出喷嘴流一速要在２０ｓ右，喷嘴节流压差一般要在２～０ｍ／左而Ｏ
３ＭＰ比较合理，５ａ喷嘴压降越大，射流速度越大。喷嘴流速越高，或节流压差越大，射孔和破岩的效果越好，喷
水力喷射射孔是将流体通过喷射工具，高压能量转
换成动能，产生高速射流冲击（或切Ｅ）１套管或岩石形成定直径和深度的射ＴＴＩ［ＬＬ￣。其基本过程［］用油３是
一
管将磨料射流射孔装置下人井下预定层位，在地面将一定的磨料混入水中，用高压泵将含有磨料的固液两相流体通过油管泵送到井下喷嘴喷出，形成高压高速磨料射流，用高速流体携带的磨料颗粒的高频冲蚀和消磨作利用来切害套管（性材料）岩石（性材料）０柔和脆。它的优
液排量下，井底的环空压力变化情况。只要预测的环空井底压力达到或超过了已压裂层段裂缝开启压力，时此对应的排量就是环空补液的排量上限。在环空需要的