【word】 水力喷射压裂技术
水力喷射压裂技术
《油气田地面
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
》第3o卷第1期(2011.o1)<技术纵横>89
doi:10.3969/j.issn.1006—6896.2011.1.043
水力喷射压裂技术
贾长贵1;2李奎为刘敏慧.
1中国石油大学(北京)2中国石化石油工程技术研究院3大庆油田采油六厂
摘要:水力喷射压裂技术综合了水力喷射射孔,水力压裂,封隔及其流体泵入等多种技术,
具有准确实现定向射孔造缝,无需封隔,降低地层污染,节省作业费用和时间等优点.中原油田
水力喷射压裂技术现场应用效果为
F一(2)
7c
式中为喷嘴数目;10为流体密度;d为喷嘴
出口直径;Q为泵注流量.
从式(2)分析可知,要增大连续流体作用在
物体上的冲击力,可以调节如下几个因素:流体密
度,流量,喷嘴数目和喷嘴直径.考虑到目前油田
用加压设备(压裂泵),油套管的抗压能力和压裂
总体效果的影响,认为最佳的调节方法是调节流体
密度.在压裂前置液中混入石英砂或粉陶,以增加
混砂流体的密度,增大冲击力;同时混杂的石英砂
或粉陶还对岩石有刮削作用,更增强了喷射冲击效
果和压裂效果.
2压裂机理
由能量守恒原理和伯努利(Bernoulli)方程可
知,携砂液通过喷射工具和耐磨喷嘴,油管中的高
压能量被转换成动能,产生高速携砂液流体冲击岩
石形成射孔通道,完成水力射孔.在射孑L过程中,
根据式(2)可知,高速流体冲击岩石产生巨大的
作用力,该作用力在射流孔道前端破碎岩石或者使
岩石产生微裂缝,降低了地层岩石起裂压力;同
时,射流流体继续作用在喷射通道中形成增压.通
过环空中泵人流体增加环空压力,喷射流体和环空
压力的叠加超过破裂压力瞬间,将射孑L孔眼顶端处
地层压破.水力喷射裂缝一旦形成,由于喷嘴出口
周围流体速度最高,根据伯努利方程,其压力就最
低,故流体会自动泵入裂缝而不会流到其他地方,
环空的流体也会在压差作用下进入射流区被吸入地
层,使裂缝得以充分扩展,能够得到较大的裂缝.
整个过程利用水动力学原理实现水力封隔,不需要
其他封隔措施.
3现场应用
3.1效果
2009年,中原油田对4口井进行了水力喷射
压裂技术现场工艺试验.通过压裂前后的数据对比
可以明显看出,采用水力喷射压裂技术取得了良好
的增产效果,见表1.
表14口井水力喷射压裂效果统计
压裂前压裂后
—?—?——.
2.3288.11414.8
o0o1_9o.289.5
产气om.产气0.34×10m3
10.128o.333875.7
3.2建议
从水力喷射应用情况分析可知,喷射工艺中的
关键设备是喷射器,而喷射器的关键部件是射流喷
嘴.现有工具不足之处在于喷射器喷嘴耐磨性较
差,使用寿命较短.建议在以后的研发中对喷嘴结
构和耐磨性进行优化
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
,在考虑加工工艺的前提
下选用强度,硬度和耐磨性更好的材料,并尽量降
低喷嘴的生产成本.
(栏目主持樊韶华)