水力喷砂射孔技术介绍课件.ppt

水力喷砂射孔工艺技术 油层较薄 厚度1 0米 无法进行压裂增产的井特低渗透致密油藏 降低井底渗流阻力 常规射孔难以求产的井不宜实施酸化增产的酸敏油藏油层污染严重的各种套管井的射孔压裂前期预处理来降低地层破裂压力等场合适用井深 4000米 1技术简介 1 1技术应用范围 水力喷砂射孔 磨料射流 是在高压水作用下加砂射穿套管沟通地层的一种新技术和新工艺 1 2技术特点 和常规射孔相比 水力喷砂射孔技术克服了射孔弹的压实作用 减少了对油藏的污染和伤害射孔孔眼达20mm 地层孔道直径达100 160mm 深度达800mm以上有一定的压裂效应和造缝功能 提高地层渗流面积一孔的产量相当于炮眼的3 5倍 1 3主要技术参数套管射孔直径大于20mm 射孔深度大于800mm适用井深 4000米适用套管直径 51 2 7 射孔数量 上 下移动管柱可射3 18孔 2 1管柱工艺技术方案管柱工艺方案锚定方式确定防喷工艺方案井下管柱定位方式 2管柱配套工艺技术研究 2 2喷枪与喷嘴的优化设计 喷枪外径与套管间距的最佳匹配喷嘴几何参数的优化设计喷嘴材料优选水力性能参数的检测结构定型 喷砂剂的筛选影响因素 砂粒的粒径 椭圆度 硬度和砂比实验表明 1 含砂比 体积比 为5 8 时 喷射效果最佳 2 取粒径为0 4 0 8mm的石英砂可满足现场施工要求 2 3水力射孔喷砂剂 携砂液的研究 水力携砂液的筛选要求 携砂性能好 低磨阻 低滤失 不污染环境 成本低 优选YSBD 1胍胶缓交联体系作为携砂液 该体系具有以下特点 另外 我们可以根据不同的情况 或者特殊的油藏添加各类处理剂 如助排剂 粘土防膨剂 破乳剂 杀菌剂等 2 4现场施工设计软件编制 该软件用visualbasic6 0开发主要功能包括 1 数据输入 2 数据计算与处理 计算所有数据 处理得出所需结果数据 3 数据输出功能a形成施工工艺设计说明书 包括技术所需的所有最终结果b打印功能 包括数据打印和图像打印 软件的输入界面 输出管柱结构示意图 软件界面 3地面打靶试验 a经专家讨论 确定地面打靶试验方案b完成地面靶件的制作 两个靶件 1 51 2 套管靶件51 2 套管短节长1 7m 壁厚7 72mm水泥岩样高1 2m 直径2 4m 分两层各高0 6m外筒钢板长8 0m 宽 高 1 25m 壁厚4 0mm 2 7 套管靶件7 套管短节长1 7m 壁厚9 19mm水泥岩样高1 2m 直径2 37m 分两层各高0 6m外筒钢板长8 0m 宽 高 1 25m 壁厚4 0mmc完成试验准备和打靶试验 靶件管串示意图 地面靶件射孔前的实物照片 地面靶件射孔后的实物照片 地面靶件射孔后剖开前的实物照片 7 靶件试验参数作业时间 2004 10 19靶件岩样强度 44 4MPa施工参数 施工泵压 45 50MPa加砂作业时间 24分钟总液量 55m3总砂量 7 5m3砂比 5 7 喷嘴组合为 4 5mm 6 8mm清水为携砂液射孔参数 2019 12 20 17 可编辑 7 套管水力射孔孔眼 2019 12 20 19 可编辑 7 靶件岩样中的水力射深 7 靶件岩样中的孔道直径大小 51 2 靶件试验参数作业时间 2004 10 19 三次射孔 靶件岩样强度 44 02MPa施工参数 施工泵压 39 41MPa 5 5min 37MPa 10 5min 加砂作业时间 16分钟清水为携砂液总液量 27m3总砂量 3 1m3砂比 5 7 喷嘴组合为 4 5mm 6 8mm射孔参数 地面打靶试验分析 7 靶件试验分析从中可以明显看出 随着喷嘴直径的增加 套管壁面上的孔眼直径 射孔深度以及靶件中的孔眼平均直径都随之增加 同时 喷射24分钟停泵后 测量喷嘴直径变化情况 结果发现 这四个喷嘴直径扩大均在2 以内 说明选择的喷嘴材料耐冲蚀性很好 a最大射深620mm 套管孔眼直径21 8mm 孔道直径160mmb喷嘴耐磨性能良好不论是作业一次的7 靶件 泵压 45 50MPa 加砂作业时间24分钟 还是作业三次的51 2 靶件喷枪喷嘴的直径变化均不大 耐磨情况良好 c射穿套管时间大约为60秒d靶件在水射流的冲击力和压力作用下发生部分破碎 错位 致使水射流转向分流 因此降低了水射流的水平穿深能力 现场作业时的射孔效果应会优于本次试验结果e 有一定的压裂效应 地面打靶试验结果 4现场实验 完成现场试验配套工具的加工准备确定现场试验管柱工艺方案确定现场施工水力喷砂射孔方案完成现场施工两口井 井号为三厂克浅十稠油井23254和23255 井下管柱结构图 机具及规格 3 7 123254井水力喷砂射孔施工总结 1 油 水层基本数据 套管接箍 323 42 313 29 2 设计 施工参数 注 1 括号内为实际施工参数 未标注的与设计相同 2 顶替液为原液 砂比为6 8 3 泵注程序 3 7 2现场施工现象分析 23255井a 在连接喷枪的短节上 2 0米 有两个明显的圆形凹坑 直径分别为 35mm 33mm与 35mm 28mm 两圆形凹坑沿短节轴线呈直线分布 相距52cm 23255井连接喷枪的短节上被打出的圆形印迹这主要是因为地层松软 射孔间距太短所致 可通过调整射孔间距加以改进 23255井 b 射孔参数分析由于地层较软 地层射孔深度和孔道直径远远大于地面打靶试验数据c 第二次射孔时排量降至1 5方 分钟 提出管柱后发现4 5mm喷嘴组合砂堵 原因分析 地面砂进入造成 地层砂上返 整改措施 管柱底部加反向单流阀 地面管线不落地 针对井内有10米沉砂的现象 改用原液顶替 23254井a在连接喷枪的短节上 2 5米 有一个圆形 直径分别为 36mm 43mm 和半圆形 直径为 37mm 凹坑 两圆形凹坑在一个水平线上呈周向分布 相位差为120度 23254井连接喷枪的短节上被打出的圆形印迹 23254井 b 射孔参数分析由于地层较软 地层射孔深度和孔道直径远远大于地面打靶试验数据c 由于管柱底部加反向单流阀 施工时地面管线不落地 用原液顶替 提出管柱后井内未发现有沉砂的现象 d 施工开始时套管有返出液 加砂6 7 排量升到2 4方 分钟 压力升高到40 0Mpa后 套管无返出液达近3分钟 说明喷砂射孔有一定的造缝功能 e 由于水力射孔孔眼较大 因此必须要避开套管接箍位置 f 从这两口井的施工情况看 套管孔眼与地层孔道都比较大 射孔间距的选择与岩石硬度和地层物性有很大关系 成为影响产能的关键 3 7 3现场试验结论