高压水射流2013.10.15.ppt

一、前言 一、前言 油气井工程 一.提高射流井底效率 二.自振空化射流钻头钻井 三.水力脉冲空化射流钻井 四.超高压射流辅助破岩钻井 五.旋转射流钻径向水平井 六.连续管洗井与小井眼钻井 七.煤层气与储气库洞穴技术 二、高压水射流深穿透射孔 二、高压水射流深穿透射孔 二、高压水射流深穿透射孔 中国石油大学在中石化和油田资助下，10多年系统研究与实验： 二、高压水射流深穿透射孔 1、井筒准备 2、定位射孔深度 3、锚定油管，下抽油杆对接工具 4、安装井口、连接地面设备 5、冲孔打开套管，喷射射孔 6、回收软管、冲头 7、改变层位重复射孔 8、起出工具 施工前不产液，施工后初期自喷生产，最高产液11.6t/d，产油8.7t/d，连续11个月一直维持自喷产量1.0～2.5t/d 。 孔内压力20.0MPa, 最大最小水平主应力之比为1.5(30/20) RFPA（Rock Fracture Process Analysis）软件 水平井中不同射孔参数、加载速度、地应力等条件下压裂时的起裂压力变化规律以及裂缝扩展情况； 改变孔眼直径、孔眼长度、孔眼轴线和最大水平主应力夹角、压裂液加载速度、垂直/水平应力比值 4.4 定向喷射对起裂压力影响实验 实验装置示意图 稠油、超稠油油藏 低渗或天然裂缝储层 层状地层或层状油藏 薄油藏，边际油气藏 老井更新，死井复活 压力衰竭储层增产 6.2 常规段铣模式径向水平井 常规径向井技术首先段铣一段套管0.5-1.0m，地层扩孔600mm，然后利用特殊设计的造斜器和旋转射流钻头，在老油井中对应生产层位置钻出多个超短半径（0.3m）的径向水平井眼，井眼直径80～120mm，水平长度20m，可望达到60m。 六、水力深穿透径向水平井 发展了第二代超短半径转向系统，转向机构采用Ⅲ型，扩孔直径降为610mm，且可以一次起下钻多次定位，钻多口水平井。 Petrolphsics公司和Bechtel投资公司 80年代中 该系统在美国和加拿大钻成径向井已超过1000口，能在同一口井同一深度向四周钻出24个辐射状水平井眼，同一口井中最多钻了5层径向井，水平段长度30~60m。 Petrolphsics公司和Bechtel投资公司 到1992年 第一代超短半径转向系统。转向机构为Ⅰ型，扩孔直径需1220mm,弯曲半径300mm，射流钻头喷速240～290m/s，井眼直径4”，长度可达30m，但径向定位一次性。 Petrolphsics公司和Bechtel投资公司 80年代初 取得成果 单位 时间 6.2 常规段铣模式径向水平井－国外 六、水力深穿透径向水平井 近年来，采用3/4″磨铣钻头在套管内开孔侧钻，起出钻头后再下入1/2″连续管喷射径向水平井，不用大修钻机，无需磨铣整段套管和地层扩孔，施工20余井次，最大井深达3800m，每个层位90°相位钻出4分支井眼，最大分支井眼长度为100m、孔径约为50-60mm，单井施工30-42小时 六、水力深穿透径向水平井 6.3 水力深穿透径向水平井 产油量增加2.6倍，稳产1年以上。 6.8 1.9 多个层位共17分支 极硬砂岩 燧石夹层 克罗地亚Lupt油田 低渗油藏 措施前半年修井1次，措施后2年增产1.8倍。 1.75 0.63 4分支 非胶结砂岩 加州Taft油田 稠油 增产67%，需蒸汽量减半，成本大减少。 15.9 9.5 4分支 非胶结砂岩 加州Brea-Olinda 稠油 有多个分支的单井可达5口直井效果 7.15 3.18 268~2708分支 砂岩 加州Midway Sunset油田 稠油 说明 措施后 (m3/d) 措施前 (m3/d) 增产措施 岩性类型 地理位置 油藏类型 六、水力深穿透径向水平井 6.3 水力深穿透径向水平井 7.1 斯伦贝谢PowerCLEAN冲砂洗井—定向射流 无运动部件 连续喷射产生涡流效应 喷嘴中心、方向、尺寸、间距等设计，保证清除堵塞物并优化举升和悬浮微粒的流体能量 压降相对较低。流量：159～477升/分，压降：689～2758kPa 七、水平井射流冲砂洗井 7.2 Halliburton水平井射流冲砂洗井 七、水平井射流冲砂洗井 Halliburton Pulsonix_200 旋转喷头周向力通过喷嘴方位特殊排布得到，通过具有一定角度射流，在旋转喷头周向产生反作用力，推动喷头旋转。喷头转速通过改变周向力大小调整，周向力大小通过调整喷嘴方位以及喷嘴直径（直径大小决定流量大小），当喷嘴射流方向与喷头圆周相切时可以获得最大周向力。 7.3 BJ连续管水平井射流冲砂洗井 七、水平井射流冲砂洗井 VortexTM Nozzles RotoPulseTM Presenting Pre-swir