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水力喷射压裂管柱 长庆油田公司油气工艺研究院 二○一四年二月 中国石油 多年来，在中国石油天然气集团公司的正确领导下，长庆油田科技人员依托低渗透油气田勘探开发国家工程实验室和集团公司重大专项，解放思想，锐意进取，在工具研发方面成果斐然，一批批先进实用的科技利器应运而生，为油田上产提供了强大的科技引擎。 被权威专家誉为“国内首创、国际领先”的“水力喷射压裂管柱”就是其中的一朵“奇葩”。目前该工具实现了工业化应用，助推了长庆低渗油气藏开发方式的重大转变，已成为长庆油气田水平井改造的主要技术手段。 袁士义院士 沈忠厚院士、苏义脑院士 原股份公司副总裁胡文瑞 一、水力喷射压裂管柱发展历程 二、水力喷射压裂管柱系列及应用情况 三、取得的主要成果、知识产权 汇 报 提 纲 一、水力喷射压裂管柱发展历程 二、水力喷射压裂管柱系列及应用情况 三、取得的主要成果、知识产权 汇 报 提 纲 长庆油田自上世纪九十年代开始就在安塞、靖安油田开展了水平井改造先期试验，未获得突破。从2005年起，瞄准国际先进的水力喷砂压裂技术，深化基础理论认识，加强工艺技术、关键工具的配套研究，通过不断的探索与试验，实现了水平井分段压裂工艺管柱的重大创新和突破。 一、水力喷射压裂管柱发展历程 长庆油田水平井水力喷射压裂管柱发展历程 油田完善改进水力喷砂+小直径封隔器联作工艺管柱（4段-5段）；气田研发形成不动管柱水力喷射压裂管柱（3段-7段-10段）。 2009-2010 第四阶段 （技术创新） 研发历程及技术指标 油田继续完善改进工艺管柱，攻关形成多级压裂管柱及大排量体积压裂管柱（6段-12段）；气田不动管柱水力喷射压裂管柱技术指标取得新的重大突破（15段-23级）。 2010-2013 第五阶段 （持续创新） 油田形成水力喷砂+小直径封隔器联作工艺管柱（2段-3段）；气田使用油田压裂管柱开展首次探索试验。 2007-2008 第三阶段 （技术形成） 引进国外水力喷射分段压裂工艺管柱，06年10月完成自主工具的研发及试验（1段-2段）。 2005-2006 第二阶段 （引进研发） 无 填砂＋液体胶塞分段压裂，无主体施工管柱 1994-1996 第一阶段 （先期试验） 管柱示意图 年份 阶段 一、水力喷射压裂管柱发展历程 一、水力喷射压裂管柱发展历程 二、水力喷射压裂管柱系列及应用情况 三、取得的主要成果、知识产权 汇 报 提 纲 1、水力喷射压裂管柱系列 （1）油田水平井： 水力喷射分段压裂工艺管柱 水力喷射分段多簇压裂工艺管柱 多级水力喷射分段压裂工艺管柱 大排量水力喷射体积压裂工艺管柱 二、水力喷射压裂管柱系列及应用情况 第一级 第二级 第三级 水力喷射分段压裂工艺管柱 水力喷射分段多簇压裂工艺管柱 工艺原理： 利用油管下入水力喷射压裂管柱，将喷射器对准第一个改造段，完成第一段水力喷砂射孔、压裂，然后拖动管柱到第二个改造段，实施第二段水力喷砂射孔、压裂，依次类推，通过拖动管柱完成剩余层段的改造，最后抽吸求产。 关键工具：喷射器、封隔器、安全丢手等 喷射器 工作温度：120℃； 工作压力：70MPa； 本体及喷嘴压帽材质：42CrMo； 喷嘴材质：硬质合金YJF03X或者ROCTEC500； 喷嘴硬度：HRA93。  最大直径：108mm； 承压：≥70Pa； 耐温：≥120℃； 抗拉：不低于65t； 重复坐封能力：10次以上。  材质：35CrMo； 承压：≥70MPa； 抗拉：不低于65t； 投球启动压力：15—20MPa； 脱手拉力：4-8t。 （2）气田水平井： 不动管柱水力喷射分段压裂工艺管柱 二、水力喷射压裂管柱系列及应用情况 1、水力喷射压裂管柱系列 41/2″套管水力喷射分段压裂工艺管柱 6″裸眼水力喷射分段压裂工艺管柱 不动管柱水力喷射分段压裂工艺管柱 二、水力喷射压裂管柱系列及应用情况 1、水力喷射压裂管柱系列 工作原理 利用油管一次下入水力喷射压裂工具串，将各喷射器分别对准改造段，首先完成第一段水力喷砂射孔、压裂，通过投球打开第二级喷射器滑套，同时封堵下部通道，实施第二段水力喷砂射孔、压裂，依次类推，在不动管柱情况下完成剩余层段的改造，最后合层排液求产。 关键工具 二、水力喷射压裂管柱系列及应用情况 采用1/8″小级差钢球设计，研发了滑套式喷射器等关键工具。 滑套式喷射器 滑套工作筒 滑套式喷射器工作原理： 喷射