張樸

摘 要：近年來連續(xù)油管噴砂射孔分段壓裂技術(shù)是為了解決逐層壓裂的技術(shù)難題，在研究連續(xù)油管水力噴射壓裂技術(shù)機(jī)理的基礎(chǔ)上，利用伯努利原理，連續(xù)多層段完成壓裂和水利射孔，實(shí)現(xiàn)水力封隔，不需要另外進(jìn)行機(jī)械封隔?，F(xiàn)階段連續(xù)油管噴砂射孔技術(shù)方面已經(jīng)設(shè)計(jì)研制了相應(yīng)的水力噴射分層壓裂的井下作業(yè)工具，并且也通過了噴嘴耐磨性測試和射穿套管實(shí)驗(yàn)證明。文章則主要針對連續(xù)油管噴砂射孔技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行相應(yīng)的探索研究。

關(guān)鍵詞：連續(xù)油管；噴砂射孔技術(shù)；壓裂；井下工具

引言

連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用于90年代初開始，現(xiàn)階段仍舊處于開發(fā)和研究的初級發(fā)展階段。作為一項(xiàng)正處于石油天然氣勘測開發(fā)蓬勃發(fā)展中的技術(shù)，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)應(yīng)用于鉆井、修井、洗井、氮?dú)馀e升和增產(chǎn)等許多領(lǐng)域。近年來，隨著連續(xù)油管技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，大管徑連續(xù)油管車的引進(jìn)，大大增加了連續(xù)油管噴砂射孔壓裂技術(shù)的可行性。連續(xù)油管噴砂射孔壓裂技術(shù)是應(yīng)用水利噴砂射孔、水力壓裂以及水力隔離等多種工藝于一體的綜合型技術(shù)，較之常規(guī)的水力壓裂技術(shù)，連續(xù)油管噴砂射孔技術(shù)可以更加準(zhǔn)確的造縫、簡化井下作業(yè)程序、無需機(jī)械封隔、降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等，適用于薄層、多產(chǎn)層的直井逐層壓裂改造。低滲透油田作為我國石油產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要資源，連續(xù)油管噴砂射孔技術(shù)對其具有非常重要的意義。

1 水力噴射原理

水利噴砂射孔技術(shù)的發(fā)展方向是集水利噴砂射孔技術(shù)和水力噴射壓裂技術(shù)于一體的水力噴射壓裂技術(shù)，它的水動力學(xué)的基本原理是，在進(jìn)行水利噴砂射孔之后，通過兩套泵壓系統(tǒng)分別向連續(xù)油管和同時(shí)環(huán)空泵入壓裂流體完成的噴射壓裂技術(shù)。

水利噴砂射孔技術(shù)是通過地面上的壓裂車將有一定濃度的混合磨料經(jīng)過液體加壓，通過油管泵送到井下，經(jīng)過加壓后的混合磨料液體通過噴射工具的噴嘴，將其擁有的高壓勢能轉(zhuǎn)換為動能，形成高速射流，磨料液體通過這種方式做功射穿套管和進(jìn)井的地層，從而打出一定深度和直徑的孔眼。水利噴砂射孔比較常規(guī)的聚能炮彈射孔，它沒有形成壓實(shí)帶污染，能夠減輕近井簡地帶的應(yīng)力集中，能夠相應(yīng)的提高近井簡地帶的滲透率，穿透近井簡污染帶，伴隨著泄油面積的增大，有助于降低生產(chǎn)中的壓降，增大滲流速度，相應(yīng)的提高了未污染地層流向井簡中的量度，從而提高整個(gè)油井的產(chǎn)量。

水利噴砂射孔完成之后，由于高速混合流體的沖擊作用，使射孔孔道的頂端產(chǎn)生了許多的微裂縫，這些微裂縫降低了地層起裂的壓力。射流的繼續(xù)作用會使噴射管道中增壓，同時(shí)向環(huán)空壓力的疊加超過破裂壓力后將地層壓迫。環(huán)空流體在經(jīng)過高速射流后進(jìn)入射孔通道和裂縫中，使得那些微裂縫能夠充分的擴(kuò)展，裂縫形成后，高速流體繼續(xù)噴射進(jìn)入裂縫和孔道中，每一個(gè)射孔通道就形成了一個(gè)“射流泵”。在射流出口的附近，流體的壓力最低，速度最高，并且不會流向其他地方，環(huán)空流體則在這種壓差作用下被吸入到地層，用來維持裂縫的繼續(xù)延伸。只要整個(gè)系統(tǒng)中的連續(xù)油管和噴射工具不受到損害，就可以實(shí)現(xiàn)不用封隔器實(shí)現(xiàn)上下分隔，還可以快速多次重復(fù)作業(yè)，從而縮短作業(yè)的周期。

2 水力噴射壓裂技術(shù)特點(diǎn)

水利噴砂射孔技術(shù)中的射孔壓裂一體化，能夠非常精確的控制穿透裂縫的位置和方位，并且不需要通過封隔器和橋塞等物理設(shè)備，便可以實(shí)施非常有效的分段壓裂。水利噴砂射孔技術(shù)的應(yīng)用采用雙流道作業(yè)方式，這種工作方式的環(huán)空壓力低，能夠在套管強(qiáng)度較低的場合下有效的工作，這也就增強(qiáng)了套管的使用時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)井底壓裂液特性的瞬間調(diào)制，例如泡沫特性、支撐劑濃度和化學(xué)濃度等，雙流道作業(yè)方式也可以靈活控制，在同一口井內(nèi)，每段裂縫都可以進(jìn)行定制大小的功能，并且可以采用不同的方式壓裂。

噴砂射孔技術(shù)的適應(yīng)性廣，能夠在裸眼水平井等多種井況中進(jìn)行作業(yè)，井底破裂壓力低，作業(yè)過程中的無效裂縫少，并且采用分段作業(yè)的方式，減小了作業(yè)的規(guī)模，縮短了作業(yè)周期，所以相應(yīng)的降低了作業(yè)的成本。

3 噴砂射孔技術(shù)的適用條件

伴隨著近年來油田開采難度的加大，這就更加強(qiáng)調(diào)應(yīng)用技術(shù)的有效性和經(jīng)濟(jì)性。

3.1 低滲透底層水平井作業(yè)：低滲透油藏水平井的后續(xù)改造是水平井實(shí)施的主要難點(diǎn)，這就要求使用能夠準(zhǔn)確放置裂縫，有效的實(shí)施分段作業(yè)和射孔壓裂一體的噴砂射孔技術(shù)。

3.2 老油田薄差油層開發(fā)：為挖潛剩余油保持穩(wěn)產(chǎn)，井筒中分散的多個(gè)薄差層開采要求能精確定位，適應(yīng)大跨距分層作業(yè)的低成本的壓裂技術(shù)。

3.3 老井增產(chǎn)改造的安全施工：水利噴砂射孔壓裂技術(shù)具有環(huán)空壓力與井底壓力低的特點(diǎn)，可應(yīng)用于套管與井筒剩余強(qiáng)度有限的老井增產(chǎn)改造，確保井筒安全。

3.4 特殊完井方式對作業(yè)技術(shù)的要求：裸眼完井、襯管完井、尾管完井等特殊完井方式，使封隔器、橋塞等工具增大了作業(yè)難度以及成本，所以本技術(shù)能夠更好的適應(yīng)這些特殊的完井方式。

3.5 低滲透未動用儲量的經(jīng)濟(jì)開采：一般需要壓裂，而且由于產(chǎn)能和產(chǎn)量有限要求壓裂的成本更低，所以低成本的壓裂技術(shù)更加適合這種經(jīng)濟(jì)開采。

4 結(jié)束語

連續(xù)油管水力噴砂射孔技術(shù)是近年來剛剛發(fā)展起來的一種新型的壓裂技術(shù)，它借助了特殊的噴射壓裂工具，從而達(dá)到對地層任意位置都可以定點(diǎn)定位壓裂改造的目的，具有許多物理設(shè)備不具備的作業(yè)靈活性，并能夠縮短工作周期，減小作業(yè)規(guī)模，降低作業(yè)成本等有點(diǎn)，并且適用于許多傳統(tǒng)壓裂方式不適合的作業(yè)條件，是現(xiàn)階段石油產(chǎn)業(yè)非?？春玫囊粋€(gè)新技術(shù)，但該技術(shù)仍舊處于起步階段，所以它也有許多亟待解決的難題，需要工作人員在不斷的努力中進(jìn)行改造。

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