水平井水力喷射分段压裂技术专业知识讲座.ppt

本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 一、水力喷射分段压裂机理与参数 1. 水力喷射分段压裂机理 2. 管内和环空水力参数计算 3. 孔眼速度和压力分布数模与物模 4. 水力射孔孔眼中裂缝起裂与扩展 5. 水力喷射射孔参数优化实验 二、水力喷射压裂工具设计研制 三、现场施工工艺设计与应用 四、结论与展望 提 纲 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 1998 年， Surjaatmadja 提出水力喷射 压裂方法，并应用于水平井压裂。 （ 1 ）机械分段压裂 （ 2 ）限流法分段压裂 （ 3 ）砂塞、暂堵剂或液胶塞 （ 4 ）水力喷射分段压裂 减少施工风险、降低伤害、 提高施工可控性 特别适合分段、分层作业，无须机械封隔。 准确造缝、有效隔离、一趟管柱多段压裂。 水力喷射分段压裂 ( HJF ) 是集射孔、 压裂、隔离一体化的增产措施，专用 喷射工具产生高速流体穿透套管、岩 石，形成孔眼，孔眼底部流体压力增 高，超破裂压力起裂，造出单一裂缝 1 水力喷射分段压裂机理 一、水力喷射分段压裂机理与参数 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 控制环空流量保持合适环空压力至为关键 （补偿井眼漏失、补充裂缝、维持压力） ? 射孔过程： Pv+Ph FIP ， 不压裂 环空加压： Pv+Ph+ Pa ≥ FIP ， 起裂 ? 射流在孔底产生推进压力约 2 ～ 3MPa ， 调整 Pa ，与推进压力叠加 FEP ， 裂缝持续延伸，适应不同地层压裂 ? 射流抽吸引射作用，强化封隔效果 1 水力喷射分段压裂机理 一、水力喷射分段压裂机理与参数 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 ? 喷射排量和射流冲击力计算 ? 管内流体压降损失计算 ? 环空流体压降损失计算 2 管内和环空水力参数计算 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 500 1000 1500 2000 2500 环 空 压 耗 （ M P a ） 井深 （ m ） 500 L/min 1000 L/min 1500 Lmin 2000 L/min 不同排量环空压耗与井深关系曲线 一、水力喷射分段压裂机理与参数 调整排量，精确控制 Pv 和 Pa 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 3 孔眼内速度及压力分布 - 数值计算 套管壁孔径 10mm 、喷射压力 40MPa 孔眼最大直径 100mm 、孔深 500mm 套管壁孔径 15mm 、喷射压力 45MPa 孔眼最大直径 100mm 、孔深 500mm 一、水力喷射分段压裂机理与参数 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 1. 喷嘴直径在 3 ～ 7mm 、喷距在 0 ～ 70mm 内调节； 2. 模拟孔眼长度在 600mm 内有级调节，每级长度 40mm ，套管孔径 10 ～ 20mm 3. 可测量孔眼壁面压力和轴心压力随喷嘴压力、排量、喷距、直径、围压等分布 4. 还可模拟“环空加液、射孔裂缝渗流”物理过程。 3 孔眼内速度及压力分布 - 室内实验（长庆合作） 一、水力喷射分段压裂机理与参数 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 4mm 喷嘴在入口压力为 25MPa 时，不同 围压下，相差 4.7 ％～ 20 ％。 4mm 喷嘴在入口压力为 30MPa 时，不同 围压下，相差 4.3 ％～ 20 ％ 数模与物模对比 一、水力喷射分段压裂机理与参数 3 孔眼内速度及压力分布 - 室内实验 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 ? 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