試油工藝中水力噴砂射孔壓裂技術(shù)的實(shí)踐分析

呂沛(長慶油田長慶實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710021)

試油工藝中水力噴砂射孔壓裂技術(shù)的實(shí)踐分析

呂沛(長慶油田長慶實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710021)

在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷提升的大背景下，我國試油工藝技術(shù)得到了相繼發(fā)展。其中在試油工藝中水力噴砂射孔壓裂技術(shù)作為最具代表的采油方式技術(shù)，可以在實(shí)際運(yùn)用中有效緩解薄有層、低滲致密油藏以及具有污染井的射孔作業(yè)等問題，從而逐步實(shí)現(xiàn)篩管井、套管完井以及低滲致油藏、水平井的壓裂化改造完成。本篇文章則以水力噴砂射孔壓裂技術(shù)為主要研究對象，對其在試油工藝中的實(shí)踐運(yùn)用進(jìn)行研究。

試油工藝；水力噴砂射孔壓裂技術(shù)；實(shí)踐分析

在我國部分油田儲存層中會出現(xiàn)低孔低滲以及延性結(jié)構(gòu)復(fù)雜等主要特征，在常油田在進(jìn)行試油工序中都會應(yīng)用技術(shù)性較強(qiáng)的措施，例如：運(yùn)用壓裂酸化等方式進(jìn)行試油。在當(dāng)前試油工藝中，水力噴砂射孔壓裂技術(shù)就是一項(xiàng)新型的技術(shù)，在具體應(yīng)用中可同時實(shí)現(xiàn)射孔、排液及壓裂等多種聯(lián)合工藝技術(shù)，這樣既可以縮短試油天數(shù)，減少油層帶來的污染，同時也有助于油氣層的新發(fā)現(xiàn)。

1 水力噴砂射孔壓裂技術(shù)在具體應(yīng)用中的操作原理

此技術(shù)在具體實(shí)踐應(yīng)用中主要借助地面裂車組將具有一定濃度的石英砂或者陶粒的攜砂液通過施工管柱泵送往井深目的地，通過噴嘴帶來高速射流，可以將套管及近井地層進(jìn)行有利射穿，以此形成了射孔孔眼，且孔眼具有一定深度和直徑，之后操作的流程為壓裂或酸化，幫助措施液可以盡快的返排。該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)踐操作中可以直接下一次管柱即可，是最為方便的方式，并且在實(shí)際操作中借助直接噴射來完成射孔酸化壓裂作業(yè)，并在無需挪動管柱的前提下來高效完成措施液的返排，繼而大幅度的縮減試油周期。通過在運(yùn)用水力噴砂射孔壓裂技術(shù)的現(xiàn)場操作可以顯示出在直井環(huán)節(jié)上，在以往壓裂作用外，在近井處可以最大限度的實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)流縫穴，推動增產(chǎn)實(shí)效。

水力噴砂射孔壓裂技術(shù)適合在較薄的儲層間來進(jìn)行，其厚度需在1.25至2.25之間，而在面對較低滲透且致密油藏的儲層，可以促使近井地帶的滲流阻力大面積的減少；實(shí)施水力噴砂射孔技術(shù)可以有效緩解來自地層破裂所造成的壓力，可以在井深5630m范圍內(nèi)廣泛的適用。與此用時，水力噴砂射孔可以實(shí)現(xiàn)孔眼在25mm，地下孔道直徑在120至150mm，且深度達(dá)到0.7m以上，具有了一定的抗壓裂效應(yīng)及造縫功能，能快速的提升地層滲漏面積。

2 在實(shí)踐探究中，水力噴砂射孔壓裂技術(shù)具體應(yīng)用分析

由于水力噴射壓裂泵柱自帶的程序與以往的水力壓裂相比，在常規(guī)操作中有一定的不同，油管在實(shí)行加砂環(huán)節(jié)中需要對實(shí)際環(huán)空加液做到科學(xué)化的分析。水力噴砂壓裂自身構(gòu)造主要由兩部分組成，分別是對水力加砂壓裂的設(shè)計和水力噴砂射孔上的設(shè)計。在此我們具有闡述水力噴砂射孔在實(shí)踐中的設(shè)計應(yīng)用。水力噴砂射孔在實(shí)際設(shè)計中是射穿套管和水泥環(huán)，并建立有效的地層吸液通道，在實(shí)踐應(yīng)用中出現(xiàn)多種內(nèi)外因素會對套管和水泥管的實(shí)際射穿具有一定干擾因素。水泥噴砂射孔切割巖石就是其中較為典型的干擾因素。產(chǎn)生這一現(xiàn)象主要是由于水力在受到一定作用后會穿透套管，并直接沖蝕和切割水泥環(huán)以及近井內(nèi)地層的巖石，這樣就會被帶來水力噴砂射孔在受到壓力作用下促使砂粒在進(jìn)行沖擊中其速度遠(yuǎn)超過巖石在破損過程中所應(yīng)承受的極限時速，從而滿足切割及破碎巖石的最終目的。（圖1為水力噴砂射孔切割巖石原理示意圖）

圖1 水力噴砂射孔切割巖石原理示意圖

除此之外，當(dāng)不垂直沖擊管套表面的自帶的石英砂的水射流顆粒，在具有充足能量條件的砂粒射入套管內(nèi)時，使其表面會直接發(fā)生塑變，且被沖蝕的套管表面能夠形成帶有唇形的壓坑形狀。同施工現(xiàn)場的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)對比計算后，可以得出，水力噴砂射孔至少可以噴射出26至68cm的清潔滲流通道，并且可以有效將破裂壓力降至6至11MPa，其射孔位置誤差不得小于0.2m，以此在具體實(shí)踐應(yīng)用中對油井起到了很好的增產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)的效用。在此我們可以列舉一應(yīng)用案例進(jìn)行具體分析：

某市一南淺32井屬于某地區(qū)油田N23儲層，實(shí)際油田儲層厚度在2m至3m之間，巖性屬性為淺灰熒光泥灰?guī)r，儲層內(nèi)在孔隙度范圍在15%左右，且滲透概率約為1.58mD，因此該地儲層油田為低孔低滲型。該市應(yīng)用水力噴砂射孔壓裂技術(shù)在試油工藝中取得了顯著成效，在該地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。具體的施工工藝流程如下所示：在下井深約為2315.8位置處聯(lián)合開展水力噴砂射孔壓裂管柱工序，其管柱實(shí)際結(jié)構(gòu)是由ф94mm單流閥、ф75mm外加厚油管、ф110mm的水力噴射器以及ф75mm外加厚油管乘以9.45m加上ф112mm水力錨加上ф75mm外加厚油管乘以9.61m加上ф75mm校短加上ф75mm外加厚油管所構(gòu)成的。在歷經(jīng)細(xì)致的調(diào)整后可直至下井深2456.4m的位置。其水力噴射器位于井深2154.66至2158.98m位置處。其后用壓裂車組泵注入砂液85.63m3,并加砂7.62m3，其平均砂比值為8.5%。隨后便展開實(shí)施酸壓，施工泵壓值在1.29至32.45MPa之間，套壓在0.02至30.21MPa之間，施工總排量在0.17至0.84m3/min。經(jīng)過細(xì)致化的抽汲排液求產(chǎn)，以此來滿足具體的設(shè)計需求。

3 結(jié)語

在當(dāng)今社會人們生活水平不斷上升的同時，采油技術(shù)的不斷優(yōu)化。使得在具體采油工藝環(huán)節(jié)上需投入更多的辛勤努力，為了有效應(yīng)對在試油作業(yè)中所出現(xiàn)的各種地質(zhì)環(huán)境問題，需要相關(guān)企業(yè)因地適宜的采用符合井下情況的工藝和技術(shù)來進(jìn)行相應(yīng)解決，以此來不斷提高采油工作效率，促使各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到現(xiàn)場施工要求，實(shí)現(xiàn)企業(yè)最大效益化。

[1]王軍,馮曉寧,陡驚濤.水力噴砂射孔壓裂技術(shù)在試油工藝中的實(shí)踐[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013(16):169-169.

[2]劉位.水力噴砂射孔壓裂工藝研究及關(guān)鍵部件力學(xué)分析[D].東北石油大學(xué),2015.