・ ６８ ・ 测 井与 射孔 ２００６年・第４期 油气井水力喷砂射孔增产技术 刘同德 （胜利油ｆｆｌ孤岛采油厂） 摘要ｌ针对孤岛油田薄层稠油注气压力高、注水井污染严重、转注聚后吸聚能力下降、外围油田非 均质严重、低渗等特点，孤岛采油厂引进了水力喷砂射孔技术。经过在不同地区的应用，取得了较好的效 果。本文简要介绍水力喷砂射孔的研究以及现场的应用效果，以利推广应用。 关键词：水力喷砂射孔油层污染低渗 １前言 随着油田开发的不断深入，孤岛油田已进入 开发中后期，含水上升、产油量递减，相应的开发 难度越来越大。为保证油田的稳产，工作的重点 向三次采油和稠油吞吐转移。但是，对注水开发 的非均质油田以及薄层稠油注蒸汽开发，注水井 转注聚井的注入能力等问题，始终得不到很好的 解决。而这些问题的产生与油水井的射孔又紧密 相连，为此，孤岛采油厂与石油大学合作，实验了 水利喷砂射孔技术，基本解决了生产中的难题。 ２水力喷砂射孔的工作原理 ２．１水力喷砂射孔的理论模型 以水力学的动量一冲量定律可知，高压泵将 带有磨料的液体，从油管经特制的喷嘴，将压力转 换为速度，当含砂液的质量为ｍ以Ｖ的速度运动 时，就给液流中的砂砾以 ｍＶ２的动量。该动量 与套管、岩层或其他障碍物接触时，动量的速度突 然降为０，此时含砂射流以冲量做功，于是便产生 了水力喷砂射孔技术。 水力喷砂射流动量公式如下： Ｐ；；ｍＶ 式中，ｍ为含砂射流的质量；Ｖ为含砂射流的速 度；Ｐ为冲量。 理论上，不含砂的射流，只要其能够在喷射面 上垂直形成的冲击力大于该材质的抗压强度时， 同样有切割效果。 ２．２水力喷砂射流的混合方式和原理 在驱动压力的作用下，混合液通过喷嘴形成 高压高速水射流，穿透套管后即直接切割水泥环 和近井地带的岩石，并能够有效切割和破碎岩石， 在砂砾冲击岩石产生裂纹的同时，水流在水楔压 力作用下挤入裂纹，起到延伸和扩展裂纹的附加 作用，从而增强冲蚀破碎能力。 水力喷砂射孔技术射孔深度介于常规聚能弹 射孔和水力深穿透射孔技术之间，但该工艺井下 工具及地面配套设备简单，作业费用低廉，关键是 不会对地层产生压实带，形成的纺锤形孔眼可以 有效地增加油气泄流面积。我国从上世纪６Ｏ年 代开始水力喷砂射孔技术的研究和现场应用，但 由于对水力喷砂射孔机理很少进行优化研究，致 使作业效果受到一定影响，制约了该技术的推广 应用 ３水力喷砂射孔参数的优化 射孔作为连接油气层和井眼的直接通道，其 参数，如射孔孔眼直径、射孔深度、孔眼周围是否 存在压实带等，都对油气井产能有着至关重要的 静影响。聚能弹射孔作为一项常规技术，历经几十 年的发展，从射孔器材到射孔工艺都有长足进步。 但是，该项技术有一个缺点难以克服：高速金属流 在冲开套管及地层的同时，会对射孔孔眼周围形 成一层较为致密的压实带，从而大幅度降低地层 渗透率，影响油气井产能。近年来，国内外有关于 水力深穿透射孔方面的研究报道，该技术完全采
压裂过程（原理）：注高粘液体（高压泵组），使V注入>V吸收，井底附近憋起高压，当注入压力大于破裂压力时，地层形成裂缝，之后注入带支撑剂的压裂液使裂缝延伸，填充支撑剂，最后注入顶替液
压裂机理：压裂增产机理，压裂造缝机理，裂缝监测与诊断
增产机理：降低渗流阻力；增加渗流面积
造缝机理的影响因素：1.井底附近的地应力及其分布；
2.岩石的力学性质及压裂液的渗滤性质
3.注入方式
总周向应力公式，总垂向应力公式记住
地应力对裂缝形态及方位的影响：裂缝总是垂直于最小主应力轴；
裂缝的形态也受到断层、褶皱和天然裂缝等因素的影响
井壁上的应力：1.井筒对地应力及其分布的影响
2.井眼内压所引起的井壁应力
3.压裂液径向渗入底层所引起的井壁应力
推导垂直裂缝、水平裂缝的造缝条件
压裂液分类及作用：1.前置液：造缝，降温，裂缝延伸
2.携砂液：携砂，造缝，冷却地层
3.顶替液：将井筒中的携砂液顶替到地层中去
压裂液性能要求（性质）：滤失少，悬砂能力强，摩阻低，稳定性，配伍性，低残渣，易返排，货源广
压裂液类型：1.水基压裂液2.油基压裂液3.酸基压裂液4.多相压裂液
压裂液成分： 主剂：增稠剂，交联剂；
辅剂：添加剂（分类考小题）..
滤失性：在裂缝与储层的压差作用下，压裂液向储层中的渗流
滤失性的影响因素：压裂液粘度；流体压缩性；造壁性
滤失系数C1、C2推导
支撑剂：储层形成裂缝之后，由携砂液输送、携带填充至裂缝中的具有一定强度与圆球度的固体颗粒
支撑剂的性能要求：粒径均匀；强度高；杂质含量少（一般用酸溶解度来衡量存在于压裂砂中的碳酸盐、长石、氧化铁含量）；砂子圆球度好；密度小；来源广，价廉
辽河油田水平井酸化增产工艺的探讨与应用
摘要：水平井酸化增产油气井投产、增产和注水井增注的主要措施之一。酸化是通过酸液在地层孔隙的晶间、孔穴及微裂缝中的流动和反应，来溶解井眼附近地层在钻井、完井、修井及注水、增注等过程中的各种固相微粒和杂质，解除其对地层渗透率的伤害，疏通流体的渗透通道，从而恢复和提高油井的产能。在国外，水平井开发技术不但在天然裂缝性油气藏、低渗透油气藏、薄储层油气藏、不规则地层等非常规油气藏中有着较为广泛而成功的应用，近几年，水平井开发技术开始大量应用于常规油气藏中，大大提高了油气采收率和开发经济效益。
关键词：辽河油田 水平井 酸化 研究与应用
Abstract: The acid stimulation of horizontal wells into production wells,
production and injection wells by injection is one of the main measures. Acidification
by acid in the formation of intergranular porosity, voids and micro-cracks in the flow
and reaction to dissolve near-wellbore during drilling, completion, workover and
water, by injection and other processes in a variety of solid-phase particles and
impurities, lifting its formation permeability damage, and clear fluid permeable
channel, and thus to restore and improve well productivity. In other countries, not
第３１卷第１期 ２００７年２月 测井技术 ＷＥＬＬ Ｕ｜］ＧＧＩＮＧ ＴＢＣＨＮ０【ＤＧＹ ＶｏＬ ３１ Ｎｏ．Ｉ Ｆｅｂ ２００７ 文章编号：１００４—１３３８（２００７）０１—００５６—０３ 爆燃酸化复合工艺技术在油田注水井的应用
汪长栓 ，霍红星 ，张 昊 ，宋志强。，李树奇 （１．中国兵器工业第二０四研究所，陕西西安７１００６５； ２．长庆油田公司采油一厂，陕西西安７１００１６； ３．长庆油田公司采油四厂，陕西西安７１００１６） 摘要：在注水井中采用爆燃酸化复合工艺以增加酸液的有效穿透深度。爆燃压裂和酸化侵蚀作用相结合能够排 除射孔井段在钻井、固井时因泥浆、细菌及其他杂质侵入而造成的堵塞，提高注水量。叙述了该工艺的施工方法、 适用范围及现场应用情况。该工艺在长庆、河南等油田的试验中均获得了较好的增注效果。 关键词：爆燃压裂；酸化；复合工艺；注水井；应用效果 中图分类号：ＴＥ３５７．２ 文献标识码：Ａ ，Ｉ１ｌｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｅｆｌａｇｒａｔｅ－ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｗｅｌｌ ＷＡＮＧ Ｃｈａｎｇ－ｓｈｕａｎ１，ＨＵＯ Ｈｏｎｇ－ｘｉｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｈａｏ２，ＳＯＮＧ Ｚｈｉ－ｑｉａｎｇｚ，ＬＩ Ｓｈｕ－ｑｉ （１．Ｘｉ ａｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１００６５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｏｉｌ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｃｈａｎｑｉｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｘｉ ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１００１６，Ｃｈｉｎａ；３．Ｔｈｅ Ｆｏｕｒｔｈ Ｏｉｌ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒｙ， Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｘｉ ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１００１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ－ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｘ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｉｎ］ｅｃｔｉｏｎ ｗｅｌｌ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｌｉｑｕｉｄ．Ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ－ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ－ｅｒｏｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｃａｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｊａｍ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｉｎｖａｄｅｄ ｍｕｄ，ｂａｃｔｅ— ｒｉａ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ ｉｎｔｅｒｖａｌｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｗｅｌｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ＳＯ ａｓ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｗａｔｅｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ．Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｕｓａｂｌｅ ｒａｎｇｅ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｅｄ ｉｎ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ ａｎｄ Ｈｅｎａｎ ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｉｓ ｒａｔｈｅｒ ｇｏｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ－ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｌｅｘ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｗｅｌｌ；ａｐｐｌｉｅｄ ｅｆｆｅｃｔ ０ 引 言 爆燃压裂即高能气体压裂技术已成功地在全国 各大油田全面推广应用［１］。随着对爆燃压裂技术的 深入研究和认识，把爆燃压裂和酸化措施相结合的 复合工艺现已得到油田开发工作者的高度重视。酸 化工艺效果取决于多种因素，其中包括选用适宜的 酸液和合理的施工工艺。对于白云岩、石灰岩、碳酸 岩和白云砂岩等含钙质的地层，进行常规酸化处理 时，酸首先与地层快速反应而被大量消耗，限制了其 有效作用距离。为了增加酸液的有效穿透深度，通 常在酸液中添加缓蚀剂或者进行酸化压裂作业，提 高了成本。如果将爆燃压裂和酸化结合起来，即在 高温高压燃气压裂地层的同时，对裂缝面及其临近 地层进行酸化处理，燃气可造成较长的裂缝，并能使 酸液较好地达到活化状态，可明显提高酸化效果。 近年来，美国、俄罗斯等国已成功地应用爆燃酸化复 合工艺技术处理了上百口井［２叫］。我国在长庆、河 南等油田也开展了注水井试验，均获得了较好的应 用效果。
