水力喷射技术的应用及效果分析
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喷水织机原理喷水织机原理是指织机采用水力喷射技术进行织造的一种高速织机。
喷水织机的原理是利用喷头以高速将织物和水射出,通过加压机的作用,使液体喷出形成水柱,与工作台上的织物相互交织,从而实现高速织造。
该技术广泛应用于纺织、印染、高档服装制造、家具和汽车座椅等领域。
下面将详细介绍喷水织机的原理。
一、水力喷射技术简介水力喷射技术又叫高压喷射技术,是一种利用液体、气体或其混合物以高速流动对需要处理的物质造成一定冲击力的工艺技术。
喷头是水力喷射技术的核心部件,其结构和喷孔数量、大小等参数决定了喷液的流量、速度和方向。
喷头是通过泵将水或其他液体送入,液体在喷头内被压缩和加速,然后通过喷嘴喷出,形成高速喷射流。
喷射流具有高速、高压、高冲击力等优点,被广泛应用于各种加工和生产领域。
二、喷水织机的组成和工作原理喷水织机由电机、喷头、加压泵、控制系统、织造机构等组成。
下面分别介绍各个组成部分的作用和工作原理。
1、电机电机是喷水织机主轴的驱动装置,通过电机带动主轴旋转,控制面料的传动和位置。
2、喷头喷头是喷水织机最核心的部件之一,其作用就是将水或其他液体以高速喷射到织物表面上。
目前市场上的喷头有机械式喷头、压力式喷头、电子喷头、机电喷头等多种型号。
其喷头原理是通过液体的高速喷射来使织物上的纱线交织从而形成织物。
3、加压泵加压泵是喷水织机中比较重要的部分之一,其作用是将水或其他液体打成高压水柱。
通常会采用离心泵或柱塞泵来实现液体的加压。
加压泵的压力大小以及泵出的流量大小会直接影响到喷头的工作效果和喷液压力,同时也会影响到织物的成品质量。
4、控制系统控制系统是喷水织机的重要组成部分之一,通过对控制系统的设置、调节和监控织机的各个参数来实现实时控制和织布的自动化操作。
控制系统主要由传感器、电气元器件、PLC和PC等组成,通过电气设备的联锁保证喷水织机的正常运行,并实现各种参数的计算调节和控制。
5、织造机构喷水织机的织造机构包括织机机架、织布机轮和传送带等部分。
水力喷射压裂技术研究与应用引言水力喷射压裂技术是一种通过高压水将岩石破碎的技术,广泛应用于油气开采、地下水开采和岩层改造等领域。
随着我国石油、天然气资源勘探开发深入,水力喷射压裂技术的研究和应用也越来越受到重视。
本文将介绍水力喷射压裂技术的研究现状和应用前景,探讨其在油田开发中的重要作用。
一、水力喷射压裂技术概述水力喷射压裂技术是一种将水以极高的压力注入地层,通过水的冲击力使岩石破裂,从而增加地层渗透性的技术。
它通过高压水射流对地层进行破碎,增加油气流体的渗流能力,从而提高油气产量。
与传统的机械压裂技术相比,水力喷射压裂技术不需要大型设备和复杂的施工流程,施工成本低、效率高,对地层破坏小,有利于环境保护。
水力喷射压裂技术通常包括以下几个步骤:首先是选取合适的压裂液,通常使用水或液体二氧化碳;其次是确定压裂参数,包括压裂液的流量、压力和注入时间等;然后是进行压裂过程监测,通过监测岩石中的应力变化和裂缝扩展情况,以及岩石孔隙度和渗透率的变化情况;最后是对压裂效果进行评估,包括油气产量的变化、地层渗透性的增加等。
二、水力喷射压裂技术的研究现状1. 技术原理研究水力喷射压裂技术的研究主要包括压裂液的选择、压裂参数的确定、岩石破裂机理的研究等方面。
近年来,随着地质勘探和工程技术的进步,对压裂液的研究逐渐深入,不仅在稳定性、黏度、密度等方面进行了优化,还研究了特殊条件下的压裂液配方。
对压裂参数的确定也有了更加准确和系统的研究,通过对地层岩石物理力学性质的研究,确定最佳的压裂参数。
岩石破裂机理的研究也为水力喷射压裂技术提供了理论支持,为进一步提高压裂效果提供了依据。
2. 设备技术研究水力喷射压裂技术的研究还包括相应的设备技术研究。
目前,主要涉及高压水泵、压裂车、压裂管道等设备的研发和改进。
高压水泵是水力喷射压裂技术中最关键的设备之一,其性能的稳定性和耐用性对技术的应用起到了至关重要的作用。
压裂车和压裂管道的设计和制造也决定了施工的高效性和安全性。
水力喷射压裂技术原理及应用【摘要】水力喷射压裂是一种利用水射流独特性质的储层改造新技术。
该技术结合了水力射孔和水力压裂技术,能够垂直井孔方向在多个位置独立连续压裂改造而不使用任何机械密封装置,本文对国内外该项技术的发展和应用情况进行调研分析,并结合延长油田现场应用效果进行论证,分析影响该工艺的关键因素,指出该项技术应用的局限性及难度,最终对射流参数进行初步优化。
【关键词】水力喷射喷砂射孔低渗透增产改造1 水力喷射压裂技术原理1.1 基本原理水力喷射压裂技术是将一套水力喷砂射孔压裂工具连接在油管柱上,下到需射孔、压裂的位置,进行射孔压裂施工,含压裂砂的压裂液首先射穿套管、水泥环层,并在地层射开多个孔,完成射孔作业,在后续压裂时可将压裂砂和支撑剂填充到压裂缝中,从而完成压裂加砂作业,在降压后支撑剂就留在压裂缝中,保证了压裂地缝的渗透性。
该工艺由三个过程共同完成,水力喷砂射孔、水力压裂以及环空挤压。
通过安装在施工管柱上的水力喷射工具,利用水击作用在地层形成一个(或多个)喷射孔道,从而在近井地带产生微裂缝,实现水力喷射压裂。
1水力喷射压裂一次管柱可进行多段压裂,施工周期短,有利于降低储层伤害;可进行定向喷射压裂,准确造缝;喷射压裂可以有效降低地层破裂压力,保证高破裂压力地层的压开和压裂施工;该工艺压井次数少,对储层伤害小,而且施工程序简单,能够产生大的经济效益。
2 水力喷射工艺影响因素分析水力喷射压裂过程中,固体颗粒受水载体加速,高速冲击套管和岩石,产生切割作用。
影响水力喷射压裂的因素主要包括流体参数、磨料参数、围压及岩石性质等。
优化射流参数是该项技术的关键之一。
2.1 流体参数流体参数的影响受压力、排量、和喷嘴直径控制。
喷射深度随压力的增加呈线性增加,孔径也随压力的升高变大,当压力达到临界压力是才可破压,对应不同的最大破裂深度,当达到最大破裂深度是再增加喷射时间只能增加孔径而对射孔深度几乎不影响。
2.2 磨料参数磨料参数主要包括磨料类型、浓度、粒度,压力和排量恒定时,磨料的切割能力随硬度的增加而增大,射孔深度并不是随磨料浓度和粒度的增加而一直增加的,相反在磨料粒径增加一定程度时射孔深度反而有下降趋势。
水力喷射压裂技术研究与应用水力喷射压裂技术是一种通过水力喷射将高压水射入地下岩层,使岩石裂缝扩大并增强岩石的渗透性和导流能力的一种工程技术。
它是一种高效、经济、环保的地下资源开采方法,可广泛应用于石油、天然气、煤层气等能源领域。
水力喷射压裂技术的原理是利用高压水射流对岩石进行冲击,使岩石裂缝扩大,并通过水压力将岩层内的岩屑和颗粒物冲刷出来,从而增加渗透性和导流能力。
具体而言,水力喷射压裂技术主要包括以下几个步骤:选用合适的喷射器和喷射剂,将高压水射入岩层,并对岩层进行切削和破碎;然后,通过喷射水压力将岩层内的岩屑和颗粒物冲刷出来,并形成一定大小的裂缝;利用压裂介质填充岩层裂缝,增加岩层的渗透性和导流能力。
水力喷射压裂技术在能源开采中具有重要的应用价值。
通过水力喷射压裂技术可以有效增强地下岩石的渗透性和导流能力,从而提高油、气等能源的开采效果。
水力喷射压裂技术可以减少能源开采过程中产生的地面挖掘和爆破等对环境的破坏,并减少对地下水资源的占用和污染,具有较好的环保效益。
水力喷射压裂技术还可以降低能源开采的成本,提高经济效益。
水力喷射压裂技术的研究与应用在国内外取得了显著成果。
近年来,国内外许多研究机构和企业都对水力喷射压裂技术进行了深入的研究和开发,并取得了一系列的创新成果。
国内某大型石油公司利用水力喷射压裂技术成功提高了某油田的产能,并实现了多层油藏的集中开采;国外某煤层气企业通过水力喷射压裂技术实现了煤层气的大规模开采,并取得了良好的经济效益。
水力喷射压裂技术是一种重要的地下资源开采技术,具有很大的应用潜力和发展前景。
未来,我们应加强水力喷射压裂技术的研究和开发,提高技术水平和应用能力,积极推动其在能源开采领域的广泛应用,为能源保障和经济发展做出更大的贡献。
水力喷射压裂技术研究与应用1. 引言随着人类对能源需求的不断增长以及传统能源资源的逐渐枯竭,非常规能源资源的开发和利用变得愈发重要。
页岩气、煤层气等储层的开发就成为目前研究的热点之一。
而水力喷射压裂技术作为非常规能源勘探和开发中的重要手段之一,正扮演着越来越重要的角色。
本文将对水力喷射压裂技术的研究与应用进行深入探讨。
2. 水力喷射压裂技术的原理及特点水力喷射压裂技术是指通过高压液体在井下将岩石进行压裂,从而使天然气和原油等可燃性气体及液体通过裂隙泄漏到井孔中,达到提高气田、油田开采生产的目的。
其原理主要是利用高压液体对目标储层进行压裂,从而增加目标储层的渗透性,提高产能。
与传统的压裂技术相比,水力喷射压裂技术具有以下几个特点:1) 压裂过程中压力分布均匀,裂缝展状效果好;2) 不用添加人工密实剂;3) 无需基质砂层作保证层;4) 液压裂解使用量小,经济效益好。
3. 水力喷射压裂技术的研究进展随着非常规油气能源勘探的不断深入,水力喷射压裂技术的研究也在不断深化。
近年来,基于水力喷射压裂技术的研究成果主要集中在以下几个方面:1) 水力喷射压裂技术的提高:包括液压裂解水质的改善、压裂液体的选取、压裂参数的合理配置等;2) 目标储层特性的研究:包括对储层裂缝的特性、渗透性的影响等;3) 水力喷射压裂技术与环保的结合:包括压裂液回收、废弃液处理等环保技术的研究;4) 水力喷射压裂技术与智能化的结合:包括智能化的压裂液控制、自动化控制等技术研究。
4. 水力喷射压裂技术的应用案例在国内外的一些非常规油气勘探开发中,已经有一些水力喷射压裂技术的成功应用案例。
下面举几个具体的应用案例进行介绍:1) 美国马绍尔盖斯的页岩气勘探:水力喷射压裂技术在这一项目中得到了广泛的应用,并取得了不错的效果。
通过水力喷射压裂技术,该项目的产能明显提高,成为当地的一块明星气田。
2) 中国四川盆地的煤层气开发:在中国四川盆地的煤层气勘探中,水力喷射压裂技术也取得了不错的应用效果。
水力喷射技术的应用及效果分析
摘要:结合油田油、水井结垢的特性,应用水力旋转喷射工具,以高压水的水力脉冲作用,对套管上的结垢及附着物进行处理,使套管、近井地带的有机或无机堵塞物剥落,起到除垢及解堵的目的,使结垢严重的油水井能够正常进行施工作业,恢复油、水井的正常生产。
关键词:水力喷射除垢。
吉林油田部分区块属于低渗透油田,经过长时间开采处于高含水后期,特别是近年来污水的回注,油、水井结蜡、结垢问题日益严重,尤其是硬质的、不易溶解于酸的垢,难以进行化学处理,用常规的方法无法有效的消除,带来的问题直接反映在套管内径变小、近井地带堵塞,常规施工的井下工具、工艺难以解决上这些问题,影响油、水井正常生产和井下作业。
1.油水井结垢现状及危害:
由于钻井、完井、井下作业和长期采油、注水生产过程中的液体污染和机械杂质沉淀堵塞,不可避免地造成近井地带渗透率降低,一些稠油井长期开采导致原油中轻质成份含量降低,重质成份含量增加,致使原油粘度大大增加;井筒及近井稠油、死油非常容易堵塞炮眼和油层孔道,近井地带的结蜡、结垢问题日益严重,造成套管内径变小、近井地带堵塞,用常规的方法无法消除最终致使产油量和注水量下降甚至停产。
2.常规处理方法及存在问题
近年来国内外研究和应用的处理近井地带、解除地层堵塞的方法很多,包括化学、物理方法应用取得了不同程度的效果。
但这些技术还存在不少局限,如大修除垢技术成本高,大修力量不足;酸化等化学技术除垢,只能解决井筒及井筒周围非常有限距离的污染问题,还会造成二次污染,伤害套管和地层;有的施工复杂,成本高;有的物理作用单一,受井下条件限制,产生的能量有限,处理深度和效果不很理想。
在吉林油田应用较多的普通酸洗等措施只能解决井筒及井筒周围非常有限距离的污染问题,对上述问题不能得到根本解决,为此开展了水力喷射解堵技术研究。
3.水力喷射技术的现场应用
水力喷射解堵技术是利用可控转速的旋转自振空化射流装置,产生高压水射流,直接冲洗炮眼解堵和高频振荡水力波、空化噪声进行解堵的一种工艺。
3.1水力喷射技术的原理
该技术是利用油管把水力喷射工具下至预处理的层段上方1m处,用清水正
洗井,洗净油管内的污垢和杂物,然后正循环从油管内打入高压液体,高压液体通过喷射头上水嘴喷出时,产生旋转力距,使整个喷射头旋转,喷射头的旋转力矩来自喷射头上的喷嘴,高压水从喷嘴喷出时产生一定的反作用力,带动喷射头产生反向转动,这时地层中的堵塞物质受到时大时小的冲击力和剪切力,达到解堵目的。
技术主要优点是成本低,处理面积大,修力量充足,占井时间短,效果好。
3.2水力喷射技术应用特点
①通过改变射流压力、射流喷嘴与轴线的位置、喷嘴直径的大小、控制阻尼的弹簧力的大小,对旋转速度进行控制。
每旋转一周有多股水力射流直接冲洗处理层段的炮眼,对处理层段产生直接的、间断性的、强大水力脉冲压力,清除炮眼堵塞;如目的层较多可逐层进行。
②针对油层深度和堵塞程度的不同,确定地面泵压及流量。
壁面冲击压力约为泵压的80—90%。
射流冲击压力与径向距离成反比,随着径向深度的增加射流冲击压力逐渐减小;由于射流的高压流体可直接冲入炮眼,因此能量集中,对炮眼处理深度可大大提高。
③在打压过程中缓慢的下放管柱使解堵工具从上至下连续清洗处理层段,直至处理层段底部下方1m处,然后缓慢提升管柱,从下至上连续清洗处理层段直至处理层段上方1m处,这样反复清洗四至五次。
通过油管带动水力喷射解堵工具在射孔段内上下缓慢行走,可达到对整个射孔段炮眼和近井地层的全方位处理。
直接的水力脉冲冲击加上高频水力振荡和空化的热力及超声波,使炮眼和近井地层受到力学与物理的多种综合作用,处理效果将优于单一物理作用的处理措施。
④射流压力波也会对地层中原油产生影响。
在交变应力作用下,可以改变原油结构,降低其粘度,还可以减小岩层中的表面张力,加快原油向井底的流动速度,以达到增加产量目的。
3.3水力除垢装置技术参数及适用条件
水力除垢装置技术参数:最大外径:Φ92mm;总长:445mm;喷嘴:6mm,个数为4个;工作压力:35MPa;喷嘴出口压力:15 MPa。
该装置主要适用于地层渗透性较高,具有一定产能,确属近井地带污染造成堵塞引起产量下降或停产的油、水井,地层污染堵塞又具有酸敏、水敏特性,不易实施酸化等其它措施的井;另外油层薄、层段小、不易进行其它分层改造措施的井;酸化、压裂、注蒸汽、注聚合物、防砂等措施前需要较干净的井下环境的井的井筒施工前预处理,改善井下环境达到施工要求。
3.应用效果分析
2011、2012年分别在17口油井进行了现场施工。
其中6口井进行了炮眼位置的井段的处理,处理后功图充满程度增加,增产效果明显;11口井进行了套变缩径井段的处理,处理后所测井径增加,效果比较明显。
3.1炮眼除垢井分析:
随清检进行套管及炮眼除垢6口,5口效果明显,1口判断为套变。
处理后功图充满程度明显增加,平均有效期80天,有效期最长达到120天,累计增油200吨。
具
以吉+8-3为例,下工具,按照丈量油管深度下放工具至设计清洗层段并多下放10-20m,地面接400型泵车并连接洗井管线,对目标层段进行高压清洗,并用修井机缓慢上提管柱,速度控制在0.1-0.3m/min,到一根油管深度后再缓慢下放至井口,反复3次。
3.1.1措施配套水力喷射套管除垢井分析
共施工11口井,处理后成功压裂6口,成功堵水2口,成功率达70%以上,节省大修费用400多万元。
以吉+2-10井为例,该井井段变径数据如下表4。
4月3日压准时遇阻,除垢前最小内径∮98mm,∮105mm压裂封隔器无法下入;水力喷射除垢后最小内径达到105mm以上,随后成功压裂。
吉北44-12井,2011年8月14日压准时遇阻该井在1480-1480.7米处最小内径为105mm,压裂封隔器下井遇阻,水力喷射除垢后成功压准。
4.结论与认识
通过应用水力喷射除垢技术,近两年共施工17口井,有效13口井,有效率76.5%;水力喷射处理炮眼6口,成功5口,累计增油200吨。
措施配套水力喷射除垢11口,成功8口,累计减少待大修及大修占井影响产油量120吨,通过试验,该工艺管柱操作安全可靠,施工过程中同时优化了水力喷射工艺技术。
截止目前,新立油田结垢井达到了300口以上,占开井数的26.2%,且呈逐年增加的趋势。
因结垢造成套管缩径,严重制约油田增产措施的施工;因结垢造成炮眼堵塞,导致油井产量下降。
为此,在新立结垢井上推广应用此项技术具有
十分重要的意义。
通过在不停泵的情况下,缓慢的上、下移动管柱,对射孔段进行全面的冲洗,处理面积大,技术水平高,同时能够保护油层,优于其它技术。
并且该工具费用低,工艺方便,易于在油田开发中推广,应用前景广阔。
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