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不动管柱水力喷射逐层压裂技术在腰英台油田水平井现场的实际应用【摘要】传统的水平井压裂施工是通过tcp射孔和分段压裂来实现的，而且一般最好情况只能形成2个裂缝区，为了简化施工工序、降低成本，确定裂缝区位置，腰英台油田的腰北1p1井试验应用了不动管柱水力喷射逐层压裂技术。
成功证明了该技术的安全、高效性。
【关键词】水平井水力喷射压裂不动管柱1 概述腰英台油田的构造位于松辽盆地长岭凹陷东北部，沉积体系为远物源缓坡河流——三角洲沉积体系，纵向上发育多套含油层，层间、层内和平面上得渗流特性都存在较大差异。
为低孔低渗砂岩储层，该储层在纵向上具有层薄、横向变化大、层数较多等特点，目前一般采用分层压裂改造技术来提高单井的产量，但常规的分层压裂改造技术在水平井的施工中有着明显的缺陷，为满足油田开发的需求，获得更好的水平井增产效果，降低单井施工成本，开展了水力喷射压裂技术的施工、研究。
2 地质及井深结构概况腰北1p1井为腰英台油田第二口水平井，构造位置位于松辽盆地南部长岭坳陷腰英台油田1号区块北。
该井钻遇青一段ⅱ砂组4小层，测井解释油层47.5m/2层，差油层101.5m/4层。
该井从1888m 处开始造斜，实测a靶点斜深2359.02m，垂深2222.51m；b靶点斜深2802m，垂深2248.74m。
水平段长度442.98m。
2.1 储层特性（1）储层严重微裂缝发育，地层的滤失大；（2）地层岩性较致密，压裂过程中套压的不断上涨，在压力作用下裂缝开启有一定困难；（3）容易产生多裂缝，限制了主裂缝的缝宽，造成地层进砂困难，规模普遍较小。
2.2 完井套管程序及固井本井采用复合完井方式，目的层水平段前端采用筛管完井，水平段后端采用套管固井完井。
筛管下深2630.35-2781.19m，封隔器位置2605-2608.08m ，分级箍位置2592.96-2594.11m。
2.3 地应力分析根据腰北1区块裂缝监测结果表明，裂缝方向为120o和300o，由于地磁偏角约为10o，因此腰英台地区最大水平主应力方向为110o和290o。
水利水电工程中高压喷射灌浆施工技术探析水利水电工程中，高压喷射灌浆施工技术是一项非常重要的技术，它在土木工程中起着至关重要的作用。
高压喷射灌浆是指将灌浆材料以高压水力或空气压力喷射到岩体或土体中，从而填充岩裂缝和土孔隙，加固和加密地基，提高地基的承载力和抗渗能力，实现地基的加固和固结目的。
本文将就水利水电工程中高压喷射灌浆施工技术进行探索分析。
一、高压喷射灌浆的施工原理1. 渗透性：高压喷射灌浆依靠高速水流的冲击力，将浆液迫入岩土孔隙中，以实现加固和固结的目的。
在施工中，需要根据不同的岩土条件，确定合适的喷射压力和喷孔密度，以保证浆液能够渗透到整个工作区域，达到最佳的灌浆效果。
2. 压实性：高压喷射灌浆施工过程中，浆液通过高速冲击力，能够达到较高的压实效果，填充岩体和土体的裂缝和孔隙，提高地基的密实度和承载力。
3. 经济性：高压喷射灌浆施工具有工期短、效果显著、操作简便等特点，能够提高工程的施工效率，减少浆料的消耗，达到经济、合理的施工效果。
1. 施工前的准备工作：在进行高压喷射灌浆施工之前，需要对现场进行详细的勘察和分析，了解岩土的性质、孔隙分布和裂缝状况，以制定合理的施工方案。
在确定施工参数时，需要考虑岩土的强度、渗透性和孔隙率等因素，以达到最佳的灌浆效果。
2. 喷孔的布设：根据实际的岩土情况，合理布设喷孔位置和深度，以保证浆液能够充分渗透到岩土中。
在布设喷孔时，需要考虑工程的结构特点和施工的可行性，以确保灌浆效果符合设计要求。
3. 喷浆材料的选择：在进行高压喷射灌浆施工时，常用的喷浆材料包括水泥浆、聚苯颗粒浆、聚氨酯浆等。
不同的喷浆材料适用于不同的岩土条件，需要根据实际情况选用合适的浆料，以达到最佳的施工效果。
4. 施工参数的确定：在进行高压喷射灌浆施工时，需要根据岩土的性质和工程的要求，确定合理的喷射压力、喷孔密度和灌浆量等参数，以保证施工的稳定性和效果。
5. 施工工艺的控制：在施工过程中，需要严格控制施工工艺，确保浆液的均匀喷射和充分渗透，以避免施工质量和效果的不稳定性。
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：水平井储层改造新方法摘要：本文首先简要阐述了水力喷射压裂技术应用原理，进而分别就施工工艺、技术施工影响因素、技术局限性展开具体分析，旨在合理利用水力喷射压浆技术，实现水平井改造增产的作用效果。
关键词：水力喷射压裂技术；水力喷砂射孔技术；水平井储层引言：对于水平井储层改造，应用传统水力压裂应用效果有限，甚至会相应形成裂缝区。
在此情况下，水力喷射压浆技术作为一种新型储层改造技术，能够充分利用水力射孔、水力压裂技术的应用优势，并不需要任何多余的机械密封装置，便能够完成连续压裂改造的作用效果。
1.水力喷射压裂技术应用原理近年来，伴随着技术研究力度不断增强，高压水射流技术研究范围不断拓宽，涉及领域也更加广泛。
其中，包括水力喷砂射孔技术、高压水射流油井解堵技术在内的各种技术均为用于油井增产的新技术，水力射流压裂基于传统的高压水射击流技术，能够替代传统压裂工艺，将压裂、隔离等功能作用于一体，借助特殊的注入工具，形成高速流体，相应形成孔缝，促使流体能够直接作用形成高于孔底破裂眼的作用力，进而形成主裂缝。
在实际工程施工期间，则可以从低排量开始，不断泵入原胶携砂液，等到喷嘴和携砂液保持一定大小的距离后，则需要在短时间范围内快速增加射孔、排量。
当完成喷洒后，则需要相应关闭环空、泵入原胶携砂液。
与此同时，在油管内部，基于工程设计排量、含砂浓度要求，直接注入混砂液，完成压裂处理工序。
每完成一次压裂，都需要相应调整钻具，促使喷嘴能够直接和下次压裂位置保持一致性，分段完成压裂施工处理。
水力喷射压裂技术充分整合水力喷砂射孔、水力压裂、环空挤压三个环节，基于伯努利方程，借助压力、势能、动能三者之间的转换关系，促使压裂施工更加准确可靠[1]。
水力喷射压力技术能够充分整合水力压裂技术、水力喷砂射孔的应用优势，实现精准布置裂缝、控制压裂裂缝、实现压裂增产。
1.水力喷射压裂技术工艺施工对于水力喷射压裂技术，本身并不需要额外进行机械封隔、便能够完成自动隔离，技术施工周期较短、施工程序简单、压井次数少，能够显著减少对储层造成的不良影响，形成良好的经济效益。
页岩气钻井和储层改造技术综述X郭 凯1,秦大伟1,张洪亮2,曾德培3(1.西南石油大学,四川成都 610500; 2.中国石油新疆油田风城作业区,新疆克拉玛依 834000;3.塔里木油田公司塔西南勘探开发公司炼化销售部,新疆喀什 844804) 摘 要:页岩气藏的开采已经成为世界能源开采的热点问题。
由于页岩气藏具有低孔、低渗、压力系统复杂多变、天然裂缝发育等特点,因此决定了其独特的钻采方式。
文章重点介绍了页岩气藏开发过程中的水平井钻井技术和储层改造的水力压裂技术,为国内页岩气藏的开采提供技术参考。
关键词:页岩气;钻井;水平井;储层改造 中图分类号:T E 142 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)04—0093—02 页岩气是指以吸附或游离态存在于泥页岩、高碳泥岩、及部分粉砂岩夹层中的天然气聚集。
页岩层既是生气层也是储气层,具有典型的“自生自储”特点。
页岩气藏地层压力复杂多变、天然裂缝发育、基岩渗透率极低、最终采收率低于常规气藏,这些不同于常规油气藏的特点决定其开采所采用的技术与常规气藏开采技术有所区别。
1 页岩气钻井技术页岩气是存在于页岩裂缝中的天然气,为了提高其采收率,必然要尽可能多的利用其自身储层裂缝的导流能力,使井筒穿越更多的裂缝,只有这样才会获得较高的产量,裂缝的敞开的越多,其产能越大,因此页岩气藏中的钻井工程是围绕着裂缝系统展开的。
资料统计世界范围内页岩层主要发育垂直裂缝,因此水平井技术成为页岩气开发的关键技术,其形式主要包括单支水平井、多分支水平井和羽状水平井。
虽然水平井的成本是垂直井的1.5—2.5倍,但水平井的日产气量及最终产气量是直井的3—4倍。
页岩气藏中应用水平井技术不仅仅是为了钻遇更多的裂缝,还能获得更大的储层泄油面积,显著改善储层流体在井筒周围的渗流状态,同时水平井技术减少了地面设施,延伸了开采范围,避免了地面不利条件的干扰。
水平井井位和水平井眼方位的选择是由地层的有机质与硅质富集程度、裂缝发育方向和裂缝的密集程度决定的。
径向水射流射孔辅助压裂技术分析摘要近年来，采油厂投产新区主要以低渗透油藏为主，采取以压裂投产为主的增产工艺技术，但采油厂低渗透油藏存在着层多、层薄储层特征，缝高控制难度大，缝长延伸不出去，不利于地质井网开发，为此推广应用了径向水射流射孔辅助压裂技术。
本文介绍了径向水射流射孔技术特点，与压裂工艺技术配合后的应用效果及工艺技术对比分析，为今后薄互层油藏开发提供一定的技术依据。
关键词径向水射流；压裂；射孔；裂缝；效果1 径向水射流技术简介径向水力喷射技术是最近几年在国际上刚刚兴起的一种油层改造增产的新工艺技术，工作原理是在油层部位套管上机械开窗，利用高压射流的水力破岩作用在油层的不同方向上定向钻出多个直径1.5英寸～2英寸，长度可达100m的定向井眼，从而增加原井眼的泄流半径，进而达到增加原油产量的目的。
在国外该技术的研究和开展应用的深度和广度较我国要领先一步，尤其是美国在这方面的研究走在了该领域的前列，已经投入到了现场的工业化实施阶段，取得了一定的成果和经验。
2 径向水射流射孔辅助压裂技术的应用2.1 技术概述径向水射流射孔与常规压裂联合作业技术就是通过径向水射流技术在目的层定向水力喷射出一条长70m～100m，直径40mm的细长通道，结合常规压裂技术，达到定向压裂的目的。
2.2 实施效果该技术在梁108块上实施2口井-梁108-11、梁108-10井，两口井压裂后至目前均自喷生产，初期平均日液11.8t/d，日油8.6 t/d，含水29%。
相比同区块采取常规压裂投产井（梁108-8井）日油增加5.6t/d，单井增油效果明显。
从人工测试裂缝来看，径向钻孔与压裂复合技术使裂缝方向与径向水射流孔道延伸方向一致，达到定向压裂的目的。
3 常规压裂技术井与联合压裂作业技术井对比与分析3.1 油层数据对比梁108-11井与梁108-8井同属于梁108块油井，井距240m。
压裂储层层位都是c1-c2，渗透率10-50×10-3um2，孔隙度10%～20%，泥质含量29%～39%；地层物性相近，具有一定的可比性（见表1）。
水力喷射储层改造技术可行性研究
摘要：某油田属低渗透油田，存在着大量的有效厚度大的低效井需进行有效利用，缺乏挖潜措施。
采用水力喷射水平打孔改造技术对储层进行改造，根据地应力及原有裂缝分布状况，判断来水方向，对于剩余油富集的地区，确定应打孔的个数及孔的方向，然后应用陀螺仪在套管内确定打孔位置，借助高压射流的水力破岩作用在油层中的不同方向上钻出多个小井眼，从而增加原井的泄流半径，实现增产的目的。
关键词：水力喷射储层改造压裂剩余油
某油田有效厚度大于5米，产油低于1t的井286口，占储油井总数的10.5%。
这些低效井大多位于油田的主体区块，原油物性和渗流能力相对较好，但由于层间的差异较大，油层动用状况不均衡。
通过油藏精细地质研究发现，这些井剩余油分布富集，具有较好的改造价值。
1、水力喷射打孔技术原理
该技术是一种新兴的油井增产措施。
是将钻头下放到预定位置，依靠定位导向系统准确定位在预定层位，钻穿套管壁，然后下入喷头、高压软管等水力喷射工具，高压水在喷头处形成高压射流核破碎岩石，喷头向后喷射的流体带动喷头和高压软管在地层中向前行进，实现对地层的高压射孔钻进，在不同方向上钻出多个直径达
30mm、长度100m左右的小井眼，从而增加原井的泄流半径，实现增产。
2、打孔方位的选择
利用水力喷射打水平孔位置的选择应根据射孔井段、见水层位、来水方向及剩余油分布状况来确定。
2.1 射孔的深度选择
套管开窗打孔的位置要针对某一油层，这个油层要具有一定的厚度（不小于3米），注采系统比较完善，根据油井的水淹状况，要尽量避开见水层位，油层发育状况不好，夹层较多的层位最好不要作为目的层，同时参考油井测井曲线，确定套管开窗位置。
2.2 水平打孔方向的确定
原则上，根据钻井工具的特点，在同一平面内，360度范围内任一角度均可打孔。
可参考几个原则：（1）避开来水方向；（2）靠近剩余油分布富集的区域；（3）分流线方向；（4）避开该井原有的裂缝方向。
2.3 孔的结构及长度
由于打孔是通过高压射流的打击、流体产生的水楔作用、高压射流尖端的气蚀破坏、射流脉冲负荷引起的疲劳破坏等综合作用实现破岩钻孔的，孔的形状和喷射流方向有关。
从目前现有的技术来看，要想保证较好的孔道的方向，孔道长度不易超过100米。
从国外和国内长庆油田的应用效果看，增油效果明显，技术是可行的。
3、储层改造
由于某油田属低渗透，粘度高、凝固点高，单纯靠打孔增加泄流
能力不能达到效果。
为此，对于打孔的目的层还要进行改造，以增加目的层的渗透率，使其能达到更好的增油效果。
目前对储层进行改造的技术主要是压裂。
3.1 高含水层的改造
对于高含水井，我们选取喷射打孔的层位一般都是剩余油富集、水线还没有推进而没有含水上升的层位。
为了对目的层进行储层改造，必须对本井的所有射孔层位进行封堵，封堵之后再进行打孔，然后进行压裂改造。
若不进行封堵，压裂时高含水层将再次被压开，导致来水方向的裂缝加强或产生更多的新裂缝，加速了含水上升速度，新孔道也得不到很好的改造效果。
在对目的层进行压裂改造时，我们可以采取变排量压裂技术，为使孔道远端先产生裂缝，在压裂时可先小排量进行压裂，然后再慢慢提高排量，这样就使得先从孔道远处先开启裂缝，然后到近井地带，以期达到我们希望的效果。
改造后，可以根据油井的生产状况，必要时也可对水泥封堵过的有价值的层段可以进行少量高深度补孔，以增加油井产量。
3.2 低含水层的改造
对于砂体比较单一，注水受效不好的低含水层，可以直接打孔，打孔之后进行压裂改造，压裂时裂缝的开启主要是在新打的孔道处，老孔道也有可能产生新的裂缝或旧缝重新开启，这都有利于对全井储层的改造，增加储层的渗透性。
对于发育较为复杂，厚度较大的储层，也可采用化学封堵的方法
来封堵原来的孔道，然后打新孔进行压裂改造，也可取得不错的效果，但封堵之后的层位就无法再利用了。
4、结论
通过以上分析，可以得出如下结论：
（1）水力喷射打孔技术成熟，可以成为低渗油田老井增产的一种措施。
（2）喷射后用堵、压的办法对储层进行改造，改造后可以增加新的裂缝，渗透性大幅提高，增产效果比单独水力喷射后不压裂明显。
（3）国内外应用证明，此技术具有推广前景。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以pdf格式阅读原文。
