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水平井水力喷砂分段压裂技术作者：刘爱民来源：《中国科技博览》2013年第33期[摘要] 水力喷砂射孔分段压裂技术是将射孔、分层压裂融为一体的新型增产措施，无需下封隔器，一趟管柱即可完成多层段射孔压裂，提高了措施的有效性和安全性。
[关键词]水力喷砂分段压裂油田工艺设计中图分类号：TK7一、水平井水力喷砂分段压裂工艺的内涵1、水平井分段压裂技术主要包括水力喷砂分段压裂、滑套封隔器分段压裂和双封单卡机械分段压裂。
其中水力喷砂分段压裂技术是一项以水力喷砂射孔与加砂压裂联作的储层改造技术。
2、水平井水力喷砂分段压裂技术功能主要有一下几点：（1）水力喷砂分段压裂通过采用喷砂射孔和加砂压裂联作，不需要使用封隔器与桥塞等隔离工具。
（2）采用负压封隔，具有井下工具作业简单、外径小，砂卡几率低，施工安全性高，受完井方式的限制小等优点。
（3）水平井水力喷砂分段压裂应用范围广，水力喷砂分段压裂适应于套管、裸眼和筛管等不同完井方式的中深水平井。
二、水平井水力喷砂分段压裂发展1、水平井水力喷砂分段压裂工艺现状水平井水力喷射分段压裂改造技术是90年代末发展起来国外应用比较广泛的技术，此项技术可以在裸眼、筛管、甚至套管完井的水平井以及灰岩、砂岩等不同岩性储层上进行分段压裂，而且施工安全快捷，对地层伤害小，是一种比较理想的水平井分段压裂改造技术。
本技术的关键在于喷砂工具的结构、喷嘴的尺寸、材质及使用，它们直接影响能否在地层中射流成缝以及加砂，可以满足水平井分段压裂改造技术的要求。
20世纪80年代，国内外开始致力于水平井压裂增产改造技术的研究，目前水力喷射分段改造技术是国外应用比较广泛的技术，这项技术是90年代末发展起来的，经过二十年的发展，分段压裂技术取得了很大的进展，目前国内针对低孔低渗，自然产能低、平面储层的变化非常大，非均质性强的水平井采用多段压裂完井工艺技术，油气井增产效益取得了最大化进展。
由于研究起步较晚，总体上来说，目前，水平井分段压裂改造工艺技术还不能满足实际上的生产需。
水力喷射分段多簇压裂工艺及工具介绍
技术特点：通过带有底封封隔器的双水力喷射器，分别对两个压裂点进行喷砂射孔及环空注入压裂，通过不同喷嘴数量调节各簇的流量，实现各簇的有效压开。
工具结构：从下至上依次为：堵头+筛管+单流阀+封隔器+喷射器+油管+喷射器+。
工具技术优势：
1、多喷射器同时喷砂：可根据储层优化射孔数目，布放喷射器，实现多簇射孔
2、新型水力喷射器具有防反溅装置，提高喷射器使用寿命，确保实现多段多簇射孔
3、采用环空加砂压裂，进一步提高了施工排量（最高排量预计10m 3
/min 以上），配套自主研发的Y 型井口和防冲蚀油管短节，保障了大排量加砂。
防冲蚀短节
4、采用新型钢带封隔器，具有长胶筒、钢带连接、上下浮动腕等特点，实现大液量、长时间体积压裂作业下的有效封隔（表明承压达到70MPa，重复打压22次均密封合格，无泄漏。
）。
长胶筒钢带式封隔器整体长度1650mm，胶筒长度700mm
整体的工艺调整及工具性能提高后，工具稳定性及施工能力大大提高，单趟管柱从施工1-2段提高到最高9段，平均单趟管柱施工3.4段（6.8簇）。
目前长庆通过技术改进，大幅度降低作业周期。
主要时间在井段准备和备水换钻具等。
工具组成：（按一套工具计算，单井压裂10段正常准备
10
20
30
40
50
60
70
段数搬迁井筒准备备水配液等压裂车压裂换钻具抽汲其它合计天
4套工具，约65-68万元）。
2015年第5期勘探开发水平井水力喷射填砂分段压裂技术在陇东油田应用曹欣中国石油川庆钻探公司长庆井下技术作业公司 陕西 西安 710018 摘要：水平井体积压裂工艺技术已经成为当今油气田开发的主体技术。
水力桥塞和套管滑套需要钻磨，帯底封隔器压裂的水 力喷射技术易发生封隔器失效、卡钻等风险。
结合水力喷射和滤失法填砂形成一种新的水平井分段压裂技术，在陇东油田压裂应 用5口井。
现场施工和应用效果表明水力喷射填砂分段压裂是一种安全高效的水平井体积压裂技术。
关键词：水力喷射；滤失法；填砂Application of staged fracturing technology in sand plug of horizontal well in Longdong oil fieldCao Xin Changqing Downhole Technical Operation Company of CNPC Chuanqing Drilling technology Co., Ltd., Xi’an 710018 Abstract：SRV fracturing becomes a major technology in oil production in nowadays. It needs drilling in hydraulic bridge and case sliding sleeve technology，Hydraulic bridge plug and bushing sleeve need to drill grinding，hydraulic injection technology of Bands bottom packer have packer failure，sticking and other risks. It combined with hydraulic jet and filter sand filling to form a new sub-horizontal well fracturing technology，which is applied in five wells in Longdong oil fields. The result shows that SRV fracturing is a safe and effective volume horizontal well fracturing technology. Keywords：hydraulic jet；the filtration method；sand filling前言2005年，长庆油田引进了水力喷射压裂技术，先后经历了 射流封隔、胶塞封隔、底封隔器封隔压裂等阶段。
水力喷射分段压裂技术研究技术原理水力喷射分段压裂技术原理是根据伯努利方程，把压能转变为动能，油管流体加压后经喷嘴喷射而出的高速射流(喷嘴喷射速度大于126 m/秒)在地层中射流成缝。
水力喷砂射孔后，接着提高排量，在已射开孔上下部的井眼中产生负压值形成隔离，高速流体在地层岩石中形成孔洞，直接作用于孔洞底部，产生高于地层破裂压力的压势，在地层中造出一条裂缝(如图1所示)，然后加砂压裂。
工艺研究水力喷射分段技术是由水力喷射、水力压裂(油管注入)和环空组合注入、注液体封堵剂四种工艺技术组合而成的，具体的工艺如下：①通井和洗井；②向井筒内下入水力喷射分段压裂钻具；③水力喷砂射孔，先泵入基液和携砂液（切割阶段），当携砂液距喷嘴250m左右时，迅速提升泵速以确保获得切割射孔所需的足够的压差；④在喷砂射孔2-3min后，顶替；⑤常规的水力压裂，关闭套放闸门，按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空泵入胍胶基液，按照设计由油管的泵入交联胍胶和砂；⑥压后放喷，冲砂；⑦向井筒内注入液体暂堵剂；⑧上提钻具。
上提钻具至设计位置，压裂下一层，重复③~⑥步。
一套水力喷射压裂钻具和一套压裂机组，这个工艺过程就可重复多次，如图2~5所示。
在最后一个压裂作业结束后，压裂钻具被起出，然后清洗井筒，准备抽汲。
水力喷射分段压裂钻具研究水平井井下作业风险大、周期长、遇卡机率高，所以在设计水力喷射分段压裂钻具时，井下工具设计要求尽可能简化，可操作性好；在喷射和压裂过程中，要求工具定位准确、稳定性好；井下工具耐压、耐温、密封性能满足不同区块储层的压裂要求；喷射器工作寿命必须能够满足一趟管柱压裂两段以上的要求。
水平井水力喷射分段压裂钻具根据以上要求，水平井水力喷射分段压裂钻具主要万向节、偏心定位器、喷射器、球座等关键工具组成，钻具组合如示意图6所示。
水力喷射器(如图7所示)的喷嘴由加入钼的特殊等级碳合物的材料制成，孔眼根据设计要求被放置在几个平面上，针对不同地层的喷嘴尺寸可以不同，在某些地层中，喷嘴外径达到了3.68"，内径则为1.99"，喷嘴具有超大的壁厚以保证使用寿命。
浅谈水力喷射分段压裂技术在苏里格气田压裂中的应用摘要：水力喷砂射孔分段压裂技术集水力喷砂射孔和射流加砂压裂于一体，是一项重大革新型的增产工艺。
该工艺采用水力喷射专用工具，首先依靠高速射流作用实现套管射孔，并在射流状态下直接进行压裂作业，既可用于水平井多段压裂改造，也可用于直井单段或多段压裂改造。
通过在长庆油田苏里格气田多口水平井中应用此项技术，结果证明了该技术是水平井压裂工艺中比较安全、高效的一种工艺。
与传统技术相比，该技术具有井下工具简单、工序少等特点，一趟钻具可以压裂多层，明显缩短了施工周期，降低了施工成本。
关键词：水平井水力喷射多段压裂前言随着长庆油田苏里格气藏开发的不断深入，水平井数不断增加，对低产水平井改造的需求越来越迫切。
特别是套管不固井完井的水平井，无法进行常规压裂改造，为此，引进了水力喷射压裂技术来解决这一难题。
本文在系统研究水力喷射压裂技术原理的基础上，介绍了不动管柱水力喷射压裂技术对苏36-13-11H2井进行分段压裂改造的工艺过程，为套管不固井完井水平井的开发改造提供了新的思路。
一、水力喷射分段压裂技术1.水力喷射射孔技术水力喷射射孔技术是一种利用水压机构在套管上以冲孔的方式开窗，利用高压水射流在地层中钻孔，从而实现井筒与地层的有效联通，达到油气生产井增产的新技术。
目前国内外采用较多的水力喷射原理都是基于伯努利方程式，从水力喷射工具喷出的水射流冲击物体后改变了方向和速度，损失的动量以作用力的形式传递到被冲击物体的表面。
根据动量定理，理论上连续射流作用在物体表面的力为：Fi=CρQv式中：C—无因次系数，与射流方向变量有关；ρ—水的密度，kg/m?；Q—射流流量，m?/S；v—射流平均速度，m/s。
射流流量Q受喷嘴大小和前后压降的影响，要提高射流对岩石的冲击压力就要提高喷嘴压力降。
在喷嘴参数不变的情况下，提高喷嘴压力降的途径是提高泵压、增大排量等。
2.水力喷射压裂技术水力喷射压裂是一种新的增产作业措施，可借助连续油管将高压流体送到改造层段后，通过喷嘴，完成水力射孔，射孔后，射流连续作用在喷射通道中形成增压，超过破裂压力后将地层压破。
