水力噴砂射孔理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在石油鉆完井工程中，最常用的是射孔完井法。射孔完井通常采用射孔彈等以聚能爆破的方式射穿套管和水泥環(huán)，并射入地層一定深度，從而溝通油氣藏和井眼，形成油氣流到地面的通道。常規(guī)射孔完井方式產(chǎn)生的孔眼深度較淺，僅為300～400mm，而且會(huì)在孔眼周圍形成深度為600～1200mm的壓實(shí)污染帶，此壓實(shí)帶滲透率降低可達(dá)80％～90％，嚴(yán)重阻礙了原油向井內(nèi)的流動(dòng)。水力噴砂射孔技術(shù)不僅產(chǎn)生的孔眼深度大而且沒(méi)有壓實(shí)帶，這對(duì)提高采收率有非常積極的作用，因此

2、對(duì)水力噴砂射孔技術(shù)進(jìn)行深入研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文在對(duì)傳統(tǒng)射孔完井技術(shù)調(diào)研的基礎(chǔ)上，分析了水力噴砂射孔的優(yōu)勢(shì)，對(duì)水力噴砂射孔對(duì)延性材料(套管)和脆性材料(水泥環(huán)和巖石)的破壞機(jī)理進(jìn)行了分析。用數(shù)值模擬的方法對(duì)不同長(zhǎng)徑比和不同收縮角的錐直型噴嘴外流場(chǎng)的速度分布進(jìn)行了分析研究，通過(guò)對(duì)不同噴嘴產(chǎn)生的射流等速核、擴(kuò)散角等指標(biāo)的綜合對(duì)比，優(yōu)選出了適合水力噴砂射孔的噴嘴流道形狀，后經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模擬分析的正確性。測(cè)試了三種不同材料噴嘴的

3、耐磨性，分析了他們不同的適用環(huán)境。對(duì)前人室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中與實(shí)際不相符的方面進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)研究了射流水力參數(shù)、磨料參數(shù)以及巖石性質(zhì)對(duì)噴砂射孔效果的影響規(guī)律：對(duì)噴射時(shí)間、噴射壓力、噴射排量對(duì)射孔深度的影響規(guī)律進(jìn)行了研究，建立了水力噴砂射孔的三因素影響模型；對(duì)磨料粒徑、磨料濃度、麼料種類對(duì)射孔深度的影響規(guī)律進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，獲得了適合水力噴砂射孔技術(shù)的磨料參數(shù)；對(duì)巖石性質(zhì)對(duì)射孔深度的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)試件有套管和無(wú)套管兩種情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，結(jié)