【7A文】高压水射流钻井完井增产新技术.pptx

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1、ChinaUniversityofPetroleum高压水射流钻井完井与增产新技术WaterJetTechnologyinPetroleumEngineering在油气井工程中一.提高射流井底效率二.自振空化射流钻头钻井三.水力脉冲空化射流钻井四.超高压射流辅助破岩钻井五.旋转射流钻径向水平井六.连续管洗井与小井眼钻井七.煤层气与储气库洞穴技术在完井作业和增产中八.旋转射流处理近井地层九.磨料射流射孔割缝增产十.高压水射流深穿透射孔十一.水力喷射分段压裂十二.自激波动注水技术十三.高油气比井射流增效十四.结论与展望在其他工业部门应用12绪论高压

2、水射流技术概况60年代末70年代初，美国NSF资助了一项庞大的研究计划，旨在寻求一种高效的切割破岩方法，提出并试验了25种新方法，如电火花、激光、火焰、等离子体、高压水射流等，最后一致公认最可行有效的是高压水射流破岩方法。高压水射流技术是近二、三十年来发展起来的一门新技术，正越来越广泛地应用于煤炭、石油、化工、冶金、船舶、航空、交通、建筑、军工、医学等20多个工业部门，用以清洗、除垢、切割、破岩等，提高工效，降低成本，减轻劳动强度，改善工作环境。绪论提高钻井速度、缩短钻井周期是一直追求的目标提高机械钻速优化泥浆性能加强钻井管理培训施工队伍高压喷

3、射钻井高效破岩钻头动力钻具复合钻进减少井下事故更新改造设备欠平衡气体钻井钻井信息软件优化井身结构⎧2N−1＝⎪⎨⎪2⎛⎛Ds⎞2⎞⎛D⎞⎟>>1⎟⎟⎜⎝D⎠⎝⎠⎛⎛Ds⎞2⎞⎛D⎞⎟<

4、⎭⎪⎪N⎩⎝d⎠2⎝d⎠24⎜⎜⎟>>1和⎜⎜⎜>>1但⎜*dNKMSLd≈井底增压:美国230MPa，国内35～140MPa第二章自振空化射流钻头钻井2.1自振空化射流原理和特性汽蚀(空化)破坏力强，危害大，射流空化，变害为利。根据瞬态流和水声学理论建立了流体自激振动调制机理和喷嘴设计模型，喷嘴出口形成大结构涡流环，增强射流空化作用，研究成功了新型高效自振空化射流。自振空化射流4破岩能力提高1.3～2.3倍压力脉动提高24%～37%清岩能力提高2.0～3.0倍存在最优喷距S/d=8~14二、主要技术内容和创新点2.1自振空化射流原理和特性1.

5、喷嘴结构设计2.喷嘴材料选择--硬质合金2.2自振空化射流喷嘴钻头第二章自振空化射流钻头钻井研制成功自振空化喷嘴钻头（第二代钻头），在10多个油田现场试验1700多只。相同条件下，自振空化喷嘴钻头与普通中长喷嘴钻头相比钻井速度提高12.1～23.1%，钻头进尺增加14.8～28.3%。5型外长重井排压脉上下号：HPCDT-178和HPCDT-228型径：178（7"）和228mm（9"）度：500mm-605mm量：95kg-150kg深：≤7000m量：20～60l/s耗：0.5-1.5MPa冲：2.0-3.0MPa扣：730,631,410

6、,4A10扣：730,630,430第三章水力脉冲空化射流钻井欠平衡和气体钻井在机械破岩参数和能量不变条件下极大解放钻速，重新认识井底流场、压持作用影响及水力能量作用。特别在深井、顶驱和动力钻具场合，提高水力能量作用更重要。为进一步提高脉冲空化作用，将水力脉冲和自振空化射流耦合，使进入钻头连续流动调制成振动脉冲流动，钻头喷嘴喷出脉冲空化射流，产生三种效应：水力脉冲—改善井底流场，提高井底净化和清岩效率，减少压持和重复破碎；空化冲蚀—辅助破岩，提高破岩效率；瞬时负压—井底瞬时负压脉冲，局部瞬时欠平衡,改变井底岩面应力状态。第三章水力脉冲空化射流钻

7、井水力脉冲空化射流发生器结构和参数主要由本体、弹性挡圈、导流体、叶轮总成、自激振荡腔室等组成。井段井眼尺寸（mm)钻压（KN)3密度(g/cm)机械钻速(m/h)备注3114.07-3334.5215.9180-2001.862.4626.8-40.6试验段3334.5-3465.23215.9180-2001.862.127.2-40.0试验段3470.23-3617.2215.9180-2001.861.6510.0试验段3617.2-3735.25215.9180-2001.861.58常规钻3735.25-3830215.9180-20

8、01.861.50常规钻井深：≤6000m井眼:6″～16″钻压：40.0～140.0KN转速：60～120rpm泵压：16～25MPa排量：20～6