分段压裂球座耐冲蚀性能评价.pdf

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1、石油机械２０１６年第４４卷第１期ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ—６７—◀油气田开发工程▶∗分段压裂球座耐冲蚀性能评价马明新王绍先侯婷徐鑫董恩博赵勇（胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院）摘要：为了提高分段压裂滑套球座的耐冲蚀性，根据球座材料优选、优化后的流道结构及表面处理技术，加工了４种类型的球座试样，对不同类型的试样进行了冲蚀磨损试验，并对冲蚀后的试样进行了加压密封试验，对比分析了球座的冲蚀程度和耐压能力。分析结果表明，不同结构类型的球座试样冲蚀最严重的部位都发生在球座喉道连接处，即球座与球的密封部位；经过材料３优选

2、和结构优化的２２°锥角＋球弧面密封ＱＴ５００－７球座，在冲蚀累计过砂２００ｍ后密封仍可达到７０ＭＰａ，满足现场压裂应用条件。研究结果可为与球座类似的工具设计提供依据。关键词：分段压裂；球座；冲蚀试验；密封性能；形貌分析中图分类号：ＴＥ９３４文献标识码：Ａｄｏｉ：１０?１６０８２／ｊ?ｃｎｋｉ?ｉｓｓｎ?１００１－４５７８?２０１６?０１?０１５Ｅｒｏｓｉｏｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＢａｌｌＳｅａｔｆｏｒＳｔａｇｅｄＦｒａｃｔｕｒｉｎｇＭａＭｉｎｇｘｉｎＷａｎｇＳｈａｏｘｉａｎＨｏｕＴｉｎｇＸ

3、ｕＸｉｎＤｏｎｇＥｎｂｏＺｈａｏＹｏｎｇ（ＤｒｉｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｈｅｎｇｌｉＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬｔｄ?，ＳＩＮＯＰＥＣ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｒｏｓｉｏｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔａｇｅｄｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｓｌｅｅｖｅｂａｌｌｓｅａｔ，ｂａｓｅｄｏｎｐｒｅｌｉｍ⁃ｉｎａｒｙｓｔｕｄｉｅｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｂａｌｌｓｅａｔｍａｔｅｒｉａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｆｌｏｗｃｈａｎ

4、ｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｂａｌｌｓｅａｔｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｍａｄｅ，ａｎｄｔｈｅｉｒｅｒｏｓｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｓｅａｌｉｎｇｐｅｒ⁃ｆｏｒｍａｎｃｅａｆｔｅｒｅｒｏｓｉｏｎｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ?Ｔｈｅｅｒｏｓｉｏｎｄｅｇｒｅｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｗｉｔｈｓｔａｎｄｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｃｏｍ⁃ｐａｒａｔｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｄ?Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｆｏｒａｌｌｔｙｐｅｓｏｆｂａｌｌ

5、ｓｅａｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｍｏｓｔｓｅｒｉｏｕｓｅｒｏｓｉｏｎｏｃ⁃ｃｕｒｓｉｎｔｈｅｂａｌｌｓｅａｔｔｈｒｏａｔ，ｎａｍｅｌｙｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｐａｒｔｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂａｌｌｓｅａｔａｎｄｂａｌｌ?ＴｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄＱＴ５００－７ｂａｌｌｓｅａｔｗｉｔｈ２２°ｃｏｎｅａｎｇｌｅ＋ｂａｌｌｃａｍｂｅｒｅｄｓｕｒｆａｃｅｓｅａｌｉｎｇｃｏｕｌｄｗｉｔｈｓｔａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｕｐｔｏ７０ＭＰａａｆｔｅｒｅｒｏｓｉｏｎｏｆ３ｏｖｅｒ２００ｍａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｓａｎｄ，ｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｏ

6、ｎｓｉｔｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ?Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔａｇｅｄｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；ｂａｌｌｓｅａｔ；ｅｒｏｓｉｏｎｔｅｓｔ；ｓｅａｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎａｌｙｓｉｓ可控开关与无限级压裂等工艺技术。我国的分段压０引言裂投球滑套工艺技术起步较晚，在工具性能、使用［３－５］效果和耐冲蚀性能方面与国外存在一定差距。水平井分段压裂技术已成为当今油气增产的重笔者在文献［６］的基础上，根据球座材料优选、［１］要手段，也是开发低渗透油气藏的有效动用方优化后的流道结构及表面处理技术，加工制造

7、了相式。滑套球座作为水平井分段压裂工艺的重要部应的球座试样，通过进行不同类型球座的冲蚀试［２］件，重点与难点在于提高压裂滑套耐冲蚀性能。验，对比分析球座的冲蚀程度和耐压能力，实现了目前，国外研究的分段压裂技术已经在现场得到了压裂球座的耐冲蚀结构优选的试验验证，以期为类成功应用，并且可以实现井下球座滑套的可打捞、似的工具设计提供依据。∗基金项目：国家科技重大专项“断块油田特高含水期提高水驱采收率技术”（２０１１ＺＸ０５０１１－００３）、“低渗油气田完井关键技术”（２０１１ＺＸ０５０２２－００６）及“胜利油田薄互层低渗透油田开发示范工程

8、”（２０１１ＺＸ０５０５１）。—６８—石油机械２０１６年第４４卷第１期能最重要的２个参数，室内试验已达到现场施工要１试验条件及试验参数分析求和标准，因此笔者对压裂球座的冲蚀评价试验合理且有效。１?１试验对象１＃原始３０°锥角普通球墨铸