水平井分流压裂管柱设计与力学分析VIP免费

措施是对西区进行整体改造,提高单井产量,因此,如何提高压裂成功率是关键。而压裂成功对钻井及完井的要求,则是压裂施工成功的基础。根据分析,选择欲压裂的百49�32井进行压裂前的射孔优化设计,该井位于百色盆地田东坳陷田阳县百育乡篆虞村东南200m处,1994年11月10日完钻,钻井液相对密度为1.22。该井于1994年11月24日射开1369.8~1370.8m和1381.8~1388.4m两层段。使用SYD�102枪,孔密为18孔/m,相位为90�,不负压射孔。射孔后产油2.4t/d,产水2.0m3/d。该井拟射开新层1342.0~1345.6m和1352.8~1354.4m两层段后进行加砂压裂。该井评价钻井污染深度为0.1935m,污染程度为0.35。经设计计算该井最小负压为7.5MPa,推荐施工负压为8.25MPa,掏空深度为1248.2m。根据提供的欲压裂井射孔设计准则方案和现有条件,采用SYD�102枪,SYD�102弹,孔密为20孔/m,相位为45�,用普通电缆式套管枪负压射孔,射孔后压裂。压裂后投产表明,压裂是成功的,原油产量上升到11.3t/d,产水为5.5m3/d。结论(1)本文根据射孔对压裂施工效果和裂缝起裂影响的机理分析,首次提出了对欲压裂施工井的射孔优化设计方法,并提供了射孔设计准则。(2)对欲压裂施工井尽量减小孔眼与最佳平面的夹角,在保证套管安全的前提下尽量使用高孔密低相位(如45�相位)。采用大孔径深穿透聚能弹。选用优质射孔液,进行负压射孔。(3)该方法考虑了施工作业间的相互影响,有利于提高作业的管理水平。现场应用表明该方法能有效提高压裂施工的效果。审稿人高级工程师陈中一收稿日期1997�09�19编辑钟水清ou*作者简介见本刊1996年第6期。地址:(151400)黑龙江省安达市。电话:(0459)4653337。**本课题属国家!八五∀攻关项目85�204�08�03研究内容之一。水平井分流压裂管柱设计与力学分析刘巨保*张学鸿(大庆石油学院)朱振锐(大庆石油管理局采油研究所)季海波(大庆石油管理局采油一厂)刘巨保等.水平井分流压裂管柱设计与力学分析.天然气工业,1998;18(2):46~48摘要国内对水平井进行分流压裂施工尚属首次**,压裂管柱设计及力学分析是压裂施工的关键技术问题之一。水平井压裂管柱在井眼曲率作用下随井身产生初始弯曲,弯曲后的压裂管柱在温度、自重、内外压力和局部集中力的综合作用下再次产生变形,变形后的压裂管柱必将与套管内壁产生接触,这种接触状态随井深和井眼圆周方向随机分布,是一种随机的多向接触摩擦非线性问题。文中将运用!多向接触摩擦间隙元法∀对这一问题求解,并结合大庆油田水平井分流压裂管柱工程实例,进行了受力变形计算,给出了不同工作状况下压裂管柱与套管内壁的接触摩擦状态、管柱下端变形、井口载荷以及管柱任一截面处的内力和应力,为压裂管柱的设计和施工提供了可靠的理论依据。经现场试验表明,井口载荷的理论计算值与实测值的相对误差均在13%以内,完全满足于工程的需要,并在水平井中成功地实施了大型分流压裂作业。主题词水平井分相流动压裂管柱受力分析大庆油田1994年完钻的第二口科学试验水平井(茂平1井),完钻井深2033.9m、水平段长557.2m。根据井身结构和地质情况采用�140mm套管进行分流压裂施工,管柱结构见图1。压裂作业时,该管柱首先将前部密封段插入密封筒,然后注入压裂液进行压裂施工。工作状态下管柱将受到#46#钻采工艺与装备天然气工业1998年3月50MPa左右的内压作用,同时还有温度、活塞力作用,其变形结果使管柱轴向缩短。若缩短量大于密图1水平井分流压裂管柱结构示意图封段长,密封段将从密封筒内抽出,导致密封失效和压裂施工失败。为了解决这一问题,可以把密封段做得很长或者在管柱下端加水力锚固定,这些无疑会给密封段加工和现场施工带来困难,而且具有一定的风险性,能否设计出合理的密封段长,就要求对各种压裂下的管柱进行受力变形分析;此外,水平井分流压裂施工在国内尚属首例,管柱在各种外载荷作用下能否安全可靠工作也是工程技术人员十分关心的技术问题。为此,文中将对这一问题做一论述。压裂管柱受力变形分析的理论方法水平井井眼轴线从垂直方向逐渐转到水平方向,下井后的极细长管柱在井眼曲率作用下首先随井身自然弯曲,弯曲后的管柱在温度、自重、内外压差等各种载荷作用下必然与套管内壁产生接触,而且接触状态沿管柱轴线和...