的流量600-1000L/min;
[0052] (4) W3-5 %的砂比,向油管內高壓注入混砂液,當累注時間達到3-5min時,從井口 投入第二個鋼球到油管之中,投球時不能停累;
[0053] (5)當混砂液注入量達10分鐘時,停止加砂,繼續進行累送混砂液進行水力噴砂射 孔,直至將混砂液全部通過噴射器頂替出油管后停累;
[0054] (6)關套管循環閥口開始預壓;當地層壓開后,油管內累注流量達到1000升/分W 上時停累;
[0055] (7)通過油管閥口放壓,并讓連接在井口上的捕捉器將兩個鋼球捕捉;
[0056] 步驟4:將套管內的暫存砂注入地層之中
[0057] 1)當油管內注入地層的流量含2000L/minW上,且注入液量含30方時,再從套管內 W6(K)L/min的流量注入壓裂液;并觀察套管壓力變化情況;
[0058] 2) 5分鐘后,若套管壓力變化平穩,提高套管流量到80化/min,再過5分鐘,若套管 壓力保持平穩或略有上升時,提高套注排液到壓裂施工要求的排量,持續將套管中暫存的 砂子壓入地層;
[0化9] 步驟5:正常壓裂
[0060] 按設計要求的油、套管注入流量,砂比,液量,砂量,完成本段的壓裂施工;
[0061] 步驟6:關井擴散地層壓力40分鐘;然后W低于3(K)L/min的流量釋放地層壓力,并 防止地層吐砂;
[0062] 步驟8:當地層壓力降為零后,W>8(K)L/minW上的流量反循環出井內余砂;
[0063] 步驟9:上提鉆具到新的施工段;
[0064] 步驟10:重復步驟3-步驟9對井內所有水平段進行噴砂射孔壓裂作業。
[0065] 本實用新型安裝在管柱上的水力高效噴槍專用于噴砂射孔,不參予壓裂施工;壓 裂施工中壓入地層的大量砂子,通過導壓噴砂器壓入地層,起到通過降低噴砂射孔流量、砂 比及砂液量,W提高噴槍的使用壽命的作用,并將噴砂射孔的砂液量,暫存在套管之中。當 把油氣層壓開后,可將暫存在套管中的砂子壓入地層內,不讓其返出地面,達到高效多簇噴 射的工藝要求。其管柱結構可W提高噴槍的使用壽命,防止大量噴射砂子返出地面,起到一 趟鉆完成水平井壓裂的工藝要求。
[0066] 實施例2:
[0067] 在實施例1的基礎上,該水平井高效壓裂施工工藝管柱中有連接關系的部件之間 的連接均為螺紋連接。所述多簇高效噴槍一 2、多簇高效噴槍二5W及多簇高效噴槍Ξ8各自 噴巧的組數為一組或多組;每組噴巧15的數量為多個,且每組噴巧15沿徑向分布在所在噴 槍的同一圓周面上,同時噴巧15上還設有噴巧套14。如圖2-圖5所示,當多簇高效噴槍一 2、 多簇高效噴槍二5或多簇高效噴槍Ξ8的噴巧組數為一組時,可設該組噴巧15的數量為4個 且沿徑向均勻分布在各自的噴槍圓周面上。
[0068] 所述第一級分流器3的分流管直徑和多簇高效噴槍一 2的噴巧直徑、或者第二級分 流器6的分流管直徑和多簇高效噴槍二5的噴巧15直徑的計算如下:
[0069] (a)分流管直徑為di
[0070] 假設有η組噴巧n-1個分流管,則第i級分流管的直徑計算公式為:
[0073] 其中,di-分流管直徑,單位:mm;
[0074] η-噴巧組數,每組有4個噴巧;
[0075] D-油管內徑,單位:mm;
[0076] δ-分流管壁厚,單位:mm;
[0077] (b)噴巧直徑為d
[007引其中,
[0079] Q-油管內總流量,mVs;
[0080] η-噴巧組數,每組有4個噴巧;
[0081 ] V-液體在噴巧內流動的速度,200m/s。
[0082] 本實施例提供的水平井高效壓裂施工工藝管柱的壓裂施工工藝,包括如下步驟:
[0083] 步驟1:按要求做好相關的洗井及試壓工序,即按目前現有現有技術的施工要求做 好相關的洗井及試壓工序;
[0084] 步驟2:按本實用新型提供的水平井高效壓裂施工工藝管柱的連接方式,連接好施 工管柱,將連接好的施工管柱緩慢下入井內的施工段要求的深度;
[0085] 步驟3:水力噴砂射孔
[0086] (1)在正循環正常的情況下,從井口投入第一個鋼球,W500-1000L/min流量將其 累送到球座附近,并降低流量至3(K)L/min;
[0087] (2)當第一個鋼球到球座后,油管施工壓力升到15-20MPa;
[0088] (3)此時提高施工流量達到水力噴射要求的流量600-1000L/min;
[0089] (4) W3-5 %的砂比,向油管內高壓注入混砂液,當累注時間達到3-5min時,從井口 投入第二個鋼球到油管之中,投球時不能停累;
[0090] (5)當混砂液注入量達10分鐘時,停止加砂,繼續進行累送混砂液進行水力噴砂射 孔,直至將混砂液全部通過噴射器頂替出油管后停累;
[0091] (6)關套管循環閥口開始預壓;當地層壓開后,油管內累注流量達到1000升/分W 上時停累;
[0092] (7)通過油管閥口放壓,并讓連接在井口上的捕捉器將兩個鋼球捕捉;
[0093] 步驟4:將套管內的暫存砂注入地層之中
[0094] 1)當油管內注入地層的流量含2000L/minW上,且注入液量含30方時,再從套管內 W6(K)L/min的流量注入壓裂液;并觀察套管壓力變化情況;
[OOM] 2) 5分鐘后,若套管壓力變化平穩,提高套管流量到80化/min,再過5分鐘,若套管 壓力保持平穩或略有上升時,提高套注排液到壓裂施工要求的排量,持續將套管中暫存的 砂子壓入地層;
[0096] 步驟5:正常壓裂
[0097] 按設計要求的油、套管注入流量,砂比,液量,砂量,完成本段的壓裂施工;
[0098] 步驟6:關井擴散地層壓力40分鐘;
[0099] 步驟7: W低于30化/min的流量釋放地層壓力,并防止地層吐砂;
[0100] 步驟8:當地層壓力降為零后,W含8(K)L/minW上的流量反循環出井內余砂;
[0101] 步驟9:上提鉆具到新的施工段;
[0102] 步驟10:重復步驟3-步驟9對井內所有水平段進行噴砂射孔壓裂作業。
[0103] W下進一步敘述本實用新型的工藝原理及技術參數內容:
[0104] 本實用新型的主體工藝思路:水力噴槍專用于噴砂射孔,不參予壓裂施工;壓裂施 工中壓入地層的大量砂子,通過導壓噴砂器壓入地層。通過降低噴射的流量、砂比及砂液量 提高噴槍的使用壽命,能使水力噴射的砂液量減少,并可W暫存在套管之中。當噴砂射孔成 功后,把油氣層壓開,并將暫存在套管中的砂子壓入地層內,不讓其返出地面,達到高效多 簇噴射的工藝要求。
[01化]1、高效水力噴射的工藝原理
[0106] (1)水力噴槍的噴孔徑向分布在一個圓周面上。
[0107] 本實用新型的高效水力噴槍是將安裝在槍體上的水力噴射孔分布在一個徑向圓 周面上。現用噴槍是將噴孔沿軸向的螺旋分布,噴孔之間在軸向上,也就是在砂液流動的方 向上有一定的距離,由于運個距離及砂、液的質量比不同,使砂、液在噴槍中發生了分離,質 量大的砂子從下面噴孔中噴出,質量小的液體從噴槍的上部噴孔中噴出,改變了最優的噴 射砂比(3-5%),使下部噴射砂比高達50% W上,降低了噴孔砂液的流速,降低了噴射效果。
[0108] 當水力噴射孔分布在一個圓周面上后,由于噴槍下部再沒有其它出口,砂液只能 從噴孔噴出,確保了最優噴射砂比,所W噴槍的效能比原來提高。
[0109] (2)管柱上的高效噴槍一和高效噴槍二通過分流管,將砂液強制分配在每個噴槍 中。
[0110] 通過噴槍上噴孔的螺旋分布形式分析,也能說明在一根施工管柱上,安裝兩個水 力噴槍時,若讓其同時進行水力噴砂射孔,就會出現大量的砂子在慣性力的作用下,流向了 下部的噴槍;當下部噴槍的砂比高達50% W上時,同樣也降低了砂液的流速,降低了噴射效 果。當砂比達到一定程度后,下部噴槍會基本上不出砂液。大量的砂液從前面一級噴槍中噴 出,所W現場能夠看到施工后的管柱上,上部的噴槍損壞很嚴重,下部的噴槍基本上完好。
[0111] 高效水力噴槍,在噴槍的內部設置了分流管,強制砂液均勻地分配給每個噴槍,阻 止了砂子在噴槍中沿管柱軸向慣性運動的問題,使砂液按每個噴槍所需的過流面積分配到 每個噴嘴。
[0112] (3)管柱上的導壓噴砂器和球座,使水力噴槍只用于水力噴砂射孔
[0113] 當球座內有鋼球時,液流通過高效水力噴槍噴射;當噴砂射孔工完成后,將鋼球返 出井外,在壓裂施工時,不讓大量的砂子通過水力噴槍,就可W提高水力噴槍及整個