水平井體積壓裂工藝-課件

水平井體積壓裂工具國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)進(jìn)展及下步規(guī)模應(yīng)用工作安排大慶油田采油工程研究院二〇一六年二月水平井體積壓裂工具國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)進(jìn)展及下步規(guī)模應(yīng)用工作安排大慶油1匯報(bào)內(nèi)容一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝二、水力噴射油管加砂壓裂工藝三、復(fù)合橋塞壓裂工藝四、套管固井壓力平衡滑套分段壓裂工藝匯報(bào)內(nèi)容一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工2

近年來(lái)，大慶油田應(yīng)用水平井體積壓裂工藝，取得了致密油氣領(lǐng)域的突破，但國(guó)外工具及技術(shù)服務(wù)費(fèi)用高，制約了應(yīng)用規(guī)模和效益，為打破技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)降本增效、規(guī)模應(yīng)用目標(biāo)，開(kāi)展了壓裂工具國(guó)產(chǎn)化研究，目前已初步完成并定型了4項(xiàng)水平井體積壓裂工藝近年來(lái)，大慶油田應(yīng)用水平井體積壓裂工藝，取得了3安全接頭扶正器噴槍單流閥平衡閥Y211封隔器定位器導(dǎo)向頭第二代水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝管柱一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝國(guó)外從2019年開(kāi)展研究水力噴射壓裂技術(shù)，2019年由長(zhǎng)慶油田引入國(guó)內(nèi)，2019年國(guó)內(nèi)由長(zhǎng)慶為主組織攻關(guān)第一代水力噴射壓裂技術(shù)，不設(shè)置底部封隔器，利用“伯努利”效應(yīng)引起負(fù)壓差進(jìn)行分段壓裂，大慶井下同期引入大慶油田2009年第二代技術(shù)開(kāi)始設(shè)置底部封隔器，大慶油田2019年直接參與二代技術(shù)的攻關(guān)第一代水力噴砂壓裂工藝管柱安全接頭水力噴槍篩管單流閥導(dǎo)向頭扶正器安全接頭扶正器噴槍單流閥平衡閥Y211封隔器定位器導(dǎo)向頭第二4一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝前期開(kāi)展加底部封隔器的油管噴砂壓裂工藝研究，受當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)連續(xù)油管應(yīng)用少，常規(guī)井口動(dòng)密封裝置不配套限制，底部封隔器采用擴(kuò)張式液壓封隔器，逐層上提油管實(shí)現(xiàn)多段壓裂?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用6口井，最高施工壓力60MPa，排量3.6m3/min，加砂量168m3，單趟管柱壓裂9段安全接頭水力噴槍水力錨扶正器K344封隔器擴(kuò)張式底封（液壓坐封）噴砂壓裂工藝管柱一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝前期開(kāi)展加底部封5通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況總結(jié)分析，且結(jié)合國(guó)內(nèi)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)形成一套適應(yīng)大慶油田的優(yōu)化設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)控制、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案等配套的規(guī)范關(guān)鍵技術(shù)1：耐溫120℃、承壓70MPa小直徑擴(kuò)張式封隔器優(yōu)化膠料配方及制作工藝，提高抗拉強(qiáng)度和延伸率，增強(qiáng)了抗疲勞性膠筒采用尼龍+鋼絲簾線結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)肩部保護(hù)機(jī)構(gòu)和可移動(dòng)鋼碗，提高承壓性能，降低殘余變形擴(kuò)張式底封水力噴射壓裂工藝關(guān)鍵技術(shù)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況總結(jié)分析，且結(jié)合國(guó)內(nèi)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)6關(guān)鍵技術(shù)2：內(nèi)嵌整體式噴槍設(shè)計(jì)整體式結(jié)構(gòu)噴嘴，內(nèi)嵌至本體中，提高耐返濺磨蝕性能噴嘴采用合金材質(zhì)，噴槍本體噴涂耐磨涂層，提高耐磨性能設(shè)計(jì)最大加砂量300m3，現(xiàn)場(chǎng)成功驗(yàn)證指標(biāo)168m3，余地較大關(guān)鍵技術(shù)3：噴砂壓裂優(yōu)化、控制方法、操作規(guī)程及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案優(yōu)化排量、磨料濃度等六項(xiàng)施工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)有效射孔優(yōu)化射速、環(huán)空壓力等施工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層有效改造關(guān)鍵技術(shù)2：內(nèi)嵌整體式噴槍設(shè)計(jì)整體式結(jié)構(gòu)噴嘴，內(nèi)嵌至本體中，7現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，擴(kuò)張式底封環(huán)空壓裂工藝在埋藏深度淺、儲(chǔ)層物性較好、施工壓力較低（30MPa以內(nèi)）的肇州、敖南葡萄花水平井適應(yīng)性強(qiáng)；對(duì)于古龍南等高壓力儲(chǔ)層（大于40MPa）的水平井不適應(yīng)“十二五”隨著連續(xù)油管規(guī)模應(yīng)用，在八廠、九廠開(kāi)展了擴(kuò)張式底封環(huán)空加砂壓裂探索試驗(yàn)，評(píng)價(jià)工藝適用性擴(kuò)張式底封環(huán)空加砂壓裂現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井?dāng)?shù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，擴(kuò)張式底封環(huán)空壓裂工藝在埋藏深度8壓縮式底封環(huán)空加砂壓裂工藝關(guān)鍵技術(shù)1：機(jī)械式封隔器重復(fù)坐封、解封、錨定技術(shù)利用有限元軟件模擬分析了低坐封力膠筒密封承壓機(jī)理，設(shè)計(jì)了復(fù)合式密封膠筒優(yōu)化膠料配方，設(shè)計(jì)端部保護(hù)機(jī)構(gòu)，提高膠筒重復(fù)密封、承壓性能

目前連續(xù)油管可以實(shí)現(xiàn)高壓動(dòng)密封，機(jī)械位移動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)，底部封隔技術(shù)升級(jí)后，可實(shí)現(xiàn)與國(guó)際技術(shù)同步（1）連續(xù)油管下壓負(fù)荷僅為普通油管20%-30%，為保證封隔器密封承壓性能，研發(fā)了低坐封力、承高壓壓縮式膠筒復(fù)合密封膠筒模擬分析圖壓縮式底封環(huán)空加砂壓裂工藝關(guān)鍵技術(shù)1：機(jī)械式封隔器重復(fù)坐封、9室內(nèi)耐溫、坐封、承壓、疲勞試驗(yàn)

選取3批次6只膠筒進(jìn)行了油浸試驗(yàn)，達(dá)到了20kN坐封力下承壓70MPa，耐溫120℃指標(biāo)，膠筒最大殘余變形4.6%，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需要承壓試驗(yàn)曲線

膠筒試驗(yàn)后

膠筒室內(nèi)耐溫、承壓、疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)表室內(nèi)耐溫、坐封、承壓、疲勞試驗(yàn)選取3批次6只膠筒10優(yōu)選高強(qiáng)度合金鋼，采用滲碳、激光處理等特殊工藝，提高錨定、承壓性能（2）研制了承高壓、高強(qiáng)度，可多次重復(fù)錨定卡瓦通過(guò)軟件模擬，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)優(yōu)化卡瓦結(jié)構(gòu)，改善受力狀態(tài)，減少應(yīng)力集中，提高卡瓦回收性能常規(guī)卡瓦材質(zhì)和合金鋼材質(zhì)性能對(duì)比卡瓦受力模擬分析圖優(yōu)選高強(qiáng)度合金鋼，采用滲碳、激光處理等特殊工藝，提高錨定、承11卡瓦性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)表卡瓦試驗(yàn)后

選取3批次6套卡瓦進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)，承壓70MPa，錨定力850KN，疲勞10次，卡瓦牙最大磨損量0.32mm，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需要古693-108-平102壓裂8段后卡瓦室內(nèi)錨定、承壓、疲勞試驗(yàn)卡瓦性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)表卡瓦試驗(yàn)后選取3批次6套卡瓦12攜砂液注入試驗(yàn)套管試驗(yàn)后封隔器室內(nèi)防砂試驗(yàn)：將30%砂比的壓裂液注入試驗(yàn)套管中，反復(fù)3次，封隔器坐封、解封順利，承壓時(shí)無(wú)滲漏，無(wú)位移工具核心部件設(shè)計(jì)排砂通道，防止沉砂堆積，降低砂卡風(fēng)險(xiǎn)（3）設(shè)計(jì)防砂結(jié)構(gòu)，提高坐封、解封可靠性坐封承壓試驗(yàn)攜砂液注入試驗(yàn)套管試驗(yàn)后封隔器室內(nèi)防砂試驗(yàn)：將30%砂比的壓13防油砂極限試驗(yàn)：將原油與石英砂混合后灌入封隔器內(nèi)部，反復(fù)5次換向無(wú)遇阻現(xiàn)象，坐封、解封順利灌滿油砂后的Y211封隔器換向后的Y211封隔器及中心管

臺(tái)40-平12老井試驗(yàn)中，暴露出膏狀油砂混合物卡死換向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致封隔器不坐封問(wèn)題，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)，排砂面積達(dá)到4500mm2，是原結(jié)構(gòu)4倍，提高了防砂性能排砂孔中心管防砂槽優(yōu)化后工具結(jié)構(gòu)防油砂極限試驗(yàn)：將原油與石英砂混合后灌入封隔器內(nèi)部，反復(fù)5次14關(guān)鍵技術(shù)2:機(jī)械式換軌技術(shù)，實(shí)現(xiàn)封隔器坐封、解封軌道換向

換軌機(jī)構(gòu)由換向軌道、換向環(huán)和軌道銷釘組成，通過(guò)換向環(huán)在長(zhǎng)短軌道間的移動(dòng)，改變坐封、解封狀態(tài)換向環(huán)和軌道銷釘換向軌道

室內(nèi)試驗(yàn)，反復(fù)換向60次，成功率100%，軌道銷釘磨損0.02mm，滿足現(xiàn)場(chǎng)需要坐封軌道解封軌道試驗(yàn)后中心管軌道和換向環(huán)封隔器換軌機(jī)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)2:機(jī)械式換軌技術(shù)，實(shí)現(xiàn)封隔器坐封、解封軌道換向15壓裂管柱整體室內(nèi)模擬井穩(wěn)定性能檢驗(yàn)

隨機(jī)抽取2批次加工的新型Y211封隔器、平衡閥等工具，組成2趟管柱，在試驗(yàn)井進(jìn)行壓裂管柱整體性試驗(yàn)，錨定、坐封、解封成功率100%1#井試驗(yàn)照片4#井試驗(yàn)照片試驗(yàn)井模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)表壓裂管柱整體室內(nèi)模擬井穩(wěn)定性能檢驗(yàn)隨機(jī)抽取2批16

應(yīng)用壓縮式底封環(huán)空加砂壓裂工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)6口井，單趟管柱壓裂8段，最大排量6m3/min，最高壓力50MPa，最大加砂規(guī)模195m3，一天最多壓裂5段現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況及工藝性能初步評(píng)價(jià)連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂施工參數(shù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況應(yīng)用壓縮式底封環(huán)空加砂壓裂工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)6口井，單趟管柱17

通過(guò)對(duì)4口試驗(yàn)井壓裂后工具拆解分析評(píng)價(jià)，封隔器、平衡閥等工具換向靈活，噴槍僅本體有磨蝕，室內(nèi)又進(jìn)行了坐封、承壓、錨定、解封檢驗(yàn)，性能指標(biāo)仍滿足繼續(xù)施工需要

壓前新型Y211封隔器壓后新型Y211封隔器

壓前平衡閥壓后平衡閥壓前噴槍壓后噴槍壓后工具檢驗(yàn)及性能測(cè)試通過(guò)對(duì)4口試驗(yàn)井壓裂后工具拆解分析評(píng)價(jià)，封隔器18核心工具零件檢驗(yàn)及測(cè)試統(tǒng)計(jì)4口井24片卡瓦，壓后第一卡瓦牙平均磨損0.45mm，其余卡瓦牙無(wú)磨損4口井封隔器膠筒壓后無(wú)破損，膠筒下端部變形最大，最大殘余變形率4.51%古693-108-平102壓裂8段卡瓦古693-108-平102壓裂8段膠筒核心工具零件檢驗(yàn)及測(cè)試統(tǒng)計(jì)4口井24片卡瓦，壓后第一卡瓦牙平19壓裂施工后核心部件拆解檢驗(yàn)情況封隔器排砂結(jié)構(gòu)可有效排砂，軌道中僅有少量存砂，封隔器換向靈活，無(wú)卡阻內(nèi)嵌式噴槍本體有磨蝕，噴孔平均擴(kuò)徑率0.24%，仍滿足噴砂射孔需要古693-92-平108壓后中心管古693-92-平108壓后噴槍室內(nèi)試驗(yàn)表明，性能指標(biāo)仍滿足繼續(xù)施工需要壓裂施工后核心部件拆解檢驗(yàn)情況封隔器排砂結(jié)構(gòu)可有效排砂，軌道20設(shè)計(jì)指標(biāo)：耐溫120℃、承壓70MPa指標(biāo)，施工排量設(shè)計(jì)8m3/min，單趟管柱壓裂10段現(xiàn)場(chǎng)成功驗(yàn)證指標(biāo)：最高耐溫90℃、最高承壓50MPa，最大排量6m3/min，單趟管柱壓裂8段，單個(gè)工作日（8小時(shí)）完成5段（主要受其它協(xié)同工作條件限制），完成設(shè)計(jì)指標(biāo)余地較大工藝管柱性能初步評(píng)價(jià)新型Y211封隔器

內(nèi)嵌式噴槍平衡閥導(dǎo)流扶正器彈性扶正器目前，新型Y211底封水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝已基本定型設(shè)計(jì)指標(biāo)：耐溫120℃、承壓70MPa指標(biāo)，施工排量設(shè)計(jì)8m21安全接頭導(dǎo)向頭扶正器噴槍單流閥平衡閥Y211封隔器定位器彈性扶正器同國(guó)內(nèi)外技術(shù)對(duì)標(biāo)與國(guó)外公司工藝管柱結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能指標(biāo)相同，成本降低67%（5段計(jì)算），但現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井?dāng)?shù)少安全接頭扶正器噴槍球座平衡閥Y211封隔器定位器導(dǎo)向頭扶正器安全接頭噴槍平衡閥Y211封隔器定位器引鞋球座NCS公司工藝管柱杰瑞公司工藝管柱大慶油田自主研發(fā)工藝管柱安全接頭導(dǎo)向頭扶正器噴槍單流閥平衡閥Y211封隔器定22同國(guó)內(nèi)外技術(shù)對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外水力噴射環(huán)空加砂工藝技術(shù)水平對(duì)比與國(guó)內(nèi)產(chǎn)品相比，完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，川慶等公司產(chǎn)品核心部件仍需進(jìn)口采油院（10萬(wàn)元/趟）川慶（本體國(guó)產(chǎn)，膠筒進(jìn)口，2萬(wàn)元/只）同國(guó)內(nèi)外技術(shù)對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外水力噴射環(huán)空加砂工藝技術(shù)水平對(duì)比與國(guó)內(nèi)234、下步規(guī)模應(yīng)用工作安排（1）繼續(xù)開(kāi)展試驗(yàn)，認(rèn)真總結(jié)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，不斷改進(jìn)完善工具，固化工藝工具設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)還未得到充分驗(yàn)證，需進(jìn)一步試驗(yàn)，標(biāo)定出工具串額定指標(biāo)（耐溫120℃、承壓70MPa指標(biāo)，排量8m3/min，單趟管柱壓裂10段）對(duì)壓后工具繼續(xù)進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)試，收集數(shù)據(jù)，優(yōu)化完善工具結(jié)構(gòu)，保證穩(wěn)定性根據(jù)施工規(guī)模、段數(shù)和時(shí)間，結(jié)合工具測(cè)試分析數(shù)據(jù)，固化不同施工階段安全施工參數(shù)（包括拉力、坐封力和射孔排量等）4、下步規(guī)模應(yīng)用工作安排（1）繼續(xù)開(kāi)展試驗(yàn)，認(rèn)真總結(jié)分析試驗(yàn)24施工工序及規(guī)范表（2）固化施工規(guī)范和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，通過(guò)擴(kuò)大現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)條款現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的全覆蓋驗(yàn)證，提高針對(duì)性和有效性施工工序及規(guī)范表（2）固化施工規(guī)范和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，通過(guò)擴(kuò)大現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)25（3）確定出工具加工工藝和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定批量生產(chǎn)，并進(jìn)一步降低成本工藝管柱由8套工具構(gòu)成，涉及加工零件117個(gè)，核心零部件11個(gè)，特殊處理工藝6種，目前由3個(gè)廠家加工下一步固化加工工藝要求，保證加工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，將成本降低50%，即5萬(wàn)元/趟國(guó)內(nèi)外連續(xù)油管環(huán)空加砂壓裂工藝管柱成本價(jià)格對(duì)比6.650%7.821NCS杰瑞采油院（目標(biāo)）采油院（目前）333910550%單段工具成本（按5段折算）單井工具成本（按5段計(jì)算）（3）確定出工具加工工藝和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定批量生產(chǎn)，并進(jìn)一26加工步驟：圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審批、加工圖紙交底、加工工藝制定和論證、備料、樣機(jī)加工、工件室內(nèi)指標(biāo)檢驗(yàn)（如果是初次加工）、組裝驗(yàn)收加工組裝周期：60天，審批+交底、工藝制定、試驗(yàn)加工、檢驗(yàn)+加工+組裝驗(yàn)收目前有3套全新檢驗(yàn)合格工具串，滿足3口井施工需要加工步驟：加工圖紙交底、加工工藝制定和論證、備料、實(shí)驗(yàn)加工、工件的甲方室內(nèi)指標(biāo)檢驗(yàn)（如果是初次加工）、批量加工、組裝驗(yàn)收加工組裝周期（20套）：60天，審批+交底、工藝制定、批量備料+加工+組裝驗(yàn)收研制階段單套工具加工步驟及周期批量工具加工步驟及周期加工步驟：圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審批、加工圖紙交底、加工工藝制定和論證、備27（4）建立壓裂工具加工、組裝和檢驗(yàn)規(guī)程，應(yīng)用專用設(shè)備檢查關(guān)鍵零件，保證工具可靠性加工精度檢驗(yàn)：按圖紙要求測(cè)量機(jī)械零件尺寸公差關(guān)鍵部件檢驗(yàn)：膠筒油浸試驗(yàn)、卡瓦錨定試驗(yàn)、中心管承高壓試驗(yàn)組裝成品檢驗(yàn)：每件成品進(jìn)行15MPa常規(guī)檢驗(yàn)，抽取5%進(jìn)行耐溫、承壓和疲勞極限試驗(yàn)?zāi)z筒高溫高壓油浸檢測(cè)設(shè)備卡瓦錨定力檢測(cè)設(shè)備工具室內(nèi)高壓試驗(yàn)平臺(tái)（4）建立壓裂工具加工、組裝和檢驗(yàn)規(guī)程，應(yīng)用專用設(shè)備檢查關(guān)鍵28（5）加強(qiáng)同施工方（連續(xù)油管隊(duì)和壓裂隊(duì)）溝通磨合，保障各工序有序銜接，提高施工效率按照設(shè)計(jì)做好施工前的人員、設(shè)備準(zhǔn)備工作，并逐一對(duì)照檢查，掌握人員設(shè)備能力水平嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，完成地面管匯、井口和工藝管柱拉力、驗(yàn)封等測(cè)試試驗(yàn)做好技術(shù)交底，明確施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和應(yīng)急預(yù)案實(shí)施方式（5）加強(qiáng)同施工方（連續(xù)油管隊(duì)和壓裂隊(duì)）溝通磨合，保障各工序29（6）加強(qiáng)人員培訓(xùn)，滿足規(guī)模應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)需要組長(zhǎng)：張永平副組長(zhǎng)：李琳許國(guó)文李博睿一組二組馬梓涵張宏巖程木林張春輝現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)小組現(xiàn)場(chǎng)組織監(jiān)督壓裂施工指揮連續(xù)油管操作指揮工作總協(xié)調(diào)

現(xiàn)場(chǎng)總協(xié)調(diào)環(huán)空加砂壓裂涉及施工單位、工序較多，目前單井壓裂需配置3人指導(dǎo)施工，按照項(xiàng)目組現(xiàn)有人員安排，僅能滿足2口井同時(shí)施工需要，下一步加強(qiáng)培訓(xùn)，滿足規(guī)模應(yīng)用需要（6）加強(qiáng)人員培訓(xùn)，滿足規(guī)模應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)需要組長(zhǎng)：30（7）規(guī)模應(yīng)用需要領(lǐng)導(dǎo)解決的問(wèn)題簡(jiǎn)化核心零件加工審批程序噴槍噴嘴及新型Y211封隔器卡瓦采用高強(qiáng)度材料、特殊加工和熱處理工藝制造，經(jīng)前期調(diào)研、咨詢，油田內(nèi)部企業(yè)不具備相應(yīng)加工能力，目前委托加工廠家為非油田加工備案企業(yè)，辦理加工審批程序繁瑣，周期長(zhǎng)購(gòu)買連續(xù)油管安全下入、受力壓力軟件

國(guó)外連續(xù)油管環(huán)空加砂壓裂必備軟件，主要用于計(jì)算不同井深、壓力、井眼軌跡條件下連續(xù)油管彎曲、受力狀態(tài)，優(yōu)化施工參數(shù)，指導(dǎo)連續(xù)油管安全高效施工（7）規(guī)模應(yīng)用需要領(lǐng)導(dǎo)解決的問(wèn)題簡(jiǎn)化核心零件加工審批程序31二、水力噴射油管加砂分段壓裂工藝

射孔壓裂一體化，無(wú)須機(jī)械封隔，適用于老井重復(fù)壓裂、部分井筒不完整井、固井質(zhì)量差等復(fù)雜井況壓裂改造安全接頭扶正器單流閥水力噴射油管加砂分段壓裂工藝噴槍

射孔和壓裂加砂都經(jīng)噴槍進(jìn)入地層，噴嘴耐磨性能和噴槍本體耐返濺性能是該工藝技術(shù)關(guān)鍵噴槍單孔射流反濺模擬圖反濺區(qū)域50-60mm二、水力噴射油管加砂分段壓裂工藝射孔壓裂一體化32國(guó)內(nèi)外噴槍性能對(duì)比國(guó)產(chǎn)內(nèi)嵌式整體噴槍（加砂168m3，噴嘴擴(kuò)徑率6.7%，按磨蝕公式計(jì)算還可加砂150m3）哈里伯頓內(nèi)嵌式整體噴槍（龍平2井加砂400m3前后對(duì)比）

自主研發(fā)噴槍的孔徑、相位角等結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平與國(guó)外相當(dāng)，差距主要在材料耐磨性，需繼續(xù)優(yōu)選材質(zhì)（航空用、軍用）提高加砂規(guī)模國(guó)內(nèi)外噴性能槍對(duì)比表國(guó)內(nèi)外噴槍性能對(duì)比國(guó)產(chǎn)內(nèi)嵌式整體噴槍哈里伯頓內(nèi)嵌式整體噴槍33水力噴砂壓裂原理井身結(jié)構(gòu)不完善井水力噴砂壓裂工藝Bernoulli理論:其中φ為流速系數(shù)，流線性噴嘴φ=0.98Pn為噴嘴壓力降即泵壓與除噴嘴以外的整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的壓力損失之差，Pa；An

、A為噴嘴面積及噴射面積，m2沖擊力壓力

Bernoulli方程水力噴砂壓裂依靠伯努利原理創(chuàng)造負(fù)壓效應(yīng)，引導(dǎo)液體僅流向噴射位置，造縫、填砂，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層改造射流速度達(dá)到220m/s時(shí)可實(shí)現(xiàn)7.5MPa壓差動(dòng)態(tài)封隔效應(yīng)環(huán)空補(bǔ)液：一是保持裂縫延伸壓力；二是降低反濺速度下步工作安排水力噴砂壓裂原理井身結(jié)構(gòu)不完善井水力噴砂壓裂工藝Bernou34漏點(diǎn)（破裂壓力P2:41.5MPa）破裂壓力P1:41.5MPa漏點(diǎn)處于水平段或接近水平段設(shè)計(jì)原理與原則漏點(diǎn)在水平段或接近時(shí)設(shè)計(jì)排量應(yīng)保證漏點(diǎn)不破裂，同時(shí)有效改造目的層需遵循以下原則（以龍平2為例）：伯努利效應(yīng)產(chǎn)生負(fù)壓△P射流沖擊壓力P3縫口壓力P4（1）施工時(shí)漏點(diǎn)處壓力P2≈P1＞P4（龍平2井P2≈P1=41.5MPa）（2）為保證目的層啟裂延伸，以環(huán)空處壓力41.5MPa，考慮油管摩阻、靜液柱、嘴損，確定油管排量2.5-3.0m3/min，對(duì)應(yīng)地面壓力55.7-65.7MPa（3）環(huán)空排量的確定需保證漏點(diǎn)不被壓開(kāi)，依據(jù)漏失測(cè)試確定（初步設(shè)計(jì)環(huán)空排量按照無(wú)漏失計(jì)算排量1.4-1.8m3/min，地面壓力27.8-29.6MPa）龍平2井水力噴砂壓裂垂深2140m垂深2130m漏點(diǎn)（破裂壓力P2:41.5MPa）破裂壓力P1:41.5M35動(dòng)、靜態(tài)漏失相結(jié)合的診斷測(cè)試在保證低于漏點(diǎn)壓力低于其破裂壓力條件下，通過(guò)小排量注入測(cè)試、診斷漏失速率，為壓力控制及環(huán)空排量調(diào)整提供依據(jù)根據(jù)漏點(diǎn)破裂壓力確定環(huán)空地面允許壓力P*動(dòng)態(tài)診斷0.3~0.6m3/min注入壓裂液至環(huán)空壓力達(dá)到P*壓力降低1MPa時(shí)再次泵入，至環(huán)空達(dá)P*記錄時(shí)間計(jì)算診斷漏失速率靜態(tài)診斷無(wú)法達(dá)到P*漏失較大漏失大于1m3/min小排量小級(jí)差升排量測(cè)試直至環(huán)空壓力達(dá)到P*根據(jù)不同排量下壓力變化確定動(dòng)態(tài)漏失排量m3/min壓力MPa動(dòng)、靜態(tài)漏失相結(jié)合的診斷測(cè)試在保證低于漏點(diǎn)壓力36目的層有效改造控制方法與施工參數(shù)調(diào)整以測(cè)定漏失數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)不同漏失情況實(shí)施不同控制方法，調(diào)整施工參數(shù)，防止漏點(diǎn)被壓開(kāi)，有效改造目的層不同漏失速率處理控制方法目的層有效改造控制方法與施工參數(shù)調(diào)整以測(cè)定漏失37

一趟管柱下2-3級(jí)噴槍，單級(jí)噴槍磨蝕嚴(yán)重時(shí)，投球打滑套啟用另一級(jí)噴槍，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模加砂壓裂，提高效率，降低成本開(kāi)展一趟多槍工藝實(shí)現(xiàn)多段大規(guī)模加砂壓裂試驗(yàn)多級(jí)滑套噴槍多級(jí)丟手安全接頭全保護(hù)防反濺噴槍，提高本體耐磨蝕性能單級(jí)噴槍理論上滿足加砂500m3需要，全井加砂1000-1500m3球座采用合金材質(zhì)提高耐磨性，配套輕質(zhì)球，提高滑套開(kāi)啟成功率一趟多槍壓裂工藝管柱圖安全接頭噴槍一趟管柱下2-3級(jí)噴槍，單級(jí)噴槍磨蝕嚴(yán)重時(shí)，投38設(shè)計(jì)全保護(hù)防反濺噴槍，提高加砂規(guī)模為保證連接強(qiáng)度，內(nèi)嵌式噴槍本體采用合金結(jié)構(gòu)鋼，耐磨防反濺性能差，限制了加砂規(guī)模設(shè)計(jì)全保護(hù)結(jié)構(gòu)噴槍，內(nèi)外均采用合金耐磨材質(zhì)，提高本體防反濺能力全保護(hù)防反濺噴槍外部合金套內(nèi)部合金套合金噴嘴內(nèi)部襯套及噴嘴定位、防轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)嵌式整體噴槍內(nèi)嵌式整體噴槍加砂100m3后照片設(shè)計(jì)全保護(hù)防反濺噴槍，提高加砂規(guī)模為保證連接強(qiáng)度，內(nèi)嵌式噴槍39通過(guò)技術(shù)攻關(guān)成功研制兩種速鉆橋塞，實(shí)現(xiàn)體積壓裂工藝關(guān)鍵工具的國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞各項(xiàng)參數(shù)表三、復(fù)合橋塞壓裂工藝1、攻關(guān)進(jìn)展情況鋁合金全復(fù)合通過(guò)技術(shù)攻關(guān)成功研制兩種速鉆橋塞，實(shí)現(xiàn)體積壓裂工藝關(guān)鍵工具的40三種橋塞性能對(duì)比三種橋塞均可鉆，但全復(fù)合、鋁合金兩種橋塞可實(shí)現(xiàn)快速鉆銑鋁合金橋塞具有通徑大、價(jià)格低、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)由于壓后壓力高，連續(xù)油管帶壓鉆塞費(fèi)用高(100萬(wàn)/井)，鋁合金橋塞配套可溶球壓后可直接投產(chǎn)，二次措施時(shí)油管鉆塞費(fèi)用低(10萬(wàn)/井)鋁合金橋塞原材料、加工工藝相對(duì)常規(guī)，易于油田內(nèi)部企業(yè)自主生產(chǎn)

三種橋塞性能對(duì)比三種橋塞均可鉆，但全復(fù)合、鋁合金兩種橋塞可實(shí)41密封模塊Ⅰ、錨定模塊Ⅱ、承壓模塊Ⅲ

將工具按功能劃分三個(gè)模塊，并進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)，各模塊結(jié)構(gòu)定型后，再開(kāi)展工具整體檢驗(yàn)，減少重復(fù)試驗(yàn)，縮短設(shè)計(jì)、研發(fā)周期工具總體設(shè)計(jì)--采用模塊化設(shè)計(jì)方法ⅠⅡⅡⅢⅢ密封模塊Ⅰ、錨定模塊Ⅱ、承壓模塊Ⅲ將工具按功能42中心管卡瓦導(dǎo)向頭錐體推環(huán)全復(fù)合速鉆橋塞：卡瓦基底、錐體采用聚酰亞胺+碳纖維，卡瓦牙采用特種陶瓷，以保證70MPa錨定性能中心管、推環(huán)、導(dǎo)向頭等優(yōu)選質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、模壓成型復(fù)合材料，保證強(qiáng)度，并降低成本鋁合金速鉆橋塞：卡瓦基底、錐體采用航空鋁，卡瓦牙采用特種陶瓷，以保證70MPa錨定性能中心管、推環(huán)、導(dǎo)向頭等優(yōu)選質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、易加工成型鑄鋁，保證強(qiáng)度，并降低成本材料優(yōu)選--建立設(shè)計(jì)材料庫(kù)，快速有據(jù)選材中心管卡瓦導(dǎo)向頭錐體推環(huán)全復(fù)合速鉆橋塞：材料優(yōu)選--建立設(shè)計(jì)431型應(yīng)變分布顯示2型應(yīng)變分布顯示關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)及試驗(yàn)--軟件輔助，試驗(yàn)修正設(shè)計(jì)膠筒應(yīng)力分布25°85°

應(yīng)用Solidworks、ANSYS軟件，分析應(yīng)力、應(yīng)變等受力狀況，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；通過(guò)室內(nèi)錨定、油浸試驗(yàn)，檢驗(yàn)卡瓦錨定性能、膠筒密封性能，并修正設(shè)計(jì)，最終達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)試驗(yàn)加載100t曲線試驗(yàn)后卡瓦膠筒承壓70MPa曲線試驗(yàn)后膠筒膠筒卡瓦1型應(yīng)變分布顯示2型應(yīng)變分布顯示關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)及試驗(yàn)--軟件輔44配套工具設(shè)計(jì)--通用、專用分開(kāi)設(shè)計(jì)通用工具輕質(zhì)復(fù)合球及可溶金屬球：耐溫120℃、耐壓70MPa，可溶球76h完全溶解火藥坐封配套丟手工具：實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定坐封、丟手專用工具四刃鉆頭：采用硬質(zhì)合金、大流道設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全復(fù)合速鉆橋塞的快速磨銑六刃鉆頭：采用2種刀刃組合，實(shí)現(xiàn)鋁合金速鉆橋塞的高效切削配套丟手工具壓裂球六刃鉆頭四刃鉆頭配套工具設(shè)計(jì)--通用、專用分開(kāi)設(shè)計(jì)通用工具配套丟手工具壓裂球45全復(fù)合速鉆橋塞：整體坐封承壓試驗(yàn)17組，地面火藥坐封試驗(yàn)1次，達(dá)到承壓指標(biāo)70MPa開(kāi)展室內(nèi)2級(jí)鉆銑試驗(yàn)，單級(jí)橋塞平均鉆銑時(shí)間13min多級(jí)橋塞鉆銑試驗(yàn)裝置及鉆頭60MPa71.2MPa50MPa全復(fù)合速鉆橋塞坐封后承壓曲線全復(fù)合速鉆橋塞高壓試驗(yàn)全復(fù)合速鉆橋塞鉆屑整體承壓、鉆銑試驗(yàn)—確定承壓指標(biāo)、鉆銑時(shí)間全復(fù)合速鉆橋塞：多級(jí)橋塞鉆銑試驗(yàn)裝置及鉆頭60MPa71.246鋁合金速鉆橋塞：整體坐封承壓試驗(yàn)12組，地面火藥坐封試驗(yàn)1次，達(dá)到承壓指標(biāo)70MPa開(kāi)展室內(nèi)2級(jí)鉆銑試驗(yàn)，單級(jí)橋塞平均鉆銑時(shí)間20min多級(jí)橋塞鉆銑試驗(yàn)裝置及鉆頭30MPa50MPa70MPa80MPa橋塞電纜火藥坐封后承壓曲線鋁合金橋塞鉆屑橋塞地面火藥坐封試驗(yàn)鋁合金速鉆橋塞：多級(jí)橋塞鉆銑試驗(yàn)裝置及鉆頭30MPa50MP47

截止目前，國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)5口井13級(jí)橋塞，取得一定效果和經(jīng)驗(yàn)，但也暴露出問(wèn)題2、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及改進(jìn)完善試驗(yàn)井?dāng)?shù)據(jù)表

前期試驗(yàn)證明，速鉆橋塞承壓性能滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，橋塞可實(shí)現(xiàn)快速鉆銑

截止目前，國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)5口井13級(jí)橋48古龍南-平25井：前四段施工正常，第五段由于火藥坐封器未點(diǎn)火，射孔震動(dòng)、孔眼毛刺導(dǎo)致鋁合金橋塞上提過(guò)程中遇卡葡34-平1井：第1級(jí)下入時(shí)遇卡，原因是造斜段套管接箍處存在變徑點(diǎn)，導(dǎo)致全復(fù)合橋塞下入過(guò)程中遇卡現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)生遇卡的2口井存在共性問(wèn)題：下入或起出過(guò)程中的磕碰、震動(dòng)沖擊；反應(yīng)到橋塞工具上，表現(xiàn)出防坐封力設(shè)計(jì)低現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)暴露出國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞防磕碰性能弱的問(wèn)題古龍南-平25井：前四段施工正常，第五段由于火藥坐封器未點(diǎn)火49變徑點(diǎn)弧長(zhǎng)30mm，高6mm，吊起角度模擬造斜段共測(cè)試6次，最終銷釘剪斷推環(huán)移動(dòng)、箍環(huán)破碎遇卡推環(huán)上磕碰痕跡最嚴(yán)重，正反向均有，其受力最大

模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：推環(huán)銷釘、箍環(huán)的剪斷力分別是影響橋塞磕碰性能的主、次因素推環(huán)室內(nèi)模擬井下磕碰試驗(yàn)，驗(yàn)證橋塞磕碰、沖擊影響關(guān)鍵因素變徑點(diǎn)弧長(zhǎng)30mm，高6mm，吊起角度模擬造斜段50總體改進(jìn)方案：推環(huán)銷釘剪斷力、箍環(huán)拉斷力大于工具串遇阻時(shí)動(dòng)載荷及電纜頭弱點(diǎn)，并低于卡瓦錨定極限值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)模擬數(shù)據(jù)，針對(duì)橋塞防磕碰性能弱的問(wèn)題，進(jìn)行改進(jìn)完善工具串組成圖電纜頭坐封器箍環(huán)射孔槍推環(huán)

卡瓦極限錨定室內(nèi)驗(yàn)證：提高固定力到2.7-3-3.6t時(shí)，影響橋塞錨定密封性能，合理取值范圍＜2.5t總體改進(jìn)方案：推環(huán)銷釘剪斷力、箍環(huán)拉斷力大于工具串遇阻時(shí)動(dòng)載51推環(huán)改進(jìn)：推環(huán)銷釘由非金屬變金屬，剪斷力由1.2t提高到2.3t箍環(huán)改進(jìn)：箍環(huán)寬度2mm增到4.5mm，材質(zhì)由聚酰亞胺改為碳纖維，拉斷力由1.2t增到1.9t試驗(yàn)驗(yàn)證：改進(jìn)后未影響坐封丟手，整體承壓試驗(yàn)3次，均達(dá)到70MPa銷釘固定黏膠固定箍環(huán)固定改進(jìn)后，工具防磕碰性能提升，待現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用檢驗(yàn)推環(huán)改進(jìn)：推環(huán)銷釘由非金屬變金屬，剪斷力由1.2t提高到2.523、技術(shù)對(duì)標(biāo)分析國(guó)內(nèi)外速鉆橋塞主要參數(shù)對(duì)比表速鉆橋塞技術(shù)指標(biāo)與國(guó)外水平相當(dāng)，應(yīng)用數(shù)量少，需擴(kuò)大應(yīng)用促進(jìn)技術(shù)成熟引進(jìn)橋塞規(guī)?；瘧?yīng)用后，成本不斷下降，國(guó)產(chǎn)化橋塞的價(jià)格優(yōu)勢(shì)逐漸變?nèi)?、技術(shù)對(duì)標(biāo)分析國(guó)內(nèi)外速鉆橋塞主要參數(shù)對(duì)比表速鉆橋塞技術(shù)指標(biāo)53工具準(zhǔn)備：按“速鉆橋塞組裝檢測(cè)工藝規(guī)程”組裝、檢驗(yàn)精細(xì)準(zhǔn)備，開(kāi)展速鉆橋塞現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及推廣應(yīng)用4、規(guī)模應(yīng)用技術(shù)保障制訂“速鉆橋塞組裝檢測(cè)工藝規(guī)程”，規(guī)范組裝、檢驗(yàn)關(guān)鍵部件獨(dú)立檢驗(yàn)：中心管耐壓試驗(yàn)、卡瓦錨定試驗(yàn)、膠筒油浸試驗(yàn)、丟手銷釘剪斷試驗(yàn)組裝成品檢驗(yàn)：按設(shè)計(jì)要求測(cè)量各部位尺寸，抽檢進(jìn)行坐封丟手承壓試驗(yàn)?zāi)壳肮灿?3套速鉆橋塞，可滿足3口井現(xiàn)場(chǎng)施工需求工具準(zhǔn)備：按“速鉆橋塞組裝檢測(cè)工藝規(guī)程”組裝、檢驗(yàn)精細(xì)準(zhǔn)備54人員配備：加強(qiáng)人員培訓(xùn)，滿足規(guī)模應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)需要速鉆橋塞壓裂涉及施工單位、工序較多，目前單井壓裂需配置3人指導(dǎo)施工，按照項(xiàng)目組現(xiàn)有人員安排，能滿足2口井同時(shí)施工需要，下一步加強(qiáng)培訓(xùn)，滿足規(guī)模應(yīng)用需要組長(zhǎng)：張玉廣副組長(zhǎng)：李清忠林忠超孫江一組二組徐曉宇趙驪川劉云黃明現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)小組現(xiàn)場(chǎng)組織監(jiān)督泵送施工指揮橋塞與射孔聯(lián)作指揮工作總協(xié)調(diào)

現(xiàn)場(chǎng)總協(xié)調(diào)人員配備：加強(qiáng)人員培訓(xùn)，滿足規(guī)模應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)需要55施工依據(jù)：多方合作提前溝通，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量參照企標(biāo)“泵送電纜射孔與橋塞聯(lián)作施工標(biāo)準(zhǔn)”，結(jié)合實(shí)際工況完成“泵送電纜射孔與橋塞聯(lián)作施工設(shè)計(jì)”結(jié)合“xxx井壓裂設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)”做好施工準(zhǔn)備工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)工序組織單位：油公司部室（開(kāi)發(fā)部、評(píng)價(jià)部等）現(xiàn)場(chǎng)施工參與單位：

井下作業(yè)分公司試油試采公司采油工程研究院施工依據(jù)：多方合作提前溝通，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量參照企標(biāo)“泵送電纜射56關(guān)鍵工序：對(duì)橋塞與射孔聯(lián)作施工影響大的工序需嚴(yán)格把控刮削通井工序，依據(jù)不同套管內(nèi)徑合理選擇通井規(guī)組合射孔后洗井工序，完全替洗減少殘留物現(xiàn)場(chǎng)工具串組裝工序，嚴(yán)格檢查火工品及導(dǎo)線通斷起吊工具串工序，起吊時(shí)注意防止磕碰沖擊，排除安全隱患工具串示意關(guān)鍵工序：對(duì)橋塞與射孔聯(lián)作施工影響大的工序需嚴(yán)格把控刮削通井57橋塞與槍串下入、泵送施工控制：控制不同深度下入速度，摸清操作關(guān)鍵點(diǎn)在直井段中，工具串依靠自身重力下行，要求保持下放速度小于3000m/h在進(jìn)入造斜段前，控制工具串下放速度在2000m/h以內(nèi)，以利于緩慢起泵工具串到達(dá)造斜點(diǎn)之前50m時(shí)緩慢起泵，控制泵送速度在2000m/h以內(nèi)，并嚴(yán)格監(jiān)控電纜張力，防止對(duì)井下工具串產(chǎn)生劇烈沖擊當(dāng)工具串進(jìn)入水平段以后，要嚴(yán)格監(jiān)控電纜張力以及CCL數(shù)據(jù)，要求控制泵送速度小于2500m/h橋塞與槍串下入、泵送施工控制：控制不同深度下入速度，摸清操作5819小時(shí)溶解情況（60MPa下失封）目前，完成可溶橋塞整體承壓、溶解失封室內(nèi)試驗(yàn)，模擬實(shí)際地層溫度95℃，橋塞坐封后每隔6小時(shí)進(jìn)行一次承壓試驗(yàn)，在第3次承壓試驗(yàn)（溶解19小時(shí)）時(shí)，承壓60MPa失封12小時(shí)溶解情況（承壓70MPa）第3次承壓曲線（溶解19小時(shí)）前2次承壓曲線（溶解6、12小時(shí)）6小時(shí)溶解情況（承壓70MPa）坐封承壓情況（承壓70MPa）開(kāi)展可溶橋塞現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，進(jìn)一步降低成本19小時(shí)溶解情況（60MPa下失封）目前，完成可5910天溶解情況25天溶解為粉末天數(shù)d溶解質(zhì)量kg/d可溶橋塞溶解規(guī)律曲線將失封后的橋塞放入加熱箱內(nèi)繼續(xù)溶解，每隔24小時(shí)進(jìn)行一次殘留物稱重，確定全溶解時(shí)間為25天，繪制溶解曲線為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提供參考數(shù)據(jù)溶解過(guò)程中的中心管溶解過(guò)程中的錐體及卡瓦可溶橋塞室內(nèi)試驗(yàn)性能指標(biāo)滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求10天溶解情況25天溶解為粉末天數(shù)d溶解質(zhì)量kg/d可溶橋塞60工具定型批量生產(chǎn)后，在2019年基礎(chǔ)上：全復(fù)合橋塞成本降低20%，達(dá)到1.73萬(wàn)元/套鋁合金橋塞成本降低25%，達(dá)到1.62萬(wàn)元/套速鉆橋塞壓裂工藝服務(wù)價(jià)格與橋塞工具價(jià)格變化進(jìn)一步降低成本，工具成本再降低20%以上工具定型批量生產(chǎn)后，在2019年基礎(chǔ)上：速鉆橋塞壓裂工藝服務(wù)61橋塞批量采購(gòu)或加工周期長(zhǎng)問(wèn)題科研階段，國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞應(yīng)用數(shù)量少，與合作單位采取不招標(biāo)方式簽訂加工定作合同速鉆橋塞對(duì)加工材料、加工工藝和精度要求高，需要使用不可替代的高溫?zé)釅鸿偳都夹g(shù)，經(jīng)前期調(diào)研、咨詢，目前油田內(nèi)部加工廠家及普通機(jī)械加工廠沒(méi)有能力完成加工。合作單位吉林旭峰公司具有獨(dú)有的加工工藝及技術(shù)，但受限于該合作單位為非油田物資入網(wǎng)及加工備案企業(yè)，批量購(gòu)置或加工應(yīng)用時(shí)，程序繁瑣，周期長(zhǎng)橋塞批量采購(gòu)或加工周期長(zhǎng)問(wèn)題科研階段，國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞應(yīng)用數(shù)量62

滑套隨套管下入固井完井，通過(guò)滑套定點(diǎn)壓裂有效提高單簇施工排量，所需設(shè)備少，水馬力低，具有壓裂針對(duì)性強(qiáng)、效率高、成本低的特點(diǎn)四、套管固井壓力平衡滑套分段壓裂工藝固井水泥定位器封隔器壓力平衡滑套噴槍單流閥篩管及引鞋固井壓力平衡滑套壓裂工藝原理圖

L滑套壓裂每簇改造程度相當(dāng)L多簇壓裂改造不均勻滑套隨套管下入固井完井，通過(guò)滑套定點(diǎn)壓裂有效提高63（1）研發(fā)液壓式和機(jī)械式2種可開(kāi)關(guān)壓力平衡滑套，滿足不同儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)需要1、攻關(guān)進(jìn)展情況液壓式可開(kāi)關(guān)壓力平衡滑套全通徑結(jié)構(gòu)，液壓式可重復(fù)開(kāi)關(guān)內(nèi)部無(wú)定位槽，防水泥性強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)：

適用于開(kāi)發(fā)水平井，滿足后續(xù)測(cè)試、控水等生產(chǎn)措施調(diào)整需要缺點(diǎn)：外徑大、尺寸長(zhǎng)，多級(jí)下入通過(guò)性差滑套開(kāi)啟缺乏驗(yàn)證手段液壓式滑套結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)液口A進(jìn)液口B內(nèi)滑套內(nèi)滑套（1）研發(fā)液壓式和機(jī)械式2種可開(kāi)關(guān)壓力平衡滑套，滿足不同儲(chǔ)層64機(jī)械式壓力平衡滑套第一代機(jī)械式滑套，需上提管柱開(kāi)啟，古龍南平26井試驗(yàn)中滑套開(kāi)啟力設(shè)為4.5t，在連續(xù)油管最大安全上提載荷下，傳遞至井下力不足4t，導(dǎo)致滑套無(wú)法開(kāi)啟研制第二代機(jī)械式壓力平衡滑套，下入工具錨定滑套后通過(guò)環(huán)空打壓開(kāi)啟，無(wú)需上提管柱，提高了開(kāi)啟成功率第二代機(jī)械式壓力平衡滑套第一代機(jī)械式滑套滑套滑套開(kāi)關(guān)工具機(jī)械式壓力平衡滑套第一代機(jī)械式滑套，需上提管柱開(kāi)啟，古龍南平65

通過(guò)分析計(jì)算，機(jī)械式壓力平衡滑套通過(guò)能力為液壓式滑套1.3倍，且滑套開(kāi)關(guān)可驗(yàn)證，適用于儲(chǔ)層致密、多段壓裂的探評(píng)井內(nèi)部設(shè)計(jì)定位槽，可驗(yàn)證滑套開(kāi)關(guān)外徑小，長(zhǎng)度短，多級(jí)下入通過(guò)性強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：非全通徑結(jié)構(gòu)，不便于后續(xù)施工定位槽易殘留水泥，增加開(kāi)啟力（室內(nèi)試驗(yàn)增加0.5t）機(jī)械式開(kāi)關(guān)不可重復(fù)機(jī)械式滑套結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)滑套通過(guò)分析計(jì)算，機(jī)械式壓力平衡滑套通過(guò)能力為液壓66水泥環(huán)起裂時(shí)向應(yīng)力分布計(jì)算模型建立壓裂端口水泥環(huán)起裂計(jì)算模型，模擬分析起裂應(yīng)力，優(yōu)化滑套端口結(jié)構(gòu)滑套端口優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)選120℃條件下不液化的高性能潤(rùn)滑黃油，填充滑套行程腔，避免水泥固化滑套（2）通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和多種方式優(yōu)選，形成了防水泥粘接滑套方法，提高滑套開(kāi)啟壓裂成功率黃油填充區(qū)域水泥環(huán)起裂時(shí)向應(yīng)力分布計(jì)算模型建立壓裂端口水泥環(huán)起裂計(jì)算模型67室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證：模擬固井條件，滑套外灌滿水泥，候凝72h滑套開(kāi)關(guān)壓力與設(shè)計(jì)值相符，防水泥技術(shù)有效避免了水泥同滑套粘接壓力平衡滑套開(kāi)關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表固井條件下滑套開(kāi)關(guān)試驗(yàn)圖現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證：肇56-平29井下入6級(jí)滑套固井完井，1年后實(shí)施壓裂，各滑套開(kāi)啟力與設(shè)計(jì)值相符，防水泥技術(shù)可長(zhǎng)期有效保證滑套的開(kāi)關(guān)性能室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證：模擬固井條件，滑套外灌滿水泥，候凝72h壓力平68開(kāi)展了完井管柱受力及通過(guò)能力模擬分析，形成了安全評(píng)估方法及軟件，有效指導(dǎo)完井管柱安全下入建立了完井施工規(guī)范，保障各工序有效銜接，降本增效（3）形成了完井管柱下入安全評(píng)估方法，建立了完井施工規(guī)范，提高了效率，降低了風(fēng)險(xiǎn)管柱起下過(guò)程中管柱力學(xué)狀態(tài)預(yù)測(cè)圖井眼軌跡圖開(kāi)展了完井管柱受力及通過(guò)能力模擬分析，形成了安全評(píng)估方法及軟69

目前2種套管固井壓力平衡滑套結(jié)構(gòu)已基本定型，達(dá)到耐溫120℃、承壓70MPa指標(biāo)，開(kāi)展5口井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，完成壓裂3口井，滑套開(kāi)啟成功率100%，最大施工排量6m3/min工藝成功率100%，最大加砂規(guī)模115m3

，一天最多壓裂5段現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井統(tǒng)計(jì)表2、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況目前2種套管固井壓力平衡滑套結(jié)構(gòu)已基本定型，達(dá)70肇56-平29井現(xiàn)場(chǎng)施工曲線（環(huán)空加砂）

肇56-平29井壓裂6段油管排量0.8-0.9m3/min，環(huán)空排量6m3/min，液量1305m3，加砂80m3，單日完成5段壓裂，初期日產(chǎn)油14.6t/d，目前日產(chǎn)油7.4t/d滑套開(kāi)啟顯示

該井在滑套固井完井1年后實(shí)施壓裂，各層段滑套開(kāi)啟顯示明顯，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類水平，成本降低50%以上肇56-平29井現(xiàn)場(chǎng)施工曲線（環(huán)空加砂）肇5671肇56-平29井裂縫三維形態(tài)總圖

通過(guò)微地震能量掃描四維影像壓裂裂縫監(jiān)測(cè)表明，各層段均得到了有效改造，滑套成功開(kāi)啟，驗(yàn)證了“套管固井壓力平衡滑套分段壓裂工具”的適應(yīng)性，達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)肇56-平29井裂縫三維形態(tài)總圖通過(guò)微地震能723、國(guó)內(nèi)外技術(shù)對(duì)標(biāo)工具耐溫、承壓和防水泥性能同國(guó)外產(chǎn)品相當(dāng)，成本降低60%自主研發(fā)滑套具備可重復(fù)開(kāi)關(guān)性能，更適應(yīng)國(guó)內(nèi)油田開(kāi)發(fā)需要工藝成熟度、系列化程度低于國(guó)外產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外壓力平衡滑套性能指標(biāo)及價(jià)格對(duì)比表3、國(guó)內(nèi)外技術(shù)對(duì)標(biāo)工具耐溫、承壓和防水泥性能同國(guó)外產(chǎn)品相當(dāng)，734、下步規(guī)模應(yīng)用工作安排（1）目前有壓力平衡滑套25套，下步將應(yīng)用自主研發(fā)的壓縮式底封環(huán)空加砂壓裂工藝，開(kāi)展滑套開(kāi)關(guān)和環(huán)空壓裂試驗(yàn)前期采用擴(kuò)張式底封環(huán)空加砂壓裂工藝管柱開(kāi)啟滑套并壓裂下步應(yīng)用自主研發(fā)壓縮式式底封環(huán)空加砂壓裂工藝開(kāi)展滑套開(kāi)啟、壓裂試驗(yàn)4、下步規(guī)模應(yīng)用工作安排（1）目前有壓力平衡滑套25套，下步74（2）開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)改進(jìn)完善工具，進(jìn)一步評(píng)價(jià)2種類型壓力平衡滑套適用性（3）規(guī)范工具加工工藝和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，將成本降低50%，即5萬(wàn)元/段（4）滑套工具形成系列化，滿足開(kāi)發(fā)井和探評(píng)井施工需要（5）建立滑套完井壓裂施工規(guī)范，明確各項(xiàng)施工操作步驟，改進(jìn)完善應(yīng)急預(yù)案，降低風(fēng)險(xiǎn)，提高成功率（2）開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)改進(jìn)完善工具，進(jìn)一步評(píng)價(jià)2種類型壓力平衡滑75匯報(bào)結(jié)束懇請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)批評(píng)指正！匯報(bào)結(jié)束76docin/sanshengshiyuandoc88/sanshenglu

更多精品資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn)docin/sanshengshiyuan更多精品77水平井體積壓裂工具國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)進(jìn)展及下步規(guī)模應(yīng)用工作安排大慶油田采油工程研究院二〇一六年二月水平井體積壓裂工具國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)進(jìn)展及下步規(guī)模應(yīng)用工作安排大慶油78匯報(bào)內(nèi)容一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝二、水力噴射油管加砂壓裂工藝三、復(fù)合橋塞壓裂工藝四、套管固井壓力平衡滑套分段壓裂工藝匯報(bào)內(nèi)容一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工79

近年來(lái)，大慶油田應(yīng)用水平井體積壓裂工藝，取得了致密油氣領(lǐng)域的突破，但國(guó)外工具及技術(shù)服務(wù)費(fèi)用高，制約了應(yīng)用規(guī)模和效益，為打破技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)降本增效、規(guī)模應(yīng)用目標(biāo)，開(kāi)展了壓裂工具國(guó)產(chǎn)化研究，目前已初步完成并定型了4項(xiàng)水平井體積壓裂工藝近年來(lái)，大慶油田應(yīng)用水平井體積壓裂工藝，取得了80安全接頭扶正器噴槍單流閥平衡閥Y211封隔器定位器導(dǎo)向頭第二代水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝管柱一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝國(guó)外從2019年開(kāi)展研究水力噴射壓裂技術(shù)，2019年由長(zhǎng)慶油田引入國(guó)內(nèi)，2019年國(guó)內(nèi)由長(zhǎng)慶為主組織攻關(guān)第一代水力噴射壓裂技術(shù)，不設(shè)置底部封隔器，利用“伯努利”效應(yīng)引起負(fù)壓差進(jìn)行分段壓裂，大慶井下同期引入大慶油田2009年第二代技術(shù)開(kāi)始設(shè)置底部封隔器，大慶油田2019年直接參與二代技術(shù)的攻關(guān)第一代水力噴砂壓裂工藝管柱安全接頭水力噴槍篩管單流閥導(dǎo)向頭扶正器安全接頭扶正器噴槍單流閥平衡閥Y211封隔器定位器導(dǎo)向頭第二81一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝前期開(kāi)展加底部封隔器的油管噴砂壓裂工藝研究，受當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)連續(xù)油管應(yīng)用少，常規(guī)井口動(dòng)密封裝置不配套限制，底部封隔器采用擴(kuò)張式液壓封隔器，逐層上提油管實(shí)現(xiàn)多段壓裂?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用6口井，最高施工壓力60MPa，排量3.6m3/min，加砂量168m3，單趟管柱壓裂9段安全接頭水力噴槍水力錨扶正器K344封隔器擴(kuò)張式底封（液壓坐封）噴砂壓裂工藝管柱一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝前期開(kāi)展加底部封82通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況總結(jié)分析，且結(jié)合國(guó)內(nèi)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)形成一套適應(yīng)大慶油田的優(yōu)化設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)控制、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案等配套的規(guī)范關(guān)鍵技術(shù)1：耐溫120℃、承壓70MPa小直徑擴(kuò)張式封隔器優(yōu)化膠料配方及制作工藝，提高抗拉強(qiáng)度和延伸率，增強(qiáng)了抗疲勞性膠筒采用尼龍+鋼絲簾線結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)肩部保護(hù)機(jī)構(gòu)和可移動(dòng)鋼碗，提高承壓性能，降低殘余變形擴(kuò)張式底封水力噴射壓裂工藝關(guān)鍵技術(shù)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況總結(jié)分析，且結(jié)合國(guó)內(nèi)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)83關(guān)鍵技術(shù)2：內(nèi)嵌整體式噴槍設(shè)計(jì)整體式結(jié)構(gòu)噴嘴，內(nèi)嵌至本體中，提高耐返濺磨蝕性能噴嘴采用合金材質(zhì)，噴槍本體噴涂耐磨涂層，提高耐磨性能設(shè)計(jì)最大加砂量300m3，現(xiàn)場(chǎng)成功驗(yàn)證指標(biāo)168m3，余地較大關(guān)鍵技術(shù)3：噴砂壓裂優(yōu)化、控制方法、操作規(guī)程及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案優(yōu)化排量、磨料濃度等六項(xiàng)施工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)有效射孔優(yōu)化射速、環(huán)空壓力等施工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層有效改造關(guān)鍵技術(shù)2：內(nèi)嵌整體式噴槍設(shè)計(jì)整體式結(jié)構(gòu)噴嘴，內(nèi)嵌至本體中，84現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，擴(kuò)張式底封環(huán)空壓裂工藝在埋藏深度淺、儲(chǔ)層物性較好、施工壓力較低（30MPa以內(nèi)）的肇州、敖南葡萄花水平井適應(yīng)性強(qiáng)；對(duì)于古龍南等高壓力儲(chǔ)層（大于40MPa）的水平井不適應(yīng)“十二五”隨著連續(xù)油管規(guī)模應(yīng)用，在八廠、九廠開(kāi)展了擴(kuò)張式底封環(huán)空加砂壓裂探索試驗(yàn)，評(píng)價(jià)工藝適用性擴(kuò)張式底封環(huán)空加砂壓裂現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井?dāng)?shù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，擴(kuò)張式底封環(huán)空壓裂工藝在埋藏深度85壓縮式底封環(huán)空加砂壓裂工藝關(guān)鍵技術(shù)1：機(jī)械式封隔器重復(fù)坐封、解封、錨定技術(shù)利用有限元軟件模擬分析了低坐封力膠筒密封承壓機(jī)理，設(shè)計(jì)了復(fù)合式密封膠筒優(yōu)化膠料配方，設(shè)計(jì)端部保護(hù)機(jī)構(gòu)，提高膠筒重復(fù)密封、承壓性能

目前連續(xù)油管可以實(shí)現(xiàn)高壓動(dòng)密封，機(jī)械位移動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)，底部封隔技術(shù)升級(jí)后，可實(shí)現(xiàn)與國(guó)際技術(shù)同步（1）連續(xù)油管下壓負(fù)荷僅為普通油管20%-30%，為保證封隔器密封承壓性能，研發(fā)了低坐封力、承高壓壓縮式膠筒復(fù)合密封膠筒模擬分析圖壓縮式底封環(huán)空加砂壓裂工藝關(guān)鍵技術(shù)1：機(jī)械式封隔器重復(fù)坐封、86室內(nèi)耐溫、坐封、承壓、疲勞試驗(yàn)

選取3批次6只膠筒進(jìn)行了油浸試驗(yàn)，達(dá)到了20kN坐封力下承壓70MPa，耐溫120℃指標(biāo)，膠筒最大殘余變形4.6%，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需要承壓試驗(yàn)曲線

膠筒試驗(yàn)后

膠筒室內(nèi)耐溫、承壓、疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)表室內(nèi)耐溫、坐封、承壓、疲勞試驗(yàn)選取3批次6只膠筒87優(yōu)選高強(qiáng)度合金鋼，采用滲碳、激光處理等特殊工藝，提高錨定、承壓性能（2）研制了承高壓、高強(qiáng)度，可多次重復(fù)錨定卡瓦通過(guò)軟件模擬，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)優(yōu)化卡瓦結(jié)構(gòu)，改善受力狀態(tài)，減少應(yīng)力集中，提高卡瓦回收性能常規(guī)卡瓦材質(zhì)和合金鋼材質(zhì)性能對(duì)比卡瓦受力模擬分析圖優(yōu)選高強(qiáng)度合金鋼，采用滲碳、激光處理等特殊工藝，提高錨定、承88卡瓦性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)表卡瓦試驗(yàn)后

選取3批次6套卡瓦進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)，承壓70MPa，錨定力850KN，疲勞10次，卡瓦牙最大磨損量0.32mm，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需要古693-108-平102壓裂8段后卡瓦室內(nèi)錨定、承壓、疲勞試驗(yàn)卡瓦性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)表卡瓦試驗(yàn)后選取3批次6套卡瓦89攜砂液注入試驗(yàn)套管試驗(yàn)后封隔器室內(nèi)防砂試驗(yàn)：將30%砂比的壓裂液注入試驗(yàn)套管中，反復(fù)3次，封隔器坐封、解封順利，承壓時(shí)無(wú)滲漏，無(wú)位移工具核心部件設(shè)計(jì)排砂通道，防止沉砂堆積，降低砂卡風(fēng)險(xiǎn)（3）設(shè)計(jì)防砂結(jié)構(gòu)，提高坐封、解封可靠性坐封承壓試驗(yàn)攜砂液注入試驗(yàn)套管試驗(yàn)后封隔器室內(nèi)防砂試驗(yàn)：將30%砂比的壓90防油砂極限試驗(yàn)：將原油與石英砂混合后灌入封隔器內(nèi)部，反復(fù)5次換向無(wú)遇阻現(xiàn)象，坐封、解封順利灌滿油砂后的Y211封隔器換向后的Y211封隔器及中心管

臺(tái)40-平12老井試驗(yàn)中，暴露出膏狀油砂混合物卡死換向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致封隔器不坐封問(wèn)題，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)，排砂面積達(dá)到4500mm2，是原結(jié)構(gòu)4倍，提高了防砂性能排砂孔中心管防砂槽優(yōu)化后工具結(jié)構(gòu)防油砂極限試驗(yàn)：將原油與石英砂混合后灌入封隔器內(nèi)部，反復(fù)5次91關(guān)鍵技術(shù)2:機(jī)械式換軌技術(shù)，實(shí)現(xiàn)封隔器坐封、解封軌道換向

換軌機(jī)構(gòu)由換向軌道、換向環(huán)和軌道銷釘組成，通過(guò)換向環(huán)在長(zhǎng)短軌道間的移動(dòng)，改變坐封、解封狀態(tài)換向環(huán)和軌道銷釘換向軌道

室內(nèi)試驗(yàn)，反復(fù)換向60次，成功率100%，軌道銷釘磨損0.02mm，滿足現(xiàn)場(chǎng)需要坐封軌道解封軌道試驗(yàn)后中心管軌道和換向環(huán)封隔器換軌機(jī)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)2:機(jī)械式換軌技術(shù)，實(shí)現(xiàn)封隔器坐封、解封軌道換向92壓裂管柱整體室內(nèi)模擬井穩(wěn)定性能檢驗(yàn)

隨機(jī)抽取2批次加工的新型Y211封隔器、平衡閥等工具，組成2趟管柱，在試驗(yàn)井進(jìn)行壓裂管柱整體性試驗(yàn)，錨定、坐封、解封成功率100%1#井試驗(yàn)照片4#井試驗(yàn)照片試驗(yàn)井模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)表壓裂管柱整體室內(nèi)模擬井穩(wěn)定性能檢驗(yàn)隨機(jī)抽取2批93

應(yīng)用壓縮式底封環(huán)空加砂壓裂工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)6口井，單趟管柱壓裂8段，最大排量6m3/min，最高壓力50MPa，最大加砂規(guī)模195m3，一天最多壓裂5段現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況及工藝性能初步評(píng)價(jià)連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂施工參數(shù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況應(yīng)用壓縮式底封環(huán)空加砂壓裂工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)6口井，單趟管柱94

通過(guò)對(duì)4口試驗(yàn)井壓裂后工具拆解分析評(píng)價(jià)，封隔器、平衡閥等工具換向靈活，噴槍僅本體有磨蝕，室內(nèi)又進(jìn)行了坐封、承壓、錨定、解封檢驗(yàn)，性能指標(biāo)仍滿足繼續(xù)施工需要

壓前新型Y211封隔器壓后新型Y211封隔器

壓前平衡閥壓后平衡閥壓前噴槍壓后噴槍壓后工具檢驗(yàn)及性能測(cè)試通過(guò)對(duì)4口試驗(yàn)井壓裂后工具拆解分析評(píng)價(jià)，封隔器95核心工具零件檢驗(yàn)及測(cè)試統(tǒng)計(jì)4口井24片卡瓦，壓后第一卡瓦牙平均磨損0.45mm，其余卡瓦牙無(wú)磨損4口井封隔器膠筒壓后無(wú)破損，膠筒下端部變形最大，最大殘余變形率4.51%古693-108-平102壓裂8段卡瓦古693-108-平102壓裂8段膠筒核心工具零件檢驗(yàn)及測(cè)試統(tǒng)計(jì)4口井24片卡瓦，壓后第一卡瓦牙平96壓裂施工后核心部件拆解檢驗(yàn)情況封隔器排砂結(jié)構(gòu)可有效排砂，軌道中僅有少量存砂，封隔器換向靈活，無(wú)卡阻內(nèi)嵌式噴槍本體有磨蝕，噴孔平均擴(kuò)徑率0.24%，仍滿足噴砂射孔需要古693-92-平108壓后中心管古693-92-平108壓后噴槍室內(nèi)試驗(yàn)表明，性能指標(biāo)仍滿足繼續(xù)施工需要壓裂施工后核心部件拆解檢驗(yàn)情況封隔器排砂結(jié)構(gòu)可有效排砂，軌道97設(shè)計(jì)指標(biāo)：耐溫120℃、承壓70MPa指標(biāo)，施工排量設(shè)計(jì)8m3/min，單趟管柱壓裂10段現(xiàn)場(chǎng)成功驗(yàn)證指標(biāo)：最高耐溫90℃、最高承壓50MPa，最大排量6m3/min，單趟管柱壓裂8段，單個(gè)工作日（8小時(shí)）完成5段（主要受其它協(xié)同工作條件限制），完成設(shè)計(jì)指標(biāo)余地較大工藝管柱性能初步評(píng)價(jià)新型Y211封隔器

內(nèi)嵌式噴槍平衡閥導(dǎo)流扶正器彈性扶正器目前，新型Y211底封水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝已基本定型設(shè)計(jì)指標(biāo)：耐溫120℃、承壓70MPa指標(biāo)，施工排量設(shè)計(jì)8m98安全接頭導(dǎo)向頭扶正器噴槍單流閥平衡閥Y211封隔器定位器彈性扶正器同國(guó)內(nèi)外技術(shù)對(duì)標(biāo)與國(guó)外公司工藝管柱結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能指標(biāo)相同，成本降低67%（5段計(jì)算），但現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井?dāng)?shù)少安全接頭扶正器噴槍球座平衡閥Y211封隔器定位器導(dǎo)向頭扶正器安全接頭噴槍平衡閥Y211封隔器定位器引鞋球座NCS公司工藝管柱杰瑞公司工藝管柱大慶油田自主研發(fā)工藝管柱安全接頭導(dǎo)向頭扶正器噴槍單流閥平衡閥Y211封隔器定99同國(guó)內(nèi)外技術(shù)對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外水力噴射環(huán)空加砂工藝技術(shù)水平對(duì)比與國(guó)內(nèi)產(chǎn)品相比，完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，川慶等公司產(chǎn)品核心部件仍需進(jìn)口采油院（10萬(wàn)元/趟）川慶（本體國(guó)產(chǎn)，膠筒進(jìn)口，2萬(wàn)元/只）同國(guó)內(nèi)外技術(shù)對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外水力噴射環(huán)空加砂工藝技術(shù)水平對(duì)比與國(guó)內(nèi)1004、下步規(guī)模應(yīng)用工作安排（1）繼續(xù)開(kāi)展試驗(yàn)，認(rèn)真總結(jié)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，不斷改進(jìn)完善工具，固化工藝工具設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)還未得到充分驗(yàn)證，需進(jìn)一步試驗(yàn)，標(biāo)定出工具串額定指標(biāo)（耐溫120℃、承壓70MPa指標(biāo)，排量8m3/min，單趟管柱壓裂10段）對(duì)壓后工具繼續(xù)進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)試，收集數(shù)據(jù)，優(yōu)化完善工具結(jié)構(gòu)，保證穩(wěn)定性根據(jù)施工規(guī)模、段數(shù)和時(shí)間，結(jié)合工具測(cè)試分析數(shù)據(jù)，固化不同施工階段安全施工參數(shù)（包括拉力、坐封力和射孔排量等）4、下步規(guī)模應(yīng)用工作安排（1）繼續(xù)開(kāi)展試驗(yàn)，認(rèn)真總結(jié)分析試驗(yàn)101施工工序及規(guī)范表（2）固化施工規(guī)范和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，通過(guò)擴(kuò)大現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)條款現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的全覆蓋驗(yàn)證，提高針對(duì)性和有效性施工工序及規(guī)范表（2）固化施工規(guī)范和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，通過(guò)擴(kuò)大現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)102（3）確定出工具加工工藝和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定批量生產(chǎn)，并進(jìn)一步降低成本工藝管柱由8套工具構(gòu)成，涉及加工零件117個(gè)，核心零部件11個(gè)，特殊處理工藝6種，目前由3個(gè)廠家加工下一步固化加工工藝要求，保證加工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，將成本降低50%，即5萬(wàn)元/趟國(guó)內(nèi)外連續(xù)油管環(huán)空加砂壓裂工藝管柱成本價(jià)格對(duì)比6.650%7.821NCS杰瑞采油院（目標(biāo)）采油院（目前）333910550%單段工具成本（按5段折算）單井工具成本（按5段計(jì)算）（3）確定出工具加工工藝和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定批量生產(chǎn)，并進(jìn)一103加工步驟：圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審批、加工圖紙交底、加工工藝制定和論證、備料、樣機(jī)加工、工件室內(nèi)指標(biāo)檢驗(yàn)（如果是初次加工）、組裝驗(yàn)收加工組裝周期：60天，審批+交底、工藝制定、試驗(yàn)加工、檢驗(yàn)+加工+組裝驗(yàn)收目前有3套全新檢驗(yàn)合格工具串，滿足3口井施工需要加工步驟：加工圖紙交底、加工工藝制定和論證、備料、實(shí)驗(yàn)加工、工件的甲方室內(nèi)指標(biāo)檢驗(yàn)（如果是初次加工）、批量加工、組裝驗(yàn)收加工組裝周期（20套）：60天，審批+交底、工藝制定、批量備料+加工+組裝驗(yàn)收研制階段單套工具加工步驟及周期批量工具加工步驟及周期加工步驟：圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審批、加工圖紙交底、加工工藝制定和論證、備104（4）建立壓裂工具加工、組裝和檢驗(yàn)規(guī)程，應(yīng)用專用設(shè)備檢查關(guān)鍵零件，保證工具可靠性加工精度檢驗(yàn)：按圖紙要求測(cè)量機(jī)械零件尺寸公差關(guān)鍵部件檢驗(yàn)：膠筒油浸試驗(yàn)、卡瓦錨定試驗(yàn)、中心管承高壓試驗(yàn)組裝成品檢驗(yàn)：每件成品進(jìn)行15MPa常規(guī)檢驗(yàn)，抽取5%進(jìn)行耐溫、承壓和疲勞極限試驗(yàn)?zāi)z筒高溫高壓油浸檢測(cè)設(shè)備卡瓦錨定力檢測(cè)設(shè)備工具室內(nèi)高壓試驗(yàn)平臺(tái)（4）建立壓裂工具加工、組裝和檢驗(yàn)規(guī)程，應(yīng)用專用設(shè)備檢查關(guān)鍵105（5）加強(qiáng)同施工方（連續(xù)油管隊(duì)和壓裂隊(duì)）溝通磨合，保障各工序有序銜接，提高施工效率按照設(shè)計(jì)做好施工前的人員、設(shè)備準(zhǔn)備工作，并逐一對(duì)照檢查，掌握人員設(shè)備能力水平嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，完成地面管匯、井口和工藝管柱拉力、驗(yàn)封等測(cè)試試驗(yàn)做好技術(shù)交底，明確施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和應(yīng)急預(yù)案實(shí)施方式（5）加強(qiáng)同施工方（連續(xù)油管隊(duì)和壓裂隊(duì)）溝通磨合，保障各工序106（6）加強(qiáng)人員培訓(xùn)，滿足規(guī)模應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)需要組長(zhǎng)：張永平副組長(zhǎng)：李琳許國(guó)文李博睿一組二組馬梓涵張宏巖程木林張春輝現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)小組現(xiàn)場(chǎng)組織監(jiān)督壓裂施工指揮連續(xù)油管操作指揮工作總協(xié)調(diào)

現(xiàn)場(chǎng)總協(xié)調(diào)環(huán)空加砂壓裂涉及施工單位、工序較多，目前單井壓裂需配置3人指導(dǎo)施工，按照項(xiàng)目組現(xiàn)有人員安排，僅能滿足2口井同時(shí)施工需要，下一步加強(qiáng)培訓(xùn)，滿足規(guī)模應(yīng)用需要（6）加強(qiáng)人員培訓(xùn)，滿足規(guī)模應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)需要組長(zhǎng)：107（7）規(guī)模應(yīng)用需要領(lǐng)導(dǎo)解決的問(wèn)題簡(jiǎn)化核心零件加工審批程序噴槍噴嘴及新型Y211封隔器卡瓦采用高強(qiáng)度材料、特殊加工和熱處理工藝制造，經(jīng)前期調(diào)研、咨詢，油田內(nèi)部企業(yè)不具備相應(yīng)加工能力，目前委托加工廠家為非油田加工備案企業(yè)，辦理加工審批程序繁瑣，周期長(zhǎng)購(gòu)買連續(xù)油管安全下入、受力壓力軟件

國(guó)外連續(xù)油管環(huán)空加砂壓裂必備軟件，主要用于計(jì)算不同井深、壓力、井眼軌跡條件下連續(xù)油管彎曲、受力狀態(tài)，優(yōu)化施工參數(shù)，指導(dǎo)連續(xù)油管安全高效施工（7）規(guī)模應(yīng)用需要領(lǐng)導(dǎo)解決的問(wèn)題簡(jiǎn)化核心零件加工審批程序108二、水力噴射油管加砂分段壓裂工藝

射孔壓裂一體化，無(wú)須機(jī)械封隔，適用于老井重復(fù)壓裂、部分井筒不完整井、固井質(zhì)量差等復(fù)雜井況壓裂改造安全接頭扶正器單流閥水力噴射油管加砂分段壓裂工藝噴槍

射孔和壓裂加砂都經(jīng)噴槍進(jìn)入地層，噴嘴耐磨性能和噴槍本體耐返濺性能是該工藝技術(shù)關(guān)鍵噴槍單孔射流反濺模擬圖反濺區(qū)域50-60mm二、水力噴射油管加砂分段壓裂工藝射孔壓裂一體化109國(guó)內(nèi)外噴槍性能對(duì)比國(guó)產(chǎn)內(nèi)嵌式整體噴槍（加砂168m3，噴嘴擴(kuò)徑率6.7%，按磨蝕公式計(jì)算還可加砂150m3）哈里伯頓內(nèi)嵌式整體噴槍（龍平2井加砂400m3前后對(duì)比）

自主研發(fā)噴槍的孔徑、相位角等結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平與國(guó)外相當(dāng)，差距主要在材料耐磨性，需繼續(xù)優(yōu)選材質(zhì)（航空用、軍用）提高加砂規(guī)模國(guó)內(nèi)外噴性能槍對(duì)比表國(guó)內(nèi)外噴槍性能對(duì)比國(guó)產(chǎn)內(nèi)嵌式整體噴槍哈里伯頓內(nèi)嵌式整體噴槍110水力噴砂壓裂原理井身結(jié)構(gòu)不完善井水力噴砂壓裂工藝Bernoulli理論:其中φ為流速系數(shù)，流線性噴嘴φ=0.98Pn為噴嘴壓力降即泵壓與除噴嘴以外的整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的壓力損失之差，Pa；An

、A為噴嘴面積及噴射面積，m2沖擊力壓力

Bernoulli方程水力噴砂壓裂依靠伯努利原理創(chuàng)造負(fù)壓效應(yīng)，引導(dǎo)液體僅流向噴射位置，造縫、填砂，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層改造射流速度達(dá)到220m/s時(shí)可實(shí)現(xiàn)7.5MPa壓差動(dòng)態(tài)封隔效應(yīng)環(huán)空補(bǔ)液：一是保持裂縫延伸壓力；二是降低反濺速度下步工作安排水力噴砂壓裂原理井身結(jié)構(gòu)不完善井水力噴砂壓裂工藝Bernou111漏點(diǎn)（破裂壓力P2:41.5MPa）破裂壓力P1:41.5MPa漏點(diǎn)處于水平段或接近水平段設(shè)計(jì)原理與原則漏點(diǎn)在水平段或接近時(shí)設(shè)計(jì)排量應(yīng)保證漏點(diǎn)不破裂，同時(shí)有效改造目的層需遵循以下原則（以龍平2為例）：伯努利效應(yīng)產(chǎn)生負(fù)壓△P射流沖擊壓力P3縫口壓力P4（1）施工時(shí)漏點(diǎn)處壓力P2≈P1＞P4（龍平2井P2≈P1=41.5MPa）（2）為保證目的層啟裂延伸，以環(huán)空處壓力41.5MPa，考慮油管摩阻、靜液柱、嘴損，確定油管排量2.5-3.0m3/min，對(duì)應(yīng)地面壓力55.7-65.7MPa（3）環(huán)空排量的確定需保證漏點(diǎn)不被壓開(kāi)，依據(jù)漏失測(cè)試確定（初步設(shè)計(jì)環(huán)空排量按照無(wú)漏失計(jì)算排量1.4-1.8m3/min，地面壓力27.8-29.6MPa）龍平2井水力噴砂壓裂垂深2140m垂深2130m漏點(diǎn)（破裂壓力P2:41.5MPa）破裂壓力P1:41.5M112動(dòng)、靜態(tài)漏失相結(jié)合的診斷測(cè)試在保證低于漏點(diǎn)壓力低于其破裂壓力條件下，通過(guò)小排量注入測(cè)試、診斷漏失速率，為壓力控制及環(huán)空排量調(diào)整提供依據(jù)根據(jù)漏點(diǎn)破裂壓力確定環(huán)空地面允許壓力P*動(dòng)態(tài)診斷0.3~0.6m3/min注入壓裂液至環(huán)空壓力達(dá)到P*壓力降低1MPa時(shí)再次泵入，至環(huán)空達(dá)P*記錄時(shí)間計(jì)算診斷漏失速率靜態(tài)診斷無(wú)法達(dá)到P*漏失較大漏失大于1m3/min小排量小級(jí)差升排量測(cè)試直至環(huán)空壓力達(dá)到P*根據(jù)不同排量下壓力變化確定動(dòng)態(tài)漏失排量m3/min壓力MPa動(dòng)、靜態(tài)漏失相結(jié)合的診斷測(cè)試在保證低于漏點(diǎn)壓力113目的層有效改造控制方法與施工參數(shù)調(diào)整以測(cè)定漏失數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)不同漏失情況實(shí)施不同控制方法，調(diào)整施工參數(shù)，防止漏點(diǎn)被壓開(kāi)，有效改造目的層不同漏失速率處理控制方法目的層有效改造控制方法與施工參數(shù)調(diào)整以測(cè)定漏失114

一趟管柱下2-3級(jí)噴槍，單級(jí)噴槍磨蝕嚴(yán)重時(shí)，投球打滑套啟用另一級(jí)噴槍，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模加砂壓裂，提高效率，降低成本開(kāi)展一趟多槍工藝實(shí)現(xiàn)多段大規(guī)模加砂壓裂試驗(yàn)多級(jí)滑套噴槍多級(jí)丟手安全接頭全保護(hù)防反濺噴槍，提高本體耐磨蝕性能單級(jí)噴槍理論上滿足加砂500m3需要，全井加砂1000-1500m3球座采用合金材質(zhì)提高耐磨性，配套輕質(zhì)球，提高滑套開(kāi)啟成功率一趟多槍壓裂工藝管柱圖安全接頭噴槍一趟管柱下2-3級(jí)噴槍，單級(jí)噴槍磨蝕嚴(yán)重時(shí)，投115設(shè)計(jì)全保護(hù)防反濺噴槍，提高加砂規(guī)模為保證連接強(qiáng)度，內(nèi)嵌式噴槍本體采用合金結(jié)構(gòu)鋼，耐磨防反濺性能差，限制了加砂規(guī)模設(shè)計(jì)全保護(hù)結(jié)構(gòu)噴槍，內(nèi)外均采用合金耐磨材質(zhì)，提高本體防反濺能力全保護(hù)防反濺噴槍外部合金套內(nèi)部合金套合金噴嘴內(nèi)部襯套及噴嘴定位、防轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)嵌式整體噴槍內(nèi)嵌式整體噴槍加砂100m3后照片設(shè)計(jì)全保護(hù)防反濺噴槍，提高加砂規(guī)模為保證連接強(qiáng)度，內(nèi)嵌式噴槍116通過(guò)技術(shù)攻關(guān)成功研制兩種速鉆橋塞，實(shí)現(xiàn)體積壓裂工藝關(guān)鍵工具的國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞各項(xiàng)參數(shù)表三、復(fù)合橋塞壓裂工藝1、攻關(guān)進(jìn)展情況鋁合金全復(fù)合通過(guò)技術(shù)攻關(guān)成功研制兩種速鉆橋塞，實(shí)現(xiàn)體積壓裂工藝關(guān)鍵工具的117三種橋塞性能對(duì)比三種橋塞均可鉆，但全復(fù)合、鋁合金兩種橋塞可實(shí)現(xiàn)快速鉆銑鋁合金橋塞具有通徑大、價(jià)格低、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)由于壓后壓力高，連續(xù)油管帶壓鉆塞費(fèi)用高(100萬(wàn)/井)，鋁合金橋塞配套可溶球壓后可直接投產(chǎn)，二次措施時(shí)油管鉆塞費(fèi)用低(10萬(wàn)/井)鋁合金橋塞原材料、加工工藝相對(duì)常規(guī)，易于油田內(nèi)部企業(yè)自主生產(chǎn)

三種橋塞性能對(duì)比三種橋塞均可鉆，但全復(fù)合、鋁合金兩種橋塞可實(shí)118密封模塊Ⅰ、錨定模塊Ⅱ、承壓模塊Ⅲ

將工具按功能劃分三個(gè)模塊，并進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)，各模塊結(jié)構(gòu)定型后，再開(kāi)展工具整體檢驗(yàn)，減少重復(fù)試驗(yàn)，縮短設(shè)計(jì)、研發(fā)周期工具總體設(shè)計(jì)--采用模塊化設(shè)計(jì)方法ⅠⅡⅡⅢⅢ密封模塊Ⅰ、錨定模塊Ⅱ、承壓模塊Ⅲ將工具按功能119中心管卡瓦導(dǎo)向頭錐體推環(huán)全復(fù)合速鉆橋塞：卡瓦基底、錐體采用聚酰亞胺+碳纖維，卡瓦牙采用特種陶瓷，以保證70MPa錨定性能中心管、推環(huán)、導(dǎo)向頭等優(yōu)選質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、模壓成型復(fù)合材料，保證強(qiáng)度，并降低成本鋁合金速鉆橋塞：卡瓦基底、錐體采用航空鋁，卡瓦牙采用特種陶瓷，以保證70MPa錨定性能中心管、推環(huán)、導(dǎo)向頭等優(yōu)選質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、易加工成型鑄鋁，保證強(qiáng)度，并降低成本材料優(yōu)選--建立設(shè)計(jì)材料庫(kù)，快速有據(jù)選材中心管卡瓦導(dǎo)向頭錐體推環(huán)全復(fù)合速鉆橋塞：材料優(yōu)選--建立設(shè)計(jì)1201型應(yīng)變分布顯示2型應(yīng)變分布顯示關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)及試驗(yàn)--軟件輔助，試驗(yàn)修正設(shè)計(jì)膠筒應(yīng)力分布25°85°

應(yīng)用Solidworks、ANSYS軟件，分析應(yīng)力、應(yīng)變等受力狀況，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；通過(guò)室內(nèi)錨定、油浸試驗(yàn)，檢驗(yàn)卡瓦錨定性能、膠筒密封性能，并修正設(shè)計(jì)，最終達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)試驗(yàn)加載100t曲線試驗(yàn)后卡瓦膠筒承壓70MPa曲線試驗(yàn)后膠筒膠筒卡瓦1型應(yīng)變分布顯示2型應(yīng)變分布顯示關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)及試驗(yàn)--軟件輔121配套工具設(shè)計(jì)--通用、專用分開(kāi)設(shè)計(jì)通用工具輕質(zhì)復(fù)合球及可溶金屬球：耐溫120℃、耐壓70MPa，可溶球76h完全溶解火藥坐封配套丟手工具：實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定坐封、丟手專用工具四刃鉆頭：采用硬質(zhì)合金、大流道設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全復(fù)合速鉆橋塞的快速磨銑六刃鉆頭：采用2種刀刃組合，實(shí)現(xiàn)鋁合金速鉆橋塞的高效切削配套丟手工具壓裂球六刃鉆頭四刃鉆頭配套工具設(shè)計(jì)--通用、專用分開(kāi)設(shè)計(jì)通用工具配套丟手工具壓裂球122全復(fù)合速鉆橋塞：整體坐封承壓試驗(yàn)17組，地面火藥坐封試驗(yàn)1次，達(dá)到承壓指標(biāo)70MPa開(kāi)展室內(nèi)2級(jí)鉆銑試驗(yàn)，單級(jí)橋塞平均鉆銑時(shí)間13min多級(jí)橋塞鉆銑試驗(yàn)裝置及鉆頭60MPa71.2MPa50MPa全復(fù)合速鉆橋塞坐封后承壓曲線全復(fù)合速鉆橋塞高壓試驗(yàn)全復(fù)合速鉆橋塞鉆屑整體承壓、鉆銑試驗(yàn)—確定承壓指標(biāo)、鉆銑時(shí)間全復(fù)合速鉆橋塞：多級(jí)橋塞鉆銑試驗(yàn)裝置及鉆頭60MPa71.2123鋁合金速鉆橋塞：整體坐封承壓試驗(yàn)12組，地面火藥坐封試驗(yàn)1次，達(dá)到承壓指標(biāo)70MPa開(kāi)展室內(nèi)2級(jí)鉆銑試驗(yàn)，單級(jí)橋塞平均鉆銑時(shí)間20min多級(jí)橋塞鉆銑試驗(yàn)裝置及鉆頭30MPa50MPa70MPa80MPa橋塞電纜火藥坐封后承壓曲線鋁合金橋塞鉆屑橋塞地面火藥坐封試驗(yàn)鋁合金速鉆橋塞：多級(jí)橋塞鉆銑試驗(yàn)裝置及鉆頭30MPa50MP124

截止目前，國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)5口井13級(jí)橋塞，取得一定效果和經(jīng)驗(yàn)，但也暴露出問(wèn)題2、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及改進(jìn)完善試驗(yàn)井?dāng)?shù)據(jù)表

前期試驗(yàn)證明，速鉆橋塞承壓性能滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，橋塞可實(shí)現(xiàn)快速鉆銑

截止目前，國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)5口井13級(jí)橋125古龍南-平25井：前四段施工正常，第五段由于火藥坐封器未點(diǎn)火，射孔震動(dòng)、孔眼毛刺導(dǎo)致鋁合金橋塞上提過(guò)程中遇卡葡34-平1井：第1級(jí)下入時(shí)遇卡，原因是造斜段套管接箍處存在變徑點(diǎn)，導(dǎo)致全復(fù)合橋塞下入過(guò)程中遇卡現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)生遇卡的2口井存在共性問(wèn)題：下入或起出過(guò)程中的磕碰、震動(dòng)沖擊；反應(yīng)到橋塞工具上，表現(xiàn)出防坐封力設(shè)計(jì)低現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)暴露出國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞防磕碰性能弱的問(wèn)題古龍南-平25井：前四段施工正常，第五段由于火藥坐封器未點(diǎn)火126變徑點(diǎn)弧長(zhǎng)30mm，高6mm，吊起角度模擬造斜段共測(cè)試6次，最終銷釘剪斷推環(huán)移動(dòng)、箍環(huán)破碎遇卡推環(huán)上磕碰痕跡最嚴(yán)重，正反向均有，其受力最大

模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：推環(huán)銷釘、箍環(huán)的剪斷力分別是影響橋塞磕碰性能的主、次因素推環(huán)室內(nèi)模擬井下磕碰試驗(yàn)，驗(yàn)證橋塞磕碰、沖擊影響關(guān)鍵因素變徑點(diǎn)弧長(zhǎng)30mm，高6mm，吊起角度模擬造斜段127總體改進(jìn)方案：推環(huán)銷釘剪斷力、箍環(huán)拉斷力大于工具串遇阻時(shí)動(dòng)載荷及電纜頭弱點(diǎn)，并低于卡瓦錨定極限值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)模擬數(shù)據(jù)，針對(duì)橋塞防磕碰性能弱的問(wèn)題，進(jìn)行改進(jìn)完善工具串組成圖電纜頭坐封器箍環(huán)射孔槍推環(huán)

卡瓦極限錨定室內(nèi)驗(yàn)證：提高固定力到2.7-3-3.6t時(shí)，影響橋塞錨定密封性能，合理取值范圍＜2.5t總體改進(jìn)方案：推環(huán)銷釘剪斷力、箍環(huán)拉斷力大于工具串遇阻時(shí)動(dòng)載128推環(huán)改進(jìn)：推環(huán)銷釘由非金屬變金屬，剪斷力由1.2t提高到