水力切割技術(shù)報(bào)告

水力切割技術(shù)研究報(bào)告

第一章前言研究目的及意義針對(duì)延長(zhǎng)油田初次衰竭開(kāi)發(fā)，二次注水開(kāi)發(fā)，采收率低于同類(lèi)油田。隨著油田的開(kāi)發(fā)，呈現(xiàn)問(wèn)題越來(lái)越多，如油井單井產(chǎn)液量低，含水率高，長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)過(guò)程中，砂粒運(yùn)移至油井近井地帶，造成滲流阻力增大，產(chǎn)量降低；水井吸水剖面不均勻，同層內(nèi)注入水沿微裂縫或?qū)永磔^為發(fā)育的部位向前推進(jìn)，層間注入水沿滲透率較高的層推進(jìn)，從而水驅(qū)波及范圍小，并且由于注入水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，造成注水井近井地帶污染或形成水垢，因此注水過(guò)程中，注入壓力高，出現(xiàn)注不進(jìn)去的現(xiàn)象，若提高注水壓力，又容易使微裂縫開(kāi)啟，出現(xiàn)水竄。本次研究主要在于解決以上油田開(kāi)發(fā)中存在的注水采油問(wèn)題，通過(guò)對(duì)水力切割技術(shù)的研究，以獲得一項(xiàng)油水井增產(chǎn)增注的改造技術(shù)，調(diào)整吸水剖面，提高注水效果，解除油井近井地帶的污染、堵塞等問(wèn)題，形成有利于油氣水滲流的通道，降低滲流阻力，從而提高油井產(chǎn)液量。水力切割技術(shù)，在國(guó)內(nèi)最早始于遼寧工程技術(shù)大學(xué)與俄羅斯礦山學(xué)院合作，引進(jìn)的一項(xiàng)增產(chǎn)改造技術(shù)，是在傳統(tǒng)的水射流基礎(chǔ)上，在水中加入少量磨料顆粒，通過(guò)泵車(chē)泵入井底，流體通過(guò)井下割縫工具后，形成高速射流，在水流和磨料高速?zèng)_擊下，金屬套管、水泥環(huán)和地層巖石由于受到巨大的打擊力而破壞，同時(shí)作業(yè)過(guò)程中，割縫工具自行自上而下移動(dòng)，穿透套管，最后在近井帶形成一條寬約20mm,縫高200mm,縫深1200mm的縫，從而改善近井帶的流體流動(dòng)情況，達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。該項(xiàng)技術(shù)的研究在一定程度上，能夠應(yīng)對(duì)油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的油水井注不進(jìn)、采不出問(wèn)題，為油田開(kāi)發(fā)中保持穩(wěn)產(chǎn)、提高采出程度提供了方法。研究進(jìn)展水力切割技術(shù)實(shí)際上是在純水中加入磨料顆粒，形成固-液兩相射流，由于加入的磨料顆粒量少，因此在形成射流過(guò)程中，磨料顆?？梢垣@得與水流相同的高速，而在相同的流速下，磨料顆粒對(duì)材料的打擊力是純水流的2.8倍，可以較快的切割開(kāi)材料，因此采用磨料射流優(yōu)于純水射流對(duì)油水井的改造，水力切割施工結(jié)束后，可將套管、水泥環(huán)、巖層進(jìn)行切開(kāi)，并形成一定規(guī)模的縫。1996年俄羅斯巖石力學(xué)及礦山測(cè)量研究院佩圖霍夫院士研制成功一種設(shè)備，采用在油層部位對(duì)井筒切割一對(duì)互成180°與井軸線對(duì)稱的寬12一15mm、高180mm、深1000mm的狹長(zhǎng)深縫，射流工作壓力35MPa,以每分鐘5mm的走行速度割開(kāi)套管，可在巖層中切開(kāi)深1000mm的深槽。1998年初，遼寧工程技術(shù)大學(xué)經(jīng)過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)，在俄方設(shè)備、設(shè)計(jì)思想的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)修改，將割縫設(shè)備試制成功。進(jìn)行了地面試驗(yàn)和實(shí)際割縫試驗(yàn)，割縫后的油井產(chǎn)量增加1倍以上，有效期兩年。這不僅可以解決因堵塞造成近井地層滲透率下降，而且還可以使井周高應(yīng)力區(qū)應(yīng)力重新分配而得到松弛，從而減輕壓實(shí)效應(yīng)產(chǎn)生的滲透率低下，沒(méi)有第二次堵塞的問(wèn)題。目前為止已經(jīng)為大慶、勝利、河南、中原等油田提供井下割縫的專(zhuān)用工具進(jìn)行油井、水井的割縫施工，包括各油田自行進(jìn)行施工的井?dāng)?shù)在內(nèi)，大慶、勝利、遼河、中原、河南、吉林、華北、長(zhǎng)慶等油田施工井?dāng)?shù)至2003年為止超過(guò)三百余口井，并開(kāi)發(fā)了用于4寸油井施工的割縫工具，施工后產(chǎn)油量及注水量一般為施工前的2倍，只有個(gè)別井因其他原因增產(chǎn)效果不明顯，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間一般在兩年以上。成功率高，只需借用油田的壓裂設(shè)備即可施工；成本低、操作簡(jiǎn)單，不會(huì)出故障，而且已經(jīng)被推廣應(yīng)用在極薄油層、多層套管油層代替射孔及進(jìn)行油井的深穿和井下擴(kuò)孔。1.2.1割縫工具的研究進(jìn)展水力噴砂割縫工具主要由三部分組成：移動(dòng)器、復(fù)位器、噴槍。移動(dòng)器控制噴槍在施工時(shí)產(chǎn)生一定自上而下的移動(dòng)速度，復(fù)位器在完成一組割縫后恢復(fù)到位。遼寧工程技術(shù)大學(xué)張永利等人研制的早期噴槍結(jié)構(gòu)如圖1所示，在水壓作用下，噴槍隨同有關(guān)部件向下移動(dòng)，其向下移動(dòng)速度由移動(dòng)器中上下活塞之間的液壓油通過(guò)安裝在活塞上的溢流閥流向上活塞上部空間的速度而決定。當(dāng)停止輸人高壓水流時(shí)，受壓的復(fù)位彈簧伸長(zhǎng)，噴槍受彈簧彈力復(fù)位上行，在上活塞空間的油流回原來(lái)的空間。由于高壓水流的噴射，使噴槍內(nèi)的噴嘴磨損較快，早期的噴槍上只帶一個(gè)噴嘴，噴嘴磨損后就不能繼續(xù)作業(yè)，割縫效率低。圖1割縫工具結(jié)構(gòu)示意圖后來(lái)，遼寧石油勘探局工程院王輔升等人對(duì)該裝置進(jìn)行了改進(jìn)，一，由于早期割縫工具在移動(dòng)過(guò)程中不是勻速移動(dòng)的，割縫形態(tài)不能達(dá)到預(yù)期的效果，因此設(shè)計(jì)了地面勻速送進(jìn)絞車(chē)，主要由滾筒、渦輪渦桿減速器、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)和電磁剎車(chē)燈組成，該裝置可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速控制噴槍勻速送進(jìn)；二，實(shí)現(xiàn)多級(jí)噴嘴設(shè)計(jì)，克服一個(gè)噴嘴效率低，多次起下割縫工具更換噴嘴的缺點(diǎn)，該多級(jí)噴嘴由噴射體、噴嘴、內(nèi)滑套、鋼球等組成，結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖所示，有上下兩級(jí)，共8個(gè)噴嘴，交錯(cuò)布置，施工過(guò)程中可投入鋼球剪斷銷(xiāo)釘推動(dòng)內(nèi)滑套下行，以更換噴嘴。從而減少了起下管柱次數(shù)；三，設(shè)計(jì)水力扶正器和套管接箍探測(cè)器，以保證噴射過(guò)程中管柱的穩(wěn)定和噴射工具的準(zhǔn)確定位，提高噴射施工效果。內(nèi)滑套2蛾歡嘴銷(xiāo)窈1級(jí)噴嘴鋼球圖2多級(jí)噴嘴割縫工具而礦場(chǎng)應(yīng)用較多的還是在早期割縫工具結(jié)構(gòu)上，改進(jìn)噴嘴，增加為上下兩級(jí)，8個(gè)噴嘴，交錯(cuò)布置，其下部移動(dòng)器沿用了早期的移動(dòng)器控制割縫過(guò)程中的噴嘴移動(dòng)，割縫一次完成后，通過(guò)上提割縫工具至上段設(shè)計(jì)割縫位置繼續(xù)施工。圖3割縫工具結(jié)構(gòu)示意圖1-噴槍?zhuān)?-復(fù)位器；3-移動(dòng)器水力割縫工具中實(shí)現(xiàn)噴嘴自行自上而下移動(dòng)切割成縫的是移動(dòng)器，移動(dòng)器的核心部分為安裝在活塞上的溢流閥。只有當(dāng)油腔的油壓隨工作壓力達(dá)到一定值時(shí)，溢流閥才自動(dòng)開(kāi)啟，這時(shí)油經(jīng)溢流閥從下油腔流至上油腔，當(dāng)?shù)陀谝欢üぷ鲏毫r(shí)，閥即自動(dòng)關(guān)閉。噴槍移動(dòng)速度即切割速度就是由油流通過(guò)閥的流量來(lái)決定的。根據(jù)割縫工具結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，當(dāng)工作壓力為30?35MPa時(shí)，下油腔內(nèi)的壓力即溢流閥進(jìn)口處的油壓為10MPa,而上油腔內(nèi)的壓力即出口壓力接近于0,進(jìn)出口壓差達(dá)10MPa,而流量?jī)H為24?26ml/min.溢流閥是將刻有相同平面螺紋的銅質(zhì)底板及塑料圓片的一面相對(duì)而放，然后用螺釘鎖緊，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。因?yàn)橛驮谄矫媛菁y中流動(dòng)是流動(dòng)速度極小的非達(dá)西滲流流動(dòng)。在這種情況下，流體與固體之間相互作用的大小決定了流體的流動(dòng)速度，而且有一個(gè)初始?jí)毫μ荻?。?dāng)q>0時(shí)：q二土（血_y）；q=0時(shí)：血叨卩L L式中：q為流量；卩為流體粘性系數(shù)；k為系統(tǒng)滲透率；口p為進(jìn)出口的壓力差;L為流過(guò)長(zhǎng)度；Y為初始?jí)毫μ荻?。只有壓力差達(dá)到Y(jié)值后，滲流才能開(kāi)始，壓力低于Y，滲流停止，因此Y也稱為溢流閥的閥值。下圖是石油大學(xué)孫衛(wèi)娟所設(shè)計(jì)的溢流閥，其技術(shù)參數(shù)為：割縫設(shè)備在30?35MPa壓力下，變壓器油所受的壓力10MPa，即溢流閥的壓力10MPa，在此壓力下，溢流閥的流量為24?26ml/min,它的開(kāi)啟壓力為5MPa。由于溢流閥的滲流通道極為細(xì)小，任何固體雜質(zhì)都可能使它產(chǎn)生堵塞，因此除了在移動(dòng)器安裝過(guò)程中需特別注意保持變壓器油和油腔的干凈外，還要在閥的底端安裝多層過(guò)濾網(wǎng)，以保證其通道的暢通，即保證整個(gè)割縫設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。i-iIJijll銅板平lirf媒紋聚四竝乙烯i-iIJijll銅板平lirf媒紋聚四竝乙烯眩休閥芯過(guò)妙網(wǎng)圖4溢流閥結(jié)構(gòu)圖割縫機(jī)理的研究進(jìn)展由前所述，水力切割也即是固-液兩相流切割，工業(yè)上廣泛稱其為磨料射流切割，其實(shí)質(zhì)上是一樣的，與其他工業(yè)上的應(yīng)用所不同的是所用割縫設(shè)備有所區(qū)別。磨料射流對(duì)金屬套管巖層的切割，之前僅見(jiàn)到張永利將井下割縫射流視為自由射流而對(duì)金屬套管和巖層切割所進(jìn)行的初步研究，實(shí)際上，由于磨料射流在八十年代末就開(kāi)始廣泛的在很多工業(yè)部門(mén)得到了應(yīng)用，因而很多學(xué)者分別從本部門(mén)的實(shí)際需要出發(fā)，進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理，得到了對(duì)不同的類(lèi)型材料、不同厚度進(jìn)行切割允許的切割速度和需要的射流壓力。A.I.Momber等就收集了從1989年至1999年不同學(xué)者提出的經(jīng)驗(yàn)公式達(dá)數(shù)十種之多，公式中考慮的工況參數(shù)也不相同，所有公式都是對(duì)后混砂的磨料射流，采用不同比例的水噴嘴直徑與磨料噴嘴直徑的情況得出的，用以確定切割一定厚度的不同材料的切割速度和射流壓力。薛勝雄等在其所著的《高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用》一書(shū)中，從大量的磨料射流切割的實(shí)際應(yīng)用中收集了一些工況參數(shù)，列成表供相同材料切割的參考。Ansari等對(duì)于巖石也舉出了一些例子。但是所有的上述公式和參數(shù)都是不同的學(xué)者根據(jù)本單位的需要，對(duì)本部門(mén)經(jīng)常切割的材料采用不同的實(shí)驗(yàn)途徑所得到的，而且都是在自由射流切割條件下取得的，所用的靶距、切割速度或一次切割的深度也不相同，因而帶有很強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性，沒(méi)有普遍參考的意義，只能在切割厚度相近的相同材料選擇切削速度或?qū)σ欢ㄇ邢魉俣惹懈钌疃认拢x擇其他射流切割參數(shù)，有一定參考意義。對(duì)于水射流作用下的材料失效或破壞的機(jī)理。1961年Singh和Harman提出了應(yīng)力波說(shuō)，即由于射流打擊在材料上產(chǎn)生的應(yīng)力波造成材料的破壞，Leach和Waiker提出了射流切割深度與聲速的公式，認(rèn)為材料的破壞是射流打擊力產(chǎn)生的。Farmer和Atrewell、Daniel和Rowlands通過(guò)實(shí)驗(yàn)作了進(jìn)一步驗(yàn)證，經(jīng)過(guò)理論推算及實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為只有射流壓力超過(guò)了20倍的材料抗拉強(qiáng)度才會(huì)破壞。Powell和Simpom、Bieniawski等根據(jù)巖石存在大量微裂隙，因而認(rèn)為巖石失效是在射流壓力下裂隙擴(kuò)展的結(jié)果，提出應(yīng)以普遍的Griffith準(zhǔn)則作為裂紋失穩(wěn)，也即材料破壞的判據(jù)。1975年cooley通過(guò)試驗(yàn)以抗壓強(qiáng)度作為裂紋的定量關(guān)系式。但是在井下割縫中射流是非自由射流，即在射開(kāi)套管后對(duì)巖層切割時(shí)射流是在縫隙中流動(dòng)對(duì)巖層進(jìn)行切割，該文仍將其視為自由射流。同時(shí)對(duì)于沖擊金屬套管的作用力是所有撞擊材料的總打擊力，不是單個(gè)顆粒接觸材料時(shí)的打擊力，顯然與實(shí)際有較大的差距。除此之外還未見(jiàn)到磨料射流對(duì)金屬套管及巖層作用以及在磨料作用下金屬套管和巖層在磨料射流作用下破壞機(jī)理的研究失穩(wěn)擴(kuò)展的依據(jù)，認(rèn)為切割巖石射流工作壓力應(yīng)為巖石抗壓強(qiáng)度的10倍。Foreman等認(rèn)為巖石在射流作用下的破壞是與滲入裂紋中產(chǎn)生的水作用有關(guān)。Crow還提出了射流經(jīng)過(guò)切削面由于張力產(chǎn)生的氣穴作用造成巖石破壞，而Rehbinder在研究射流切割機(jī)理中發(fā)現(xiàn)，材料在射流作用下的破壞是在射流直徑外圈開(kāi)始的，并得出在1.81倍射流直徑處，材料顆粒上將產(chǎn)生最大拉應(yīng)力，在這拉應(yīng)力作用下，材料可能失效。此外還有如Bresee和CristDellx和Heilhecker等提出了一些說(shuō)法，在此不一一介紹。但都是在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以一些假設(shè)作為前提提出的，由于試驗(yàn)方法條件不同，考慮問(wèn)題的著重點(diǎn)及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析認(rèn)證方面的差異，因而這些學(xué)說(shuō)都有局限性。實(shí)際上材料在射流作用下破壞機(jī)理是復(fù)雜的，是射流對(duì)材料所產(chǎn)生的多種作用而產(chǎn)生的破壞，總的來(lái)說(shuō)，普遍認(rèn)為材料在射流作用下破壞主要是以下幾種作用引起的。（1）射流與材料接觸的打擊力、打擊壓力；（2）材料在射流作用下產(chǎn)生的應(yīng)力波；（3）射流產(chǎn)生的水錘作用；（4）材料在射流作用下產(chǎn)生的氣蝕作用；（5）射流作用在材料表面產(chǎn)生的水楔作用；（6）在射流壓力脈動(dòng)下產(chǎn)生的疲勞破壞。此外，還有其他大量的敘述，但都是通過(guò)試驗(yàn)研究得到的定性敘述，不能作為材料破壞的定量依據(jù)。對(duì)于工業(yè)切割射流來(lái)說(shuō)，目前普遍認(rèn)為是射流對(duì)材料打擊作用下和在射流產(chǎn)生的應(yīng)力波引起的應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度而發(fā)生的破壞是主要的，但這只是對(duì)純水或其他單一流體射流造成材料破壞的作用機(jī)理所進(jìn)行的分析。對(duì)于磨料射流造成材料的破壞，目前只是對(duì)磨料射流參數(shù)對(duì)切割的影響進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，建立了不同的磨料射流切割的深度模型，根據(jù)在磨料射流作用于同一材料時(shí)，在工作壓力低于純流體射流壓力發(fā)生破壞，從這個(gè)事實(shí)出發(fā)，普遍認(rèn)為磨料射流主要是射流中的固體磨料顆粒對(duì)材料的撞擊，造成材料破壞，液體流束對(duì)材料作用是次要的。張永利在《磨料兩相射流理論及在油（水）井增產(chǎn)（注）中的應(yīng)用》中提出是由于固體磨料顆粒的比重遠(yuǎn)大于水的比重，因而在磨料射流中固體顆粒與水具有相同速度時(shí)撞擊材料，固體顆粒的撞擊力大于水滴撞擊力，因而磨料射流可以在低于純水壓力下對(duì)相同材料造成破壞，根據(jù)套管和巖層具有不同的物理力學(xué)性質(zhì)材料，建立了相關(guān)的定量關(guān)系式。但是在井下割縫中射流是非自由射流，即在射開(kāi)套管后對(duì)巖層切割時(shí)射流是在縫隙中流動(dòng)對(duì)巖層進(jìn)行切割，該文仍將其視為自由射流。同時(shí)對(duì)于沖擊金屬套管的作用力是所有撞擊材料的總打擊力，不是單個(gè)顆粒接觸材料時(shí)的打擊力，顯然與實(shí)際有較大的差距。遼寧工程技術(shù)大學(xué)的張佐剛以及中國(guó)石油大學(xué)（華東）的于鴻春在他們的博士論文中，都對(duì)磨料射流切割技術(shù)進(jìn)行了基礎(chǔ)理論研究，包括射流過(guò)程中固—液兩相流動(dòng)方程，并建立了平衡兩相紊流等效流體方程，以及射流流動(dòng)方程，并對(duì)方程進(jìn)行了相似性的求解。在研究的基礎(chǔ)上，分別對(duì)磨料射流對(duì)金屬套管的切割、對(duì)巖層的切割進(jìn)行了破壞機(jī)理研究。2009年遼寧工程技術(shù)大學(xué)路暢對(duì)水力切割過(guò)程中固-液兩相流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，建立了連續(xù)相、離散相數(shù)學(xué)模型，而后建立了連續(xù)離散耦合模型，并利用有限體積法的思想對(duì)該模型進(jìn)行了數(shù)值求解，這對(duì)水力切割技術(shù)有一定的理論指導(dǎo)意義。割縫增產(chǎn)增注機(jī)理的研究進(jìn)展由于鉆井液濾失損害、井筒周?chē)纬蓱?yīng)力集中區(qū)、注水過(guò)程中水井附近形成水垢或者油層本身就是低滲透巖石等，都會(huì)出現(xiàn)油水井采油注水困難的問(wèn)題。從遼寧工程技術(shù)大學(xué)引進(jìn)水力割縫技術(shù)以來(lái)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)學(xué)者的研究都涉及到水力割縫處理油水井后，其增產(chǎn)增注的機(jī)理。張永利等人的研究中指出近井帶滲透率與其應(yīng)力分布有密切的關(guān)系，實(shí)施割縫作業(yè)后由于近井帶應(yīng)力集中效應(yīng)的解除，近井帶地應(yīng)力重新分布，其關(guān)系可用以下公式表述：◎ =◎ _psi其中：K為不同應(yīng)力條件下的滲透率；K為自由狀態(tài)下的滲透率；p為巖石內(nèi)0P部孔隙壓力；a為相關(guān)系數(shù)；&為等效垂向應(yīng)力。圖5、6為割縫后油水井井壁圍巖應(yīng)力、滲透率分布圖，從圖中明顯看出割縫后圍巖應(yīng)力解除，且滲透率得到提高，且高于遠(yuǎn)場(chǎng)滲透率。單也:圖2割縫后圍巖應(yīng)力分布圖中存：4n圖3割縫后圍巖滲透率分布圖李忠華、章兵、王學(xué)宏等人也分別對(duì)水力切割處理油水井后其增產(chǎn)增注機(jī)理進(jìn)行了研究與總結(jié)。孫衛(wèi)娟分析了水力切割裂縫對(duì)地應(yīng)力和滲透率的影響，對(duì)預(yù)置裂縫情況下壓裂過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，建立了裂縫延伸數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了礦場(chǎng)的割縫壓裂試驗(yàn)，礦場(chǎng)試驗(yàn)表明該技術(shù)可有效的調(diào)整水井剖面，解除油井近井帶的堵塞，現(xiàn)場(chǎng)取得良好的增產(chǎn)增注效果?？偠灾?，水力噴砂割縫增產(chǎn)增注機(jī)理，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）清除油水井井壁泥漿污染。通過(guò)水力噴砂割縫，在油水井筒附近割開(kāi)縫，解除了由于鉆井過(guò)程中泥漿侵入帶來(lái)的污染，從而解除堵塞達(dá)到增產(chǎn)增注的目的；（2）解除密實(shí)圈，提高近井帶滲透率。鉆完井后，在地應(yīng)力的作用下，井筒附近形成應(yīng)力集中區(qū)，其厚度大于油井直徑，該區(qū)域內(nèi)應(yīng)力水平是遠(yuǎn)場(chǎng)的2.5~3倍，由于高主應(yīng)力的作用，圍巖被壓實(shí)，形成密實(shí)圈，滲透率遠(yuǎn)低于遠(yuǎn)場(chǎng)滲透率。割縫后，油水井圍巖的幾何形態(tài)發(fā)生變化，打破原來(lái)的狀態(tài)，應(yīng)力場(chǎng)重新分布，使圍巖發(fā)生松弛，僅在狹長(zhǎng)縫底部存在高應(yīng)力區(qū)。（3）增加油氣滲流面積。割縫前油水井滲流面積僅為井壁的表面積，割縫后還包括兩翼裂縫（對(duì)于割開(kāi)多條裂縫的，其面積是一次割縫的數(shù)倍）的表面積，從而在同樣壓差下，流向井底的液量以及注水井的吸水量也會(huì)增加，起到了增產(chǎn)增注的目的。（4）后油層的挖潛。注水可以把較高滲透率油層的油帶出來(lái)，但對(duì)低滲透油層卻不起作用。通過(guò)截流高滲透油層，在低滲透油層區(qū)割縫，就可以把這部分油開(kāi)采出來(lái)。另外，在其他方面，地質(zhì)大學(xué)和大慶采油廠的王德喜和齊曦兩位工程師采用有限元分析法，通過(guò)ANSYS有限元分析軟件，對(duì)水力割縫過(guò)程中套管強(qiáng)度的變化和地應(yīng)力的重新分布情況、近井地帶滲透率的變化進(jìn)行了有限元分析，認(rèn)為割縫后套管強(qiáng)度仍能滿足生產(chǎn)的需要，不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重破壞；近井帶應(yīng)力重新分布，滲透率增大。研究目標(biāo)通過(guò)對(duì)水力切割技術(shù)的研究，最終的目標(biāo)是掌握水射流切割過(guò)程中射流工作液在縫隙中的流動(dòng)規(guī)律，建立水力切割的割縫深度模型，從而指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)在滿足一定縫深要求下，計(jì)算割縫工藝參數(shù)，提高割縫效果。研究?jī)?nèi)容在前人的研究的基礎(chǔ)上，以延長(zhǎng)油田為例，實(shí)現(xiàn)油水井單井改造為目標(biāo)，研究的主要內(nèi)容包括：（1） 固—液兩相流動(dòng)過(guò)程的研究，建立固—液兩相流動(dòng)基本方程；（2） 固—液兩相射流流動(dòng)方程的建立及求解，建立射流軸線及射流斷面上的流速分布模型；（3） 研究磨料射流的總打擊力、打擊壓力和單個(gè)顆粒的作用力。（4） 磨料射流切割金屬套管的計(jì)算模型；（5） 研究磨料射流在縫內(nèi)流動(dòng)規(guī)律，建立射流切割巖層的計(jì)算模型（6） 運(yùn)用所建立的磨料射流切割金屬套管