水平井體積壓裂工藝市公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽優(yōu)質(zhì)課金獎(jiǎng)名師賽課獲獎(jiǎng)?wù)n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月1/76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2/76

近年來，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)，開展了壓裂工具國(guó)產(chǎn)化研究，當(dāng)前已初步完成并定型了4項(xiàng)水平井體積壓裂工藝3/76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1998年開展研究水力噴射壓裂技術(shù)，年由長(zhǎng)慶油田引入國(guó)內(nèi)，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)引發(fā)負(fù)壓差進(jìn)行分段壓裂，大慶井下同期引入大慶油田年第二代技術(shù)開始設(shè)置底部封隔器，大慶油田年直接參加二代技術(shù)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4/76一、連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝前期開展加底部封隔器油管噴砂壓裂工藝研究，受當(dāng)初國(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，底部封隔器采取擴(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5/76經(jīng)過對(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)大慶油田優(yōu)化設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)控制、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案等配套規(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，提升抗拉強(qiáng)度和延伸率，增強(qiáng)了抗疲勞性膠筒采取尼龍+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，提升承壓性能，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)6/76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，提升耐返濺磨蝕性能噴嘴采取合金材質(zhì)，噴槍本體噴涂耐磨涂層，提升耐磨性能設(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7/76序號(hào)井號(hào)深度（m）物性（mD）溫度（℃）施工段數(shù)液量（m3）加砂（m3）油管壓力(MPa)套管壓力(MPa)膠筒殘余變形率（%）1肇66-平4014008-10609410023542264.52肇72-平2494000306503253肇56-平29井612058050204.64肇37-平23井5180011555354平均7.252776.218449.328.34.55古龍南-平818002.1907296014556407.26古龍南-平281241802556052107古龍南-平231120702805546108古龍南-平24113425299555010平均10.253158.7244.7556.5479.3施工參數(shù)對(duì)比（倍）1.280.21.51.41.131.331.141.662.07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)層物性很好、施工壓力較低（30MPa以內(nèi)）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）水平井不適應(yīng)“十二五”伴隨連續(xù)油管規(guī)模應(yīng)用，在八廠、九廠開展了擴(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)8/76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)，提升膠筒重復(fù)密封、承壓性能

當(dāng)前連續(xù)油管能夠?qū)崿F(xiàn)高壓動(dòng)密封，機(jī)械位移動(dòng)作能夠?qū)崿F(xiàn)，底部封隔技術(shù)升級(jí)后，可實(shí)現(xiàn)與國(guó)際技術(shù)同時(shí)（1）連續(xù)油管下壓負(fù)荷僅為普通油管20%-30%，為確保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9/76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)，到達(dá)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)表序號(hào)膠筒批次油浸溫度（℃）油浸時(shí)間（h）坐封力（KN）承壓×疲勞次數(shù)（MPa×次）殘余變形率（%）1112022070×104.32234.532234.14254.453254.66204.510/76優(yōu)選高強(qiáng)度合金鋼，采取滲碳、激光處理等特殊工藝，提升錨定、承壓性能（2）研制了承高壓、高強(qiáng)度，可屢次重復(fù)錨定卡瓦經(jīng)過軟件模擬，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)優(yōu)化卡瓦結(jié)構(gòu)，改進(jìn)受力狀態(tài)，降低應(yīng)力集中，提升卡瓦回收性能常規(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11/76卡瓦性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)表序號(hào)卡瓦批次錨定力（KN）疲勞時(shí)間（min）承壓×疲勞次數(shù)（MPa×次）磨損量（mm）第一牙第二牙第三牙118501070×100.320.20.0520.290.160.03320.270.15040.290.170.02530.30.170.0460.280.160.03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)12/76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%砂比壓裂液注入試驗(yàn)套管中，重復(fù)3次，封隔器坐封、解封順利，承壓時(shí)無滲漏，無位移工具關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)排砂通道，預(yù)防沉砂堆積，降低砂卡風(fēng)險(xiǎn)（3）設(shè)計(jì)防砂結(jié)構(gòu)，提升坐封、解封可靠性坐封承壓試驗(yàn)13/76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，重復(fù)5次換向無遇阻現(xiàn)象，坐封、解封順利灌滿油砂后Y211封隔器換向后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)，造成封隔器不坐封問題，經(jīng)過深入優(yōu)化結(jié)構(gòu)，排砂面積到達(dá)4500mm2，是原結(jié)構(gòu)4倍，提升了防砂性能排砂孔中心管防砂槽優(yōu)化后工具結(jié)構(gòu)14/76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，經(jīng)過換向環(huán)在長(zhǎng)短軌道間移動(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)，重復(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)15/76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)井號(hào)管柱序號(hào)承壓（MPa）坐封解封次數(shù)卡瓦磨損膠筒殘余變形率（%）備注1#12010無1.1管柱累計(jì)下入200m22010無1.24#13030無1.7管柱累計(jì)下入4000m23030無1.8試驗(yàn)井模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)表16/76

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)序號(hào)井號(hào)施工段數(shù)液量

（m3）加砂

（m3）油管排量

（m3/min）套管排量

（m3/min）設(shè)計(jì)坐封力（kN）現(xiàn)場(chǎng)施工坐封力（kN）油管施工壓力（MPa）套管施工壓力（MPa）1南249-平3447262021015-620-403140-6028-502翻220-平1445118010515-620-402240-6028-503翻232-平1646174012015-620-402240-6028-504古693-108-平102831111951.25-620-403540-6028-505古693-92-平10851220801.25-620-403540-6025-506臺(tái)40-平12815301201.25-620-402825-5015-40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17/76

經(jīng)過對(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18/76關(guān)鍵工具零件檢驗(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，其余卡瓦牙無磨損4口井封隔器膠筒壓后無破損，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19/76序號(hào)井號(hào)卡瓦磨蝕量（mm）膠筒殘余形變（%）換向機(jī)構(gòu)動(dòng)作噴槍平均磨蝕率（%）備注1翻220-平144僅第一卡瓦牙磨蝕0.402.95無卡阻0.25新井2翻232-平164僅第一卡瓦牙磨蝕0.353.03無卡阻0.21新井3古693-108-平102僅第一卡瓦牙磨蝕0.554.51無卡阻0.28新井4古693-92-平108僅第一卡瓦牙磨蝕0.503.96無卡阻0.20新井壓裂施工后關(guān)鍵部件拆解檢驗(yàn)情況封隔器排砂結(jié)構(gòu)可有效排砂，軌道中僅有少許存砂，封隔器換向靈活，無卡阻內(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20/76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當(dāng)前，新型Y211底封水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝已基本定型21/76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)外企業(yè)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企業(yè)工藝管柱杰瑞企業(yè)工藝管柱大慶油田自主研發(fā)工藝管柱22/76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)比溫度（℃）承壓（MPa）排量（m3/min）單趟壓裂段數(shù)（段）5段價(jià)格（萬元）應(yīng)用情況系列化程度國(guó)外120705-74333規(guī)模應(yīng)用已系列化川慶120705-86>10科研階段5〞/124套管大慶120705-6810科研階段5〞/124套管與國(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)，川慶等企業(yè)產(chǎn)品關(guān)鍵部件仍需進(jìn)口采油院（10萬元/趟）川慶（本體國(guó)產(chǎn)，膠筒進(jìn)口，2萬元/只）23/764、下步規(guī)模應(yīng)用工作安排（1）繼續(xù)開展試驗(yàn)，認(rèn)真總結(jié)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，不停改進(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，需深入試驗(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，搜集數(shù)據(jù)，優(yōu)化完善工具結(jié)構(gòu)，確保穩(wěn)定性依據(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)，固化不一樣施工階段安全施工參數(shù)（包含拉力、坐封力和射孔排量等）24/76序號(hào)工序施工規(guī)范1管柱起下控制速度，同時(shí)掌控油管低排量補(bǔ)液沖砂時(shí)機(jī)，防止下入時(shí)砂卡封隔器2坐封依據(jù)不一樣深度管柱確定不一樣下壓載荷，防止封隔器失封或損壞3射孔依據(jù)油層情況調(diào)整射孔排量、砂量、壓力等參數(shù)，同時(shí)依據(jù)不一樣系列噴槍、不一樣層段停泵壓力，優(yōu)選不一樣回壓控制噴嘴孔徑，防止封隔器上頂失封，造成連續(xù)油管損毀，為后續(xù)壓裂地層裂縫順利開啟提供主要基礎(chǔ)，防止屢次重復(fù)射孔或壓裂時(shí)重復(fù)憋放易損壞封隔器4壓裂時(shí)刻監(jiān)控壓力曲線改變，防止砂堵帶來安全隱患5替擠確保不低于1:1替擠量，降低噴槍砂堵或封隔器砂卡風(fēng)險(xiǎn)6解封試提管柱開啟平衡閥，若不解封則需循環(huán)洗井7地面配套配套對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度防噴立管和130mm內(nèi)徑防砂襯套8砂子粒徑嚴(yán)格篩選砂子粒徑，配置專用濾砂網(wǎng)，防止大顆粒物堵塞噴槍或卡住封隔器施工工序及規(guī)范表（2）固化施工規(guī)范和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，經(jīng)過擴(kuò)大現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)條款現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用全覆蓋驗(yàn)證，提升針對(duì)性和有效性25/76（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)，并深入降低成本工藝管柱由8套工具組成，包括加工零件117個(gè)，關(guān)鍵零部件11個(gè)，特殊處理工藝6種，當(dāng)前由3個(gè)廠家加工下一步固化加工工藝要求，確保加工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，將成本降低50%，即5萬元/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（當(dāng)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）26/76加工步驟：圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審批、加工圖紙交底、加工工藝制訂和論證、備料、樣機(jī)加工、工件室內(nèi)指標(biāo)檢驗(yàn)（假如是首次加工）、組裝驗(yàn)收加工組裝周期：60天，審批+交底、工藝制訂、試驗(yàn)加工、檢驗(yàn)+加工+組裝驗(yàn)收當(dāng)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、加工工藝制訂和論證、備料、試驗(yàn)加工、工件甲方室內(nèi)指標(biāo)檢驗(yàn)（假如是首次加工）、批量加工、組裝驗(yàn)收加工組裝周期（20套）：60天，審批+交底、工藝制訂、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27/76（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)備檢驗(yàn)關(guān)鍵零件，確保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)28/76（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，提升施工效率按照設(shè)計(jì)做好施工前人員、設(shè)備準(zhǔn)備工作，并逐一對(duì)照檢驗(yàn)，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29/76（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)空加砂壓裂包括施工單位、工序較多，當(dāng)前單井壓裂需配置3人指導(dǎo)施工，按照項(xiàng)目組現(xiàn)有些人員安排，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30/76（7）規(guī)模應(yīng)用需要領(lǐng)導(dǎo)處理問題簡(jiǎn)化關(guān)鍵零件加工審批程序噴槍噴嘴及新型Y211封隔器卡瓦采取高強(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)不具備對(duì)應(yīng)加工能力，當(dāng)前委托加工廠家為非油田加工立案企業(yè)，辦理加工審批程序繁瑣，周期長(zhǎng)購(gòu)置連續(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)算不一樣井深、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31/76二、水力噴射油管加砂分段壓裂工藝

射孔壓裂一體化，無須機(jī)械封隔，適合用于老井重復(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50-60mm32/76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）提升加砂規(guī)模所屬單位結(jié)構(gòu)形式理論加砂量（m3）現(xiàn)場(chǎng)加砂量（m3）噴槍孔數(shù)成本

（萬/套）哈里伯頓噴嘴內(nèi)嵌式800-9004003-12系列/國(guó)產(chǎn)噴嘴內(nèi)嵌式3001683、4、6系列0.8國(guó)內(nèi)外噴性能槍對(duì)比表33/76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整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)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)層改造射流速度到達(dá)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34/76漏點(diǎn)（破裂壓力P2:41.5MPa）破裂壓力P1:41.5MPa漏點(diǎn)處于水平段或靠近水平段設(shè)計(jì)原理與標(biāo)準(zhǔn)漏點(diǎn)在水平段或靠近時(shí)設(shè)計(jì)排量應(yīng)確保漏點(diǎn)不破裂，同時(shí)有效改造目標(biāo)層需遵照以下標(biāo)準(zhǔn)（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）為確保目標(biāo)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)空排量確實(shí)定需確保漏點(diǎn)不被壓開，依據(jù)漏失測(cè)試確定（初步設(shè)計(jì)環(huán)空排量按照無漏失計(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2130m35/76動(dòng)、靜態(tài)漏失相結(jié)合診療測(cè)試在確保低于漏點(diǎn)壓力低于其破裂壓力條件下，經(jīng)過小排量注入測(cè)試、診療漏失速率，為壓力控制及環(huán)空排量調(diào)整提供依據(jù)依據(jù)漏點(diǎn)破裂壓力確定環(huán)空地面允許壓力P*動(dòng)態(tài)診療0.3~0.6m3/min注入壓裂液至環(huán)空壓力到達(dá)P*壓力降低1MPa時(shí)再次泵入，至環(huán)空達(dá)P*統(tǒng)計(jì)時(shí)間計(jì)算診療漏失速率靜態(tài)診療無法到達(dá)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)空壓力到達(dá)P*依據(jù)不一樣排量下壓力改變確定動(dòng)態(tài)漏失排量m3/min壓力MPa36/76目標(biāo)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)，依據(jù)不一樣漏失情況實(shí)施不一樣控制方法，調(diào)整施工參數(shù)，預(yù)防漏點(diǎn)被壓開，有效改造目標(biāo)層不一樣漏失速率處理控制方法漏失速率Q*m3/min處理控制與調(diào)整方法Q*＜1調(diào)整環(huán)空排量Q=Q*+Q設(shè)計(jì)采取5m3膠塞處理降低漏失1≤Q*＜2采取5-10m3膠塞處理降低漏失；重復(fù)漏失測(cè)試程序直至降低至1m3/min，統(tǒng)計(jì)漏失速率Q*再次采取5m3膠塞處理，調(diào)整環(huán)空排量Q=Q*+Q設(shè)計(jì)Q*≥2采取膠塞，若漏失速率Q*＜1繼續(xù)施工，若效果不顯著采取封堵材料封堵，封堵漏失速率Q*＜0.5則繼續(xù)施工37/76

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，提升效率，降低成本開展一趟多槍工藝實(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，提升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球座采取合金材質(zhì)提升耐磨性，配套輕質(zhì)球，提升滑套開啟成功率一趟多槍壓裂工藝管柱圖安全接頭噴槍38/76設(shè)計(jì)全保護(hù)防反濺噴槍，提升加砂規(guī)模為確保連接強(qiáng)度，內(nèi)嵌式噴槍本體采取合金結(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)外均采取合金耐磨材質(zhì)，提升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39/76經(jīng)過技術(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)鍵工具國(guó)產(chǎn)化速鉆橋塞長(zhǎng)度（mm）外徑（mm）內(nèi)徑（mm）壓差（MPa）溫度（℃）鉆磨時(shí)間（min）配套工具大通徑6321115070120〈20全復(fù)合6721113070120〈15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40/76三種橋塞性能對(duì)比階段類型內(nèi)通徑材料性能成本鉆銑性能第一階段復(fù)合無過流通道，需及時(shí)鉆塞卡瓦為鑄鐵材質(zhì)，鑄造易出缺點(diǎn)，主體為復(fù)合材料，工藝復(fù)雜，性能不穩(wěn)定鑄鐵材料15元/千克；復(fù)合原材料受制于進(jìn)口，價(jià)格1800元/千克采取平底磨鞋，可鉆，但鉆銑費(fèi)時(shí)，鉆屑大，易卡鉆，安全性低第二階段全復(fù)合30mm內(nèi)通徑，需及時(shí)鉆塞，確保過流通道復(fù)合材料各批次性能有差異，加工困難，工藝復(fù)雜復(fù)合原材料受制于進(jìn)口，價(jià)格1800元/千克，整體降價(jià)空間有限采取四刃磨鞋，可快速鉆銑，鉆屑不均勻，易堵水眼，操作要求較高鋁合金50mm內(nèi)通徑，便于生產(chǎn)及排液航空鋁性能穩(wěn)定，易加工原材料500元/千克，含有較大價(jià)格優(yōu)勢(shì)采取專用鉆頭，可快速鉆銑，鉆屑小，易排出，施工要求較低三種橋塞均可鉆，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含有通徑大、價(jià)格低、穩(wěn)定性好優(yōu)勢(shì)因?yàn)閴汉髩毫Ω?，連續(xù)油管帶壓鉆塞費(fèi)用高(100萬/井)，鋁合金橋塞配套可溶球壓后可直接投產(chǎn)，二次辦法時(shí)油管鉆塞費(fèi)用低(10萬/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)

41/76密封模塊Ⅰ、錨定模塊Ⅱ、承壓模塊Ⅲ

將工具按功效劃分三個(gè)模塊，并進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)，各模塊結(jié)構(gòu)定型后，再開展工具整體檢驗(yàn)，降低重復(fù)試驗(yàn)，縮短設(shè)計(jì)、研發(fā)周期工具總體設(shè)計(jì)--采取模塊化設(shè)計(jì)方法ⅠⅡⅡⅢⅢ42/76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、錐體采取聚酰亞胺+碳纖維，卡瓦牙采取特種陶瓷，以確保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，確保強(qiáng)度，并降低成本鋁合金速鉆橋塞：卡瓦基底、錐體采取航空鋁，卡瓦牙采取特種陶瓷，以確保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，確保強(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43/761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)變等受力情況，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；經(jīng)過室內(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)，最終到達(dá)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44/76配套工具設(shè)計(jì)--通用、專用分開設(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：采取硬質(zhì)合金、大流道設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全復(fù)合速鉆橋塞快速磨銑六刃鉆頭：采取2種刀刃組合，實(shí)現(xiàn)鋁合金速鉆橋塞高效切削配套丟手工具壓裂球六刃鉆頭四刃鉆頭45/76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，到達(dá)承壓指標(biāo)70MPa開展室內(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46/76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，到達(dá)承壓指標(biāo)70MPa開展室內(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)47/76

截止當(dāng)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)證實(shí)，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

井號(hào)橋塞類型壓裂段數(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)MPa最高施工壓力MPa鉆銑時(shí)間min備注古龍南-平13井鋁合金7段7053已完成壓裂州扶32-斜48井鋁合金2段703022已完成壓裂古龍南-平25井鋁合金10段7046完成5段壓裂葡34-平1井全復(fù)合7段7016第一段遇卡古龍南-平34井全復(fù)合11段7041已完成壓裂48/76古龍南-平25井：前四段施工正常，第五段因?yàn)榛鹚幾馄魑袋c(diǎn)火，射孔震動(dòng)、孔眼毛刺造成鋁合金橋塞上提過程中遇卡葡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)，造成全復(fù)合橋塞下入過程中遇卡現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)生遇卡2口井存在共性問題：下入或起出過程中磕碰、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問題49/76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，正反向都有，其受力最大

模擬試驗(yàn)驗(yàn)證：推環(huán)銷釘、箍環(huán)剪斷力分別是影響橋塞磕碰性能主、次原因推環(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)鍵原因50/76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依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)模擬數(shù)據(jù)，針對(duì)橋塞防磕碰性能弱問題，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：提升固定力到2.7-3-3.6t時(shí)，影響橋塞錨定密封性能，合理取值范圍＜2.5t51/76推環(huán)改進(jìn)：推環(huán)銷釘由非金屬變金屬，剪斷力由1.2t提升到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，均到達(dá)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)52/763、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)比表企業(yè)溫度（℃）壓差（MPa）內(nèi)通徑（mm）卡瓦材質(zhì)主體材質(zhì)磨銑時(shí)間（min）價(jià)格（萬元/套）應(yīng)用數(shù)量國(guó)內(nèi)大慶1207050鋁、陶瓷鋁202.165套（6套）1207030復(fù)合、陶瓷復(fù)合材料132套長(zhǎng)慶1207062鑄鐵鋼可鉆性差--西南12070-鑄鐵復(fù)合26.8--國(guó)外哈里伯頓1207025復(fù)合、陶瓷復(fù)合材料15378套斯倫貝謝1207044.5鑄鐵鋁、復(fù)合可鉆性差3.680套速鉆橋塞技術(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，成本不停下降，國(guó)產(chǎn)化橋塞價(jià)格優(yōu)勢(shì)逐步變?nèi)?3/76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)當(dāng)前共有33套速鉆橋塞，可滿足3口井現(xiàn)場(chǎng)施工需求54/76人員配置：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)需要速鉆橋塞壓裂包括施工單位、工序較多，當(dāng)前單井壓裂需配置3人指導(dǎo)施工，按照項(xiàng)目組現(xiàn)有些人員安排，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)55/76施工依據(jù)：多方合作提前溝通，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量參考企標(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”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：油企業(yè)部室（開發(fā)部、評(píng)價(jià)部等）現(xiàn)場(chǎng)施工參加單位：

井下作業(yè)分企業(yè)試油試采企業(yè)采油工程研究院56/76關(guān)鍵工序：對(duì)橋塞與射孔聯(lián)作施工影響大工序需嚴(yán)格把控刮削通井工序，依據(jù)不一樣套管內(nèi)徑合理選擇通井規(guī)組合射孔后洗井工序，完全替洗降低殘留物現(xiàn)場(chǎng)工具串組裝工序，嚴(yán)格檢驗(yàn)火工品及導(dǎo)線通斷起吊工具串工序，起吊時(shí)注意預(yù)防磕碰沖擊，排除安全隱患工具串示意57/76橋塞與槍串下入、泵送施工控制：控制不一樣深度下入速度，摸清操作關(guān)鍵點(diǎn)在直井段中，工具串依靠本身重力下行，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m/h以內(nèi)，以利于遲緩起泵工具串抵達(dá)造斜點(diǎn)之前50m時(shí)遲緩起泵，控制泵送速度在m/h以內(nèi)，并嚴(yán)格監(jiān)控電纜張力，預(yù)防對(duì)井下工具串產(chǎn)生猛烈沖擊當(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/h58/7619小時(shí)溶解情況（60MPa下失封）當(dāng)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）開展可溶橋塞現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，深入降低成本59/7610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)溶解過程中中心管溶解過程中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60/76工具定型批量生產(chǎn)后，在年基礎(chǔ)上：全復(fù)合橋塞成本降低20%，到達(dá)1.73萬元/套鋁合金橋塞成本降低25%，到達(dá)1.62萬元/套年份服務(wù)商每段（萬元/段）橋塞（萬元/套）托普威爾19.44.56永晨/能新科16.94.6永晨13.94.56新疆華油93中油測(cè)井+丹諾7.53.6西安通源+永晨7.353試油試采+采油院6.32.16速鉆橋塞壓裂工藝服務(wù)價(jià)格與橋塞工具價(jià)格改變深入降低成本，工具成本再降低20%以上61/76橋塞批量采購(gòu)或加工周期長(zhǎng)問題科研階段，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)方式簽署加工定作協(xié)議速鉆橋塞對(duì)加工材料、加工工藝和精度要求高，需要使用不可替換高溫?zé)釅鸿偳都夹g(shù)，經(jīng)前期調(diào)研、咨詢，當(dāng)前油田內(nèi)部加工廠家及普通機(jī)械加工廠沒有能力完成加工。合作單位吉林旭峰企業(yè)含有獨(dú)有加工工藝及技術(shù)，但受限于該合作單位為非油田物資入網(wǎng)及加工立案企業(yè)，批量購(gòu)置或加工應(yīng)用時(shí)，程序繁瑣，周期長(zhǎng)62/76

滑套隨套管下入固井完井，經(jīng)過滑套定點(diǎn)壓裂有效提升單簇施工排量，所需設(shè)備少，水馬力低，含有壓裂針對(duì)性強(qiáng)、效率高、成本低特點(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63/76（1）研發(fā)液壓式和機(jī)械式2種可開關(guān)壓力平衡滑套，滿足不一樣儲(chǔ)層開發(fā)需要1、攻關(guān)進(jìn)展情況液壓式可開關(guān)壓力平衡滑套全通徑結(jié)構(gòu)，液壓式可重復(fù)開關(guān)內(nèi)部無定位槽，防水泥性強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)：

適合用于開發(fā)水平井，滿足后續(xù)測(cè)試、控水等生產(chǎn)辦法調(diào)整需要缺點(diǎn)：外徑大、尺寸長(zhǎng)，多級(jí)下入經(jīng)過性差滑套開啟缺乏驗(yàn)證伎倆液壓式滑套結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)液口A進(jìn)液口B內(nèi)滑套內(nèi)滑套64/76機(jī)械式壓力平衡滑套第一代機(jī)械式滑套，需上提管柱開啟，古龍南平26井試驗(yàn)中滑套開啟力設(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，造成滑套無法開啟研制第二代機(jī)械式壓力平衡滑套，下入工具錨定滑套后經(jīng)過環(huán)空打壓開啟，無需上提管柱，提升了開啟成功率第二代機(jī)械式壓力平衡滑套第一代機(jī)械式滑套滑套滑套開關(guān)工具65/76

經(jīng)過分析計(jì)算，機(jī)械式壓力平衡滑套經(jīng)過能力為液壓式滑套1.3倍，且滑套開關(guān)可驗(yàn)證，適合用于儲(chǔ)層致密、多段壓裂探評(píng)井內(nèi)部設(shè)計(jì)定位槽，可驗(yàn)證滑套開關(guān)外徑小，長(zhǎng)度短，多級(jí)下入經(jīng)過性強(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，增加開啟力（室內(nèi)試驗(yàn)增加0.5t）機(jī)械式開關(guān)不可重復(fù)機(jī)械式滑套結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)滑套66/76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℃條件下不液化高性能潤(rùn)滑黃油，填充滑套行程腔，防止水泥固化滑套（2）經(jīng)過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和各種方式優(yōu)選，形成了防水泥粘接滑套方法，提升滑套開啟壓裂成功率黃油填充區(qū)域67/7