水力喷射分段压裂理论及复杂案例分析

目录**章 绪论 1**节 水力喷砂射孔技术 1第二节 水力喷射分段压裂技术 2第三节 水力喷射酸化压裂技术 4第四节 水力喷射环空压裂技术 6参考文献 8第二章 高压磨料水射流理论基础 11**节 引言 11第二节 水射流的结构和特性 11一、淹没水射流的结构 11二、非淹没水射流的结构 12三、连续水射流对物体表面的作用力 13四、连续水射流冲击物体的压力分布 14第三节 磨料射流对材料的冲蚀机理 15一、冲蚀机理 15二、金属材料在磨料射流作用下破坏机理 17三、岩石在磨料射流作用下的破坏机理 19第四节 水射流切割模型 22第五节 影响水射流切割性能的因素 23参考文献 26第三章 井底高压磨料射孔机理研究 28**节 室内实验 28一、实验原理 28二、实验装置 29三、实验试件 29第二节 数值计算方法 29一、控制方程 30二、湍流方程 30第三节 井底高压射流实验结果与分析 31一、淹没非自由射流形态研究 31二、套管击穿过程研究 33三、水力喷砂射孔孔道形成过程研究 35四、水力喷砂射孔孔道极大值研究 38参考文献 39第四章 水力喷射分段压裂增压机理研究 41**节 室内实验 41一、实验原理 41二、实验装置 42第二节 射流增压机理研究 44一、增压机理 44二、孔道流场研究 45第三节 射流增压规律分析 47一、多喷嘴对孔道压力影响规律 47二、喷嘴压降对射流增压的影响 48三、喷嘴直径对射流增压的影响 49四、套管孔眼直径对射流增压的影响 49五、射流增压计算模型 50参考文献 51第五章 水力喷射分段压裂密封机理研究 52**节 室内实验 52一、实验原理 52二、实验原理及应用范围 53第二节 射流密封机理研究 53一、密封机理 53二、孔道流场研究 54第三节 射流密封规律分析 56一、多喷嘴对射流密封的影响 56二、喷嘴压降对射流密封的影响 57三、喷嘴直径对射流密封的影响 58四、套管孔眼直径对射流密封的影响 58五、射流密封计算模型 59参考文献 60第六章 水力喷射分段压裂裂缝起裂及扩展研究 61**节 水力射孔孔道布置优化 61一、控制方程 61二、计算模型、边界条件及参数 62三、水力喷砂射孔孔道塑性分析 64四、水力喷射分段压裂裂缝起裂方式及方位 65五、起裂压力及套管受力云图 67第二节 三维裂缝延伸机理研究 70一、裂缝扩展控制方程 70二、计算模型 72三、计算结果分析及影响因素 72第三节 裂缝形态比较 77第四节 裂缝布置优化 78参考文献 81第七章 水力喷射分段压裂优化设计 83**节 水力喷射压裂工艺适应性 83一、水力喷射分段压裂工艺适应的地层 83二、拖动式水力喷射压裂工艺 84三、不动管柱水力喷射分段压裂工艺 85四、连续油管水力喷射砂塞封隔多级压裂 86五、连续油管水力喷射封隔器多级压裂 88第二节 水力喷射压裂参数优化 90一、水力喷射压力设计方案 90二、地面泵压预测 92三、喷嘴数量及排量 93四、压裂流体流动摩阻 94五、油管伸长量 96第三节 水力喷射压裂工具 97一、喷嘴结构及材质 97二、喷射工具结构优化 100参考文献 104第八章 水力喷射压裂工艺现场实验 106**节 直井套管射孔——不动管柱水力喷射分段压裂 106一、Q370-3基础数据 106二、压裂设计思路 107三、现场施工分析 109四、施工总结 109第二节 直井Ф101.6mm悬挂套管完井——单段水力喷射压裂 110一、Ф101.6mm套管井基础数据 110二、压裂设计思路 110三、现场施工分析 112四、施工总结 113第三节 直井Ф177.8mm筛管完井——水力喷射分段压裂 114一、N7-9井基础数据 114二、压裂设计思路 115三、现场施工分析 116四、施工总结 117第四节 斜井裸眼完井——不动管柱分段压裂 117一、J1井基础数据 118二、压裂设计思路 120三、现场施工分析 122四、施工总结 123第五节 水平井筛管完井——单段水力喷射压裂 123一、W-A井基础数据 124二、压裂设计思路 125三、现场施工分析 127四、压后效果 128第六节 水平井筛管分段完井——拖动式分段压裂 128一、SW-B井基础数据 129二、压裂设计思路与参数优化 130三、现场施工分析 132四、裂缝检测数据 134五、压后效果 135第七节 已压裂水平井——不动管柱分段重复压裂 135一、X-C井基础数据 136二、压裂设计思路 136三、现场施工分析 137四、裂缝监测数据 138五、压裂效果 139第八节 水平井悬挂筛管井——水力喷射分段压裂 139一、D7井基础数据 140二、压裂设计思路 141三、现场施工分析 142四、施工总结 144第九节 U形煤层气井——拖动式分段压裂 144一、U形煤层气井钻遇煤层性质 145二、压裂设计思路 145三、水力喷射分段压裂现场实验 148四、施工总结 149第十节 V形煤层气井——不动管柱分段压裂 149一、V形煤层气井组钻遇煤层性质 150二、压裂设计思路 151三、压裂施工分析 153四、施工总结 154参考文献 154附表 156