水平井限流法压裂射孔方案设计方法研究
水平井限流法压裂射孔方案设计方法研究
要体现为对流量分配模型和拟三维裂缝参数计算模 型 的联 立求解 ．
式（ ） １ 和式 （ ） 成 的（ ２组 ＋１ 个 非线 性方 程组 ）
与裂缝几何参数模型联立求解 ， 可确定各段的射孔 数 、 液量 及裂 缝几 何参 数等． 进
水平井 限流法压裂射孔方案设计的 目的就是在
确定 每 个射 孔段 裂 缝 改 造 规 模 的情 况 下 ， 合 考 虑 综
参数 ， 直至施工结束 ； （） ６ 将计 算得到 的裂缝 参数 与设计值 进行对 比， 如果不满足每段的改造要求 ， 重新设计各层段射 孔数． 重复（ ） （ ）直到满足精度要求为止． ４一 ６ ，
２２ 关键压 力 参数 的改进 算法 ．
２ 水 平 井 限流 法 压 裂 流 量 分 配 模 型
考虑 水平 井 限流 法 压 裂 的特 点 ， 直井 限流 法 在 压裂 流量 分 配模 型 的基 础 上 ， 立 水 平 井 限 流法 压 建 裂流 量分 配模 型．
２ １ 流量 分 配模型 ．
从 以上步 骤 可 以看 出 ， 孔方 案 设 计 的过 程 主 射
收稿 日期 ： ０ ００ －５ ２ １ －７０
基金项 目： 低渗透 水平井重点攻关项 目“ 水平井增产技术研 究与现场应用” 子课题部分研究成 果（ 编号 ：０ ８１０ ．８ ２ ０ ．１０３ ） 作者简 介 ： 邢庆河 （ ９ １） 博士 ， １８ 一 ， 主要从事 油气藏增产改造研究． － ｉ：ｈ ｉ ＠ｓ ｃｃ Ｅ ｍａ ｑｘｎ ｉ ．ｎ ｌ ｇ ｐ
通过现场试验和理论推导 ， 建立 了压力平衡关 系式 中几个 关键 参数 的改 进模 型和算 法．
（ ）孔 眼摩 阻 １
目前 ， 孔眼摩阻多采用
水平井的水力喷射压裂技术的研究
水平井的水力喷射压裂技术的研究发布时间：2021-09-22T02:45:18.587Z 来源：《工程管理前沿》2021年5月14期作者：靳玉强[导读] 水力喷射压裂工艺作为一类集射孔、压裂等一体化技术靳玉强中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司油田作业公司甘肃省酒泉市 735000摘要：水力喷射压裂工艺作为一类集射孔、压裂等一体化技术，主要适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造，具有良好的应用成效。
本文主要分析水平井水力喷射分段压裂基本原理、特征，明晰影响压裂实际工艺参数，介绍三种不同的管柱压裂工艺。
关键词：水平井；水力喷射压裂；技术要点水力压裂历经半个世纪发展，尤其自80年代末以来，处于压裂设计、添加剂、压裂设备等均获取大幅度提升，促使水力压裂技术在多领域获取新的突破。
现下水力压裂作为一项新工艺技术，其进一步改变流动方式，从本质层面降低实际渗流阻力，可实现增产增注的目标。
一、水力喷射压裂基本原理及特征1、水力喷射压裂的基本原理水力喷射压裂技术基本原理为，充分借助水力喷射压裂工具，通过两个环节完成地层裂缝开启，首先需将喷射分段压裂管放置于初期设定部位，实现水力喷射，利用高压射流处于地层内形成喷射孔道，其次待孔道形成后，压裂液通过油管内由喷嘴射入孔道内，同时环空注入基液补偿地层其他缺失的部位，以此保证环空自身压力，将孔道内压力提升至一定程度，保证孔内压力吻合压开地层实际水平，以免进入孔内压裂液从孔口返出环空，促使地层产生裂缝并逐步向更深层次延伸，从而实现对油气井改造增产目标。
射流射入孔道内实现增压过程中，压裂液定点注入仅产生局部增压，不会处于井筒内部其他部位产生高压，促使形成新的裂缝，亦或发现有裂缝再次张开。
水力喷射压裂工艺本质在于借力高速射流，可处于井下产生一个低压区域，保证环孔流体进入施工层段，无需选用机械进行密封。
2、水力喷射压裂射流密封计算模型结合实践数据系统性分析，射流密封压力与多个因素相关，其与喷嘴流量系数、试验回归系数、喷嘴直径均呈正相关，与套管控孔眼实际直径成反比，通过对试验数据进行回归性分析，最终获取计算模型公式如下：式中：K为试验数据回归系数；C为喷嘴流量系数，无量纲；p为射流密封压力，MPa，Pd为射流压力，MPa，D为套管孔眼直径mm，d 为喷嘴直径mm。
水平井中限流压裂完井设计
的 冲扩程度 比趾 部的 大得多 。 多数压 裂作业 将在 根 部 （ ｅ１ ｈ ｅ）进行 ，在 趾 部 （ｏ ）进行 的压裂 作业 少些 。通 过减 少 根部孔 眼 的 ｔｅ
数 目 和 （ ） 增 加 趾 部 孔 眼 的 数 目来 增 强 冲 扩 或
效应 。
三 、射 孔作 业
水 力压裂 和开采作 业 中的射孔 是不 同 的 ，水平 井中的水 力压裂 射孔不 同 于垂 直 井 中的水 力 压裂射 孔 。应 考虑的 变 量包 括 ：射 孔 器 规格 、射孔 相 位 、 射孔 密 度 、炸药 类型 （ 孔 和贯 穿 ） 人 、射孔 层 段 长
影响 限流压 裂的 其他 因素是水 平井 中的弯 曲效
应或 近井摩 阻 （ ＮＷＦ ）以及水 平井 中应力 的变化 。
度 、压 力条件 和裂缝／ 简方位 。 井
射孔 层段 长度影 响着水 平井 和直井 中水 力压 裂 作业的 成功 。射 孔层段 太长 可 以导致井 筒 附近 区域
一、 Ｉ嗣问 二 、层 － 隔离 仉 Ｎ ．
这种水 泥在酸基 产 液中有 很快 的溶解速 率 和很高
的溶解度 （ ０ 。ＡＳ ９ ％） Ｃ的物 理特 性 与 常规 水 泥很 相似 。对 特定 的油井可 以配 制 出具 有适 当质量 、流 体滤失量 、 自由水 、压 缩 强度 和 泵送 次 数 的 ＡＳ 。 Ｃ 水 泥浆 密度和 产 量 比分 别为 １ ． ～ １． ｂ ｇ ｌ ３ ０ ５ ８Ｉ／ ａ 和 ３ ５ ～２ ０ ｆ ／ ｋ （ｋ ． ５ ． ０ｔ ｓ ｓ 一袋 ） 如 果 需 要 的 是 低 密 。 。 度水泥 浆 ，ＡＳ Ｃ还可 以发 泡 。
相连通 ，设计 的射： 眼摩 阻控 制着井 筒 中的流 体 ｆＺ ＬＬ ｆ 分布 。未敞开 的炮 眼和常规 水泥 弯 曲产 生 的近井摩 阻可 以改变流 体分 布并对 压裂增 产效果 产生 不利 的 影响 。酸溶解度 小 于 ５， 的常 规 高强 度 压缩 水 泥 不 ９ ６ 易去除 。采用可 回收工 具并 用炮 眼充填球 密 封垫 向 外封堵炮 眼来 隔离每个 炮 眼组 ，这 是疏 通所 有炮 眼
水平井限流压裂射孔参数优化
／ ，
ｌ
１
吕
一 ３
２ ４ ２ ×
ｌ
一 ４
Ｑ
表 ２ ２ 裂 缝 等 长 时 各 个 射 孔 簇有 效 子 Ｌ 眼 当量 直 径 ｅ ｍ
０ ６ ×
１
０ ０
０
Ｄ
４
Ｊ
Ｄ
４
、 ７
罢 三
一 ４
● 一 ４
图 ３ 各个射孔簇有效子 Ｌ 眼 当 量 直径 关 系
所 得 的 ３个 射 孔簇 有效 当量 孔径 之 间关 系的 解析
１ Ｔ Ｅ
一
＿ ｇ ｖ 日
ｚ ｌ ｎ
ｉ ｎ
） ＿
、 ／ Ｈ
（ ３ ）
（ 一 争 ＋ 争 ） ｃ 。 ｓ ｈ Ｈ １ ２ ＿ 二 ｛ ｈ ｕ ｈ ｄ 十
喾
２ ２
＋
４ （ １ 一 ） Ｓ
一
１ Ｔ Ｅ
（ ＋ 一 争 ＋ ） ｃ 。 ｓ ｈ 一 １ ２ ＿ 三 ／ 甬 ｈ ｈ ａ ＼ ＋
其 中 ） ＝
丽
２ ｎ ＋１
］ 出
裂缝。 为 了促 使 多条裂 缝 都能够 开启 ， 需 要采 用 限流压
裂工 艺［ １ － ６ ３ 。
式中 ： ｑ为裂缝 单 翼 的流量 ， ｍ ３ ／ ｓ ； Ｗ（ ｘ ， ） ， Ｗ（ ｘ ， ０ ） 分别
为 裂 缝 高 度 方 向 某 一 点 处 和裂 缝 半 缝 宽 ， ｍ； 。 ， 分
ｐ ＋ ｇ ｚ Ｓ ｇ ｚ ｇ ｚ ｇ ｚ Ｐ
击
＼
不 考虑 压裂 液 的压缩 性 ， 则 根据 质量 守 恒定 理 ， 可
限流法压裂技术
限流法压裂技术限流法压裂技术１.原理通过严格限制炮眼的数量和直径，并以尽可能⼤的注⼊排量进⾏施⼯，利⽤压裂液流经孔眼时产⽣的炮眼摩阻，⼤幅度提⾼井底压⼒，并迫使压裂液分流，使破裂压⼒接近的地层相继被压开，达到⼀次加砂能够同时处理⼏个层的⽬的。
如果地⾯能够提供⾜够⼤的注⼊排量，就能⼀次加砂同时处理更多⽬的层。
２.布孔⽅案编制的原则在限流法完井压裂设计中，制定合理的射孔⽅案是决定⼯艺效果的核⼼，根据限流法⼯艺特点，结合油层和井⽹的实际情况确定射孔⽅案。
（１）保证⾜够的炮眼摩阻值，在此条件下充分利⽤设备能⼒提⾼排量，以套管能承受的最⾼压⼒为限，尽可能压开破裂压⼒⾼的⽬的层。
（２）对已见⽔或平⾯上容易⽔窜的层，处理强度应严格控制。
厚层与薄层划为⼀个层段处理时，强度应有所区别。
（３）当隔层厚度⼩于规定的界限时，要特别注意应减少孔数，防⽌窜槽现象的发⽣。
（４）考虑裂缝破碎带的影响，当处理层段内层数多，其炮眼总数因受限制⽽少于待处理层数的情况下，可在相邻的⼏个⼩层的中间位置布孔。
（５）由于⽬前射孔技术⽔平有限，个别炮眼的堵塞难以避免，因⽽允许实际的布孔数量⽐理论计算的稍多⼀些，以利于顺利完成施⼯。
（６）⼀般常⽤10mm或⼩于10mm的炮眼直径进⾏限流，因⼩直径孔眼有利于增加炮眼摩阻，可减少施⼯设备。
（７）为提⾼限流法压裂施⼯成功率，各⼩层的破裂压⼒必须相近，即对破裂压⼒低的层段要减少布孔数和孔径，对于破裂压⼒⾼的层段要做相反的处理。
３.适⽤地质条件主要适⽤于纵向及平⾯上含⽔分布情况都较复杂，且渗透率⽐较低的多层薄油层的完井改造。
４.应⽤效果在⼤庆油⽥应⽤限流法压裂3131⼝井，平均单井⽇产油14.6t，累计产油408.68×104t。
５.主要施⼯步骤（１）下替喷管柱：下⼊φ62mm油管，φ118mm刮蜡器，实探⼈⼯井底，上提2m替喷，⾄出⼝见清⽔，上提油管⾄射孔底界以下10m，替⼊油层保护液10m3。
水平井连续油管分段压裂技术研究
水平井连续油管分段压裂技术研究连续油管压裂技术可以实现一次多压作业，更好地提高油井产量。
本文对连续油管分段压裂技术进行简单的叙述，并对连续油管分段压裂方案优化展开探讨和研究。
标签：水平井;连续油管技术;分段压裂低渗透油藏是很多油田提高产量的重要资源，采用水平井分段压裂技术可以使低渗透油藏流通性变好、减小渗流阻力、提高油田采收率。
水平井开发技术的进步，可以有效地动用难以开采的油藏，分段压裂施工需要以压裂管柱的安全起下作为保证，连续油管在卷筒拉直以后下放到井筒中，当作业完成之后从井中提取出来重新卷到卷筒中，具有很高的作业效率。
1连续油管分段压裂技术概述该技术以水动力学作为研究的前提，把连续油管技术实现与压裂技术的结合，采用喷砂射孔及环空加砂进行压裂的办法，可以对水平井进行一次多压。
进行施工作业过程中，需要先设计好压裂施工所采用的工具串，是由导引头、机械丢手、喷枪、封隔器等构成，压裂施工时把工具串投入到井筒中，采用机械定位装置实现位置确定，并对深度进行校核，利用打压办法来完成封隔器的坐封，达到合格标准之后就可以应用连续油管水力喷砂射孔技术进行作业，再采用环空加砂压裂技术，当完成一段压裂作业之后再对管柱进行上提操作，在后续层段采用相同的施工作业方式，不需要太多的时间就可以实现对多层段的地层压裂改造作业。
2连续油管分段压裂方案优化某油田区块采用水平井连续油管技术进行分段压裂增产，达到了比较理想的效果，把裸眼封隔器分段壓裂作为主要的压裂工艺技术，可该压裂工艺需要较长的作业时间，压裂之后还需要较多的工艺来完善，很难对裂缝起始位置进行有效地控制，为了提高压裂增产效果，可以采用连续油管分段压裂技术，充分考虑到多种影响因素，对原有的压裂方案进行优化改进。
2.1裂缝特征优化地层裂缝长度情况直接影响着低渗透油藏的开采效果，如果地层裂缝长度变大，油气产量则会相应地提升。
对早期投入使用的油井地质情况进行分析来看，如果地层裂缝长度达到90-100米，可以达到较高的原油产量，从而实现较长的稳产时间。
水平井穿层压裂技术研究及应用
水平井穿层压裂技术研究及应用摘要：水平井分段压裂技术是低孔低渗油气藏增产改造的重要手段，由于砂泥岩薄互储层小层多，厚度薄，常规水平井压裂改造方法只能改造单一小层，供液能力有限，导致压后产能低，产能递减快。
针对这个问题，本文提出了水平井穿层压裂技术，并通过理论分析、工艺控制措施参数优化及现场试验，证实了水平井穿层压裂技术的可行性，并在现场试验中取得了较好的效果。
关键词：砂泥岩薄互层水平井穿层压裂水平井分段压裂技术是低孔特低渗油藏增产改造的重要技术手段，在厚油层压裂改造中被广泛应用。
但面对厚度小、小层数多的砂泥岩薄互储层，它的改造效果一般，主要原因是压裂施工仅仅改造了水平段所在的单个小层，由于小层厚度小，地层能量弱，难以形成长期有效供液，导致产量低，递减快。
为了实现同时改造多个小层，本文从水基压裂垂直缝遮挡原理出发，分析穿层压裂技术影响因素，优化压裂施工参数，在现场试验中取得了成功，实现了砂泥岩薄互储层水平井纵向改造多层，为砂泥岩薄互储层改造提供了技术手段。
1裂缝遮挡机理裂缝高度hf是压裂设计中重要参数，影响裂缝高度的主要因素是隔层的遮挡作用，目前砂泥岩隔层遮挡机理主要包括应力遮挡和岩性遮挡。
1.1应力遮挡裂缝高度是由净压力Pnet和边界泥岩层与储层的应力差Δσ所控制，当Pnet 很大程度的大于Δσ时，裂缝延伸几何形态趋于简单的径向或圆形裂缝，并且净压力递减；当Pnet近似等于Δσ时，裂缝高度难于预测，在净压力变化较小时缝高可能会增长，但液体垂向流动时液体粘性引起压力降落又会阻止缝高增长；当Pnet小于0.5倍Δσ时，基本上无裂缝垂向增长，水力裂缝完全限定在储层内[1]。
1.2岩性遮挡在泥岩隔层岩性比较纯、砂泥岩之间过度岩性少的砂泥岩交互层中，岩性遮挡主要作用在砂泥岩界面上，遮挡机理包括界面效应、塑性效应、阻渗效应。
界面效应是裂缝延伸到界面时，由于岩性变化明显，裂缝在岩性界面滑移；塑性效应是裂缝延伸到纯泥岩层后，由于泥岩塑性强，抗压能力强，此时缝内净压力只能导致泥岩层变形但不破裂，阻止裂缝继续向前延伸；阻渗效应是泥岩渗透性差，能有效阻止液体向泥岩层滤失，保持泥岩层为受压状态，避免进入受拉状态而破裂。
浅谈限流法压裂技术及应用
浅谈限流法压裂技术及应用【摘要】限流法分层压裂技术是指当一口井中具有多个压裂目的层，且各层间破裂压力又有一定差别时，通过严格限制各油层的炮眼数量和直径，尽可能地提高施工中的注入排量，利用先压开层吸收压裂液时产生的炮眼摩阻，大幅度提高井底压力，进而迫使压裂液分流，使各目的层按破裂压力的低高顺序相继被压开，最后一次加砂同时支撑所有裂缝的工艺，以达到所有油水层全部开发的目的。
【关键词】限流法压力压裂液1 引言限流法分层压裂是一种油水井压裂技术，它主要用于未射孔的新井。
其特点是射孔方案必须和压裂施工相一致，射孔方案是压裂方案的一部分。
各小层射孔数量，总的射孔数量以及孔眼直径都必须根据地面所提供的最大施工排量、施工管柱结构、最大破裂压力差异值，以及各目的层的物理参数来确定，施工过程中的最大炮眼摩阻必须大于最大破裂压力差异值，以最后确定压裂方案。
2 工艺技术的研究2.1 水平裂缝条件下射孔方案的确定在水平裂缝条件下，主裂缝水平延伸，层间隔层对裂缝有很好的遮挡作用，裂缝在纵向上不穿透层间隔层，各目的层都具有独立的裂缝系统。
因此，限流法压裂时，应尽可能地将每个目的层都射孔，使之与井筒连通。
射孔方案应根据限流压裂工艺和油层条件，与压裂方案同时确定。
基本方法和步骤如下：（1）根据压裂设备原来水马力能达到的情况、压裂管柱和全井压裂目的层数量及分布情况进行压裂层段划分。
一方面要力求采用尽可能少的压裂层段完成全井压裂，另一方面又要确保在设备能提供的水马力条件下，尽可能压开层段内地各目的层。
（2）分析各层段内地压裂目的层的最大破裂压力差异值，确定相应层段在压裂过程中需要带最小炮眼摩阻值。
（3）用试算法确定压裂层段的射孔炮眼总数。
（4）根据各小层的物性及厚度、综合考虑各小层的布孔数量。
（5）射孔炮眼位置应定点于油层物性最好部位，以保证裂缝的有效性。
2.2 垂直裂缝条件下射孔方案的确定垂直裂缝与水平裂缝不同的是，垂直裂缝除了向远离井筒方向延伸外，还会在垂直向上或向下遮挡层延伸。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水平井限流法压裂射孔方案设计方法研究邢庆河;张士诚【摘要】各种裂缝监测手段发现限流法压裂能够压开水平井的各个射孔段,但每个射孔段裂缝的扩展程度与预期存在明显差异,归结为现有布孔方式对储层的控制能力不强.建立一套指导水平井限流法压裂设计的理论模型具有重要的实际意义.通过现场实验和理论研究,改进了喷嘴节流损失、井筒及孔眼摩阻的计算方法,在此基础上建立了水平井压裂多裂缝同时延伸的流量分配模型,与拟三维裂缝参数计算模型联立,可以实现对水平井限流法压裂射孔方案的设计.现场应用表明,该设计方法能得到预期的裂缝改造规模.【期刊名称】《西安石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(026)003【总页数】4页(P71-73,77)【关键词】水平井;限流法压裂;射孔方案;设计方法【作者】邢庆河;张士诚【作者单位】中国石化集团国际石油勘探开发有限公司,北京100083;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE357.2水平井限流法压裂与直井的原理一样，都是通过严格控制射孔炮眼数量，以尽可能大的排量施工，利用炮眼摩阻提高井底压力，迫使压裂液分流，使破裂压力相近的地层依次压开.因此，水平井限流法压裂设计的关键也是合理确定总射孔数和各层段的射孔数，在此基础上计算每段的进液量和相应的裂缝参数.目前，没有指导水平井限流法压裂施工设计的理论模型，施工设计主要参考直井限流法压裂的设计方法.本文考虑水平井限流法压裂的特点，在直井限流法压裂模型［1］的基础上，提出了水平井限流法压裂射孔方案设计方法，完善了水平井限流法压裂理论.现场应用表明，该设计方法能够实现多裂缝同时延伸时单裂缝的个性化设计.1 水平井限流法压裂射孔方案设计方法水平井限流法压裂射孔方案设计的目的就是在确定每个射孔段裂缝改造规模的情况下，综合考虑施工过程中井筒、炮眼摩阻、裂缝内压降以及地层滤失等的影响，对排量在每条裂缝间进行分配，使每个射孔段达到预期的改造效果.确定水平井限流法压裂布孔方案的具体步骤如下:(1)根据各射孔段的改造规模(裂缝尺寸或导流能力等)，初选各层段的流量;(2)根据总排量和工艺条件设计总射孔数，首先确定最大施工排量及能够顺利施工的孔眼摩阻值，再应用孔眼摩阻计算公式确定总射孔数;(3)由每段总进液量初选各段射孔数;(4)对施工时间分段，计算每一时间段内各部分压力损失;(5)将流量分配模型和拟三维裂缝延伸模型联立求解，计算随时间变化的各层流量和相应的裂缝参数，直至施工结束;(6)将计算得到的裂缝参数与设计值进行对比，如果不满足每段的改造要求，重新设计各层段射孔数.重复(4)—(6)，直到满足精度要求为止.从以上步骤可以看出，射孔方案设计的过程主要体现为对流量分配模型和拟三维裂缝参数计算模型的联立求解.2 水平井限流法压裂流量分配模型考虑水平井限流法压裂的特点，在直井限流法压裂流量分配模型的基础上，建立水平井限流法压裂流量分配模型.2.1 流量分配模型多裂缝同时存在、同时延伸时遵循压力平衡原则与体积守恒原则［2-3］.模型见图1.图1 水平井限流法压裂流量分配示意图Fig.1 The flow-rate distribution diagram for limited flow-rate fracturing of horizontal wells如图1所示，由多裂缝间的流量守恒可以得到关系式图2 水平井限流法压裂系统压力示意图Fig.2 The pressure drop diagram for the limited flow-rate fracturing system of horizontal wells如图2所示，由多裂缝间的压力平衡可以得到关系式式中:Q总为地面施工排量，m3/min;Qi为第i段的流量，m3/min;po为参考点压力，MPa;pcp为喷嘴节流损失，MPa;ph为液柱静压力，MPa;pci为第i段最小主应力，MPa;Δpwi为第 i段裂缝内的压降损失，MPa;Δppfi为第i段炮眼摩阻，MPa;Δpcfi为第i段与第i－1段间的沿程摩阻，MPa.式(1)和式(2)组成的(i+1)个非线性方程组与裂缝几何参数模型联立求解，可确定各段的射孔数、进液量及裂缝几何参数等.2.2 关键压力参数的改进算法通过现场试验和理论推导，建立了压力平衡关系式中几个关键参数的改进模型和算法.(1)孔眼摩阻目前，孔眼摩阻多采用计算［4］.式中:C为流量系数，无因次;d为孔眼直径，m;ppf为孔眼摩阻，MPa;Q为压裂液注入排量，m3/min;n为总射孔数.上述方法主要靠经验改变式(3)中的流量系数来表征在压裂过程中孔眼摩阻随施工时间的变化，计算结果与文献［5］中描述的水平井限流法压裂施工中孔眼摩阻的变化规律比较，误差很大.为准确描述限流法压裂施工过程中孔径及摩阻的变化，对国外试验得到的孔眼流量系数与孔眼直径线性关系式［6］进行改进，得到孔眼流量系数与孔径在施工过程中任意时刻的计算关系式式中:d和dinitial分别为磨蚀后孔眼直径和初始孔眼直径，m;q(τ)为携砂液排量，m3/min;t为携砂液泵注时间，min;υ(τ)为砂浓度，kg/m3.有了不同施工阶段的流量系数和孔径，利用式(3)就可以计算施工过程中任意时刻的孔眼摩阻，计算结果与文献［5］中水平井限流法压裂现场施工曲线的变化趋势吻合.(2)井筒摩阻计算通过现场试验，提出了相同施工条件下直井筒与水平井筒摩阻不同的理论［7］.利用现场实验数据，得到改进的降阻比法计算井筒摩阻.水平井筒降阻比计算公式为直井筒降阻比计算公式为降阻比σ定义为式中:σ为降阻比，无因次;ΔpG，p为溶胶或混砂溶胶的摩阻，MPa;Δpo为清水摩阻，MPa;G为胶链剂浓度，kg/m3;Cp为支撑剂浓度，kg/m3;Q为管内流量，m3/min;D为井筒内径，mm.利用式(6)、式(7)计算结果代入式(8)，得到施工过程中的井筒摩阻.(3)喷嘴节流损失通过现场试验得到水平井限流法压裂喷嘴的节流损失与流量的关系.对于Φ42 mm 喷嘴为对于Φ30 mm喷嘴为式中:pcp为喷嘴节流损失，MPa;Q为经过喷嘴的流量，m3/min.3 现场应用效果以大庆油田葡萄花油层一口水平井为例，说明射孔方案设计方法的应用.根据水平井段钻遇油气层情况确定本井射孔段位置，以均衡改造为目标，即要求施工后各射孔段裂缝参数尽量接近.用本文提出的方法模拟计算得到每段布4孔，实现5个射孔段全部进液，最大缝长125.6 m，最小缝长117.9 m，达到了均衡改造的目标.每个射孔段产生裂缝的缝长、缝高及进液量情况见表1(1～5为裂缝从水平段根端到趾端依次排序)，与压后测井解释得到的各射孔段进液量情况相符.表1 各射孔段裂缝参数及进液量Tab.1 The fracture parameters and fracturing liquid amount through different fractures裂缝1 裂缝2 裂缝3 裂缝4 裂缝5缝长/m 120.2 125.6 124.5 124.3 117.9缝高/m 21.26 19.45 19.43 19.40 20.60进液量/m3102.6 98.7 97 96.5 95.6图3是施工过程中每个射孔段的进液量情况.从图中可以看出，虽然每个射孔段的射孔数及孔径相同，但每条裂缝的进液量都不一样，且每条裂缝的进液量在施工过程中都是不断变化的，这就是考虑了射孔段之间的井筒摩阻和孔眼磨蚀等综合作用的结果.支撑剂经过孔眼段时对孔眼的磨损是引起各条裂缝间流量差距逐渐变大的主要原因.图3 施工过程中的进液量与时间的关系Fig.3 The variation of the fracturing liquid amount through fractures with time during fracturing上述是以均衡改造为目标的射孔方案的优化设计.如果要求不同的射孔段控制不同的油藏体积，也可以从合理控制改造规模的角度去优化布孔方案，实现对裂缝的个性化设计.4 结论及建议(1)提出了计算水平井限流法压裂施工过程中各射孔段进液量随施工时间、射孔数等变化的数学模型，为水平井限流法压裂射孔方案设计奠定了理论基础.(2)通过联立流量分配模型与拟三维裂缝几何参数模型可进行水平井限流法压裂的射孔方案设计.(3)水平井限流法压裂是一个比较新的课题，很多工作有待进一步完善，建议开展考虑多裂缝起裂顺序及缝间干扰，完善优化设计理论模型;加强对储层及盖、底层应力的认识，为准确模拟每个射孔段的裂缝形态奠定基础.参考文献:［1］张士诚，王世贵，张国良.限流法压裂射孔方案优化设计［J］.石油钻采工艺，2000;22(2):60-64.ZHANG Shi-cheng，WANG Shi-gui，ZHANG Guo-liang.Perforation optimization design for operation of limited entry fracturing technology ［J］.Oil Drilling＆Production Technology，2000，22(2):60-64.［2］米尔卡J埃克诺米德斯，肯尼思G诺尔特.油藏增产措施［M］.张保平，译.北京:石油工业出版社，2002.Michael J Economides，Kenneth G Nolte.Reservoir Stimulation［M］.3th Edition Beijing:Petroleum Industry Press，2002.［3］ Bill Grieser，Tim Wiemers，Britt Hill.Fluid frictional diversiontechnique for sequential multistage horizontal stimulation［C］.SPE55615，1999.［4］郭建春，杨立君，赵金洲.压裂过程中孔眼摩阻计算的改进模型及应用［J］.天然气工业，2005，25(5):69-71.GUO Jian-chun，YANG Li-jun，ZHAO Jin-zhou.Modified model and application of calculating perforation pressure loss during hydraulic fracturing［J］.Natural Gas Industry，2005，25(5):69-71.［5］邢庆河，张士诚.水平井限流法压裂技术的发展与应用［J］.天然气工业，2010，30(3):52-54.XING Qing-he，ZHANG Shi-cheng.The research and applicaton of limited-entry fracturing in horizontal wells［J］.Natural Gas Industry，2010，30(3):52-54.［6］ EL-Rabaa A M，Shah S N，Lord D L.New perforation pressure loss correlation for limited entry fracturing treatments［C］.SPE54533，1999. ［7］邢庆河.水平井限流法压裂可控技术研究［D］.北京:中国石油大学(北京)石油天然气工程学院，2009.XING Qing-he.Research on Controllable Technology of Limited Entry Fracturing for Horizontal Wells［D］.Beijing:China University of Petroleum(Beijing)，2009.。