高压水射流技术及其在石油工程中的应用

加长喷嘴牙轮钻头（ExtendedNozzleTri-coreBit）获得国家科技进步二等奖和国家发明三等奖。取得美国专利和国家专利。全国性普遍应用证明，同比提高钻速在20%以上，钻头进尺提高30%以上。累计为油田创造效益约2亿。联系人：徐以吉Tel：[phone]E-mail：[e-mail]负压脉冲射流提高钻速技术（NegativePulsedJettingDrillingTechnology）一、基本原理利用瞬变流理论调制射流在井低附近产生低压脉冲，降低井底岩石的破碎强度，克服岩屑压持效应，达到提高钻速的目的。实验表明，排量25l/s,可产生5MPa左右的负压脉冲。二、技术优势和效果可实现井底局部欠平衡或近平衡钻井，有利于提高钻速。克服了常规欠平衡钻井的井壁不稳定问题。工作由钻井流体液压驱动。可与常规牙轮钻头、PDC钻头及金刚石钻头匹配。台架实验表明，同比钻速提高70-300%；初步现场实验表明，同比可提高钻速40%以上。联系人：杨永印Tel：[phone]E-mail：[e-mail]自振空化射流钻头（TheBitwithSelf-ResonatingCavitatingJet）一、基本原理利用流体瞬态流理论和水声学原理深入系统地研究了流体自激振动的调制机理和流动规律，建立了两种振动腔基本结构的设计新模型，创制了一种新型高效自振空化射流，利用空化射流的超强空蚀效应提高清岩和破岩效果，研制成功了用于石油钻井的自振空化射流喷嘴钻头。二、应用效果在相同地层、相同钻井设备和施工水平条件下，同其它类型喷嘴钻头对比平均单只钻头提高进尺14.8～28.3%，提高机械钻速12.1～23.1%，总计实现经济效益7453.82万元，取得良好效果和显著经济效益，具有广阔的应用前景。2005年获得山东省科技进步一等奖。联系人：牛继垒Tel：[phone]E-mail：[e-mail]超高压射流钻头(Ultra-highPressureJetAssistedDrillingBit)一、基本原理利用超高压射流预先切割井底岩石，释放和降低岩石应力水平，实现井底岩石的高效破碎。配合井下增压泵使用，超高压射流压力增加可到100MPa以上；普通水眼的尺寸、功能和使用条件不变情况下，实现清洗、冷却等功能。二、应用效果初步实验表明，超高压射流在70MPa条件下，机械钻速可提高一倍以上。联系人：徐以吉Tel：[phone]E-mail：[e-mail]径向水平井技术（Ultra-ShortRadiusRadialWellDrillingTechnology）一、基本原理利用转向器完成钻杆由垂直到水平的转向，曲率半径0.3米；通过旋转射流实现大直径井眼的破岩钻进；借助于钻杆的送进控制钻进速度。所需主要设备：转向器、锚定器、射流钻头、速度控制机构、修井机、压裂车等。地面压力：45～60MPa；流量：500～800l/min.二、技术优势和效果1．增大泄油面积与通道，促使产能增加。水平井眼程度大20米，直径为80～110毫米。2．同一平面可根据需要钻出多个辐射状井眼，或同一井中钻出多层辐射状井眼，在直井周围形成畅通的导流井网。3．已经完成10个水平井眼的钻进。结果表明，钻速最高大12m/h,改造后单井产量可提高数倍。三、应用范围1.修复老井、枯竭井，改造老油田3.高校开发薄层、裂缝型油气田2.高效开发低渗透、稠油藏开发4.有利于改善境地压力场，防止出砂联系人：杨永印Tel：[phone]E-mail：[e-mail]定向深穿透喷射射孔技术(DirectionalJet-PerforatingTechnology)一、基本原理利用液压装置首先在待射孔位置顶穿套管，然后由液压系统控制射流喷管送进,顶端喷嘴产生高速射流,边喷射钻孔边前进，射孔深度可达到2～3米左右。地面压力：60MPa；流量：80～100l/min.二、技术优势和效果1．孔眼长,穿透污染带。孔深达2～3米、孔径为20～35毫米。2．孔眼无污染,不存在射孔弹射孔时高温、高压冲击波对孔壁的压实作用，保持地层原有的渗透率。3．孔数少，对套管强度影响小，油井寿命较长。可实施定向射孔。三、应用范围1.适用于新井增产、老井改造2.薄层、低渗透油藏的增产2.有利于控制出砂4.适用于注入井的增注联系人：牛继垒Tel：[phone]E-mail：[e-mail]磨料射流切割套管技术(AbrasivewaterJetCuttingTechnology)一、基本原理利用自动旋转装置控制喷头旋转，磨料射流实现对油管、套管或各种导管的切割。地面压力：15～35MPa；流量：500～800l/min.二、技术优势和效果实验表明，10min可以完成壁厚9.19mmN809in套管的切割。无须大型钻机等设备。可进行井下管柱的维修切割、油气井口的无火灾隐患切割维修以及海洋平台的高效拆除。联系人：周卫东Tel：[phone]E-mail：[e-mail]旋转射流清洗炮眼增产增注技术(WellPerforatorCleaningwithJet)一、基本原理作业时，工具在井下射孔段边旋转喷射边上下移动，对炮孔和近井地层同时产生水力冲击、高频振荡和空化噪声（超声波）三种物理作用全方位综合处理。二、技术优势和效果该技术用于油井和注水井处理近井地层、解堵，提高产油量和注水量。经全国11个油田500多口油水井现场应用，平均单井增油20%～30%，单井增注30%～130%，有效率90%以上，累计经济效益1.77亿元。获三项专利，山东省科委组织鉴定，属国内外首次应用，达到国际领先水平。列入CNPC示范工程和国家科技部、山东省重点推广计划。联系人：杨永印，宿春华Tel：[phone]E-mail：[e-mail]