页岩气水平井泵送射孔压裂液使用效率评价

刘明明，马 收，丛 颜，田中政，张 良

(华美孚泰油气增产技术服务有限责任公司，北京 100101)

引 言

水平井分段压裂技术是页岩气实现商业开发的核心技术，而水力泵送射孔工艺为水平井筒与储层提供孔眼通道，属于水平井分段压裂技术中的关键技术，目前已在页岩气、致密油气等非常规资源开发中得到广泛应用[1-3]。工艺核心是运用电缆输送方式，将射孔枪串和桥塞采用水力泵送的方式输送至目的井深，桥塞点火后坐封，然后采用多级点火控制器引爆射孔枪，从而实现单段多簇射孔和水平井筒多级分段施工[4]。涪陵页岩气压裂工艺从焦石坝主体区借鉴北美页岩气开发的单段2～4簇射孔发展到目前的单段6～10簇射孔，射孔枪串总长度从2～4簇的12～14 m增加到6～10簇的15～17 m，这对多级点火控制器、地面防喷管长度以及泵送过程中的泵送排量控制、张力控制等提出了更高要求。此外，由于水平段越来越长，泵送射孔用液量越来越多，已经成为水平井分段压裂施工中必须考虑的问题。国内外学者研究了泵送射孔过程中射孔工具串受力情况[5-8]，分析了影响泵送射孔的因素，但没有考虑流体流动压力对射孔工具串的影响[9-11]，也忽视了对泵送射孔过程中压裂液使用效率以及如何提高压裂液使用效率的研究。

本文简化了泵送射孔工具串在井筒中的形态，研究了工具串在井筒中运动时的受力情况，建立了泵送射孔工具串的电缆张力计算模型及泵送排量计算模型，提出了泵送射孔压裂液使用效率的评价指标，分析了影响泵送射孔压裂液使用效率的因素，并对涪陵页岩气水平井泵送射孔压裂液的使用效率进行了评价。……