當前位置: 重點實驗室
山東省高壓水射流新技術研究推廣中心
作者: 發布者:係統管理員 發布時間:2016-01-04 訪問次數:1595

中國石油大學(華東)高壓水射流重點研究室是CNPC鑽井工程重點實驗室下的四個重點研究室之一,成立於2001年,研究室現有各類研究人員18人,教授、博士占70%,在讀研究生40餘名,已初步形成了一支穩定的、高層次的專業化研究隊伍。擁有建築麵積達1000多平方米的實驗室和固定資產額為1000多萬元的實驗測試設備。
研究室以水射流基礎理論研究為基礎,緊緊圍繞高壓水射流在石油工程中的應用和現場需求來選擇研究方向和研究課題,開展了高壓水射流提高鑽井速度、提高采油速度及產量等方麵的基礎理論和應用技術研究,先後承擔了提高射流在井底工作效率、加長噴嘴牙輪鑽頭等課題的研究。
目前,研究室在利用高壓水射流提高破岩鑽井速度和提高特種、複雜油氣藏開發效益等方麵形成了穩定的研究方向。開發了具有多項知識產權的新技術,主要包括:
1、徑向水平井技術
徑向水平井是指在垂直井眼內鑽成的曲率半徑隻有0.3m的水平井。目前使用該技術已在遼河、吉林、勝利等油田鑽出多口超短半徑徑向水平井,鑽速高達12m/h,孔眼直徑在130mm左右,水平長度15.86m,原油產量比原來增加了5―8倍,取得了良好的經濟效益。
2、加長噴嘴鑽頭
利用射流動力學原理研製的加長噴嘴鑽頭,該項技術已在大慶、勝利、新疆等全國十三個油田和地區推廣,獲得直接經濟效益上億元。獲得國家發明三等獎一次,國家科技進步二等獎一次。
3、自振空化射流鑽頭
經過20多年係統的理論和實驗研究,建立了兩種振動腔新模型,創製了一種新型高效自振空化射流,研究得到了自振空化射流壓力脈動和衝蝕岩石特性與規律;將理論成果應用於石油鑽井,研製成功了具有自主知識產權的自振空化射流噴嘴鑽頭, 先後在全國10多個油田現場實驗和應用1733隻, 累計創經濟效益2億多元。





4、高壓旋轉水射流處理近井地層增產增注技術
高壓旋轉水射流處理地層技術,在井下因有多種物理作用,處理效果優於單一物理作用的處理措施。該技術不僅工藝簡單、成本低、能量集中、處理深度大、效果顯著,而且可根據堵塞類型和嚴重程度,選擇射流壓力、旋轉速度、處理層段和處理時間。自1995年以來,經遼河、勝利、中原、大港、華北、新疆、江蘇等油田500多口不同地質條件和井況的油井和注水井現場試驗結果表明,該技術平均單井增油約700噸,增油幅度20%―30%,平均單井日增注1.6萬方(對應油井增油400噸),增注幅度達30%―130%,有效率達90%以上。
5、新型射流PDC鑽頭
該技術利用射流動力學原理,對三角、旋轉等新型噴嘴射流進行了研究,研究表明三角噴嘴射流由於動壓力衰減慢、濕周大,可大幅度提高射流在井底的工作效率,根據室內實驗結果計算,在相同條件下平均井底水功率提高10-20%;井底動壓力提高20-30%。該類型鑽頭在勝利鑽井一公司、四公司等單位進行了推廣,在相同條件下該鑽頭機械鑽速提高12-15%,進尺提高15-20%,鑽頭的使用時間也有提高。
6、超高壓鑽井技術
井下增壓泵是在不增加地麵泥漿泵的壓力和功率條件下,利用部分泥漿作動力,在井下將超高壓鑽頭的射流壓力增加到100MPa以上,普通水眼的尺寸、功能和使用條件不變情況下,實現水力與機械聯合破岩,以達到大幅度提高鑽速、降低成本、縮短鑽井周期的目的。該技術經過多次仿真性能試驗、全尺寸模擬鑽井試驗後,於2004年11月在中原油田進行了井下推廣試驗,超高壓鑽頭與“轉盤加螺杆複合鑽”鑽井技術相比,鑽井速度提高了一倍。




7、磨料漿體旋轉射流破岩鑽孔技術
該技術通過先期研究和配套,完成了韋5井超短半徑輻射分支水平井的鑽進,設計垂深1065m。轉向器工具一次下井連續鑽出了三分支井眼並創造了單井眼長度(19.56m)、水平分支井眼數量(3個)和最短鑽井周期(11天)三個國內記錄。恢複生產後產量穩定增加,含水率逐漸下降,達到了增產改造目的。



高壓水射流重點研究室是從事高壓水射流基礎理論和應用技術研究、開發及教學的專業研究機構,研究室積極參與CNPC科技發展戰略的研究,為CNPC製定中長期科技發展規劃提供了決策支持,今後的發展目標是:
1.高壓水射流在石油、化工等工程中的應用理論和技術的研發基地;
2.高壓水射流應用新技術推廣、交流和培訓基地;
3.高壓水射流噴嘴技術檢測與評價中心。
形成穩定的研究方向,建成包括約7-9名教授、10-15名副教授、20-40名博士、碩士研究生組成的科技創新團隊,構建射流應用新技術研發的公共平台,達到國際先進水平。