径向射流地面模拟喷射靶心制作与可行性研究
2014-11-22王尔钧魏安超马磊许发宾中海石油中国有限公司湛江分公司广东湛江524057
石油天然气学报 2014年8期
王尔钧,魏安超,马磊,许发宾(中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东 湛江 524057)
李蔚萍,舒福昌,向兴金,鲍荣,肖加敏(荆州市汉科新技术研究所,湖北荆州 434000)
径向射流技术是目前世界上开发老油田、提高低渗透油藏采收率和采油速度的最有效的措施之一[1]。径向射流钻孔的工作原理是基于水动力学的动量-冲量定律,当高压流体通过喷嘴时,液流的压强被喷嘴转换为动量,以高速射流射出,而冲击目的物。此时,动量在瞬时被转换为冲量,在冲击力作用下底层岩石被剥蚀破损[2]。该技术能够增加原井眼的泄流半径,进而达到增产增注的目的。为了论证工艺设备和喷射液的适应性,往往需要在地面做大量的模拟喷射试验,在消化吸收该技术的基础上,笔者提出了径向射流地面模拟喷射靶心的制作方法,为了验证喷射靶心的可行性,同时为下一步开展现场试验提供依据,进行了径向射流地面模拟试验。
1 径向射流技术破岩机理分析
径向射流技术引起岩石的破坏主要是通过水楔作用,当水楔形成的拉应力与剪应力超过岩石的抗拉和抗剪的极限强度时就会在岩石中形成裂隙。裂隙初步形成和交会后,水射流将进入裂隙的空间,在裂隙尖端产生拉应力集中,使裂隙迅速发展和扩大,致使岩石破裂,形成圆柱状冲击坑或漏斗坑。也可把射流对岩石的冲击力看作准静态的集中力,大小等于射流的滞止压力,作用于半无限弹性体上,以弹性强度理论为基础,将岩石的抗拉、抗压、抗剪强度作为岩石破碎的判据,当射流冲击在岩石上产生的应力超过岩石的强度时,岩石将发生破坏。……
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