新型超深井深穿透喷砂射孔工具研究与应用

现有喷砂射孔工具存在孔眼与储层接触面积不足、工具冲蚀严重、反射流影响喷射效果以及易砂卡等问题。为此,研发了新型超深井深穿透喷砂射孔工具。将喷枪材质35CrMo优化为碳化钨,硬度提高了25 HRC,增加了耐冲蚀能力。设计喷嘴与法线成5°角,避免了反射流干扰,增加了穿透深度。喷砂射孔后紧跟顶替液,冲高含砂液,顶替之后进行大排量反循环洗井,使含砂液处于流动状态,防止沉降,有效降低了砂卡概率。应用LS-DYNA流固耦合软件,对工具射流破岩进行了仿真验证,并经理论计算和多井次现场验证,优化了喷射流速、节流压差、摩阻、泵压和施工排量等关键参数。该工具在塔河油田成功应用,日产油从0.8 t提高到6.7 t。按照单喷嘴排量与喷射穿深的关系,预测穿深增加了30%,深穿透效果显著。新型超深井深穿透喷砂射孔工具提高了耐冲蚀能力和穿透深度,降低了砂卡概率,提高了采收率,应用效果显著。