[发明专利]一种直井或水平井压裂砂堵放喷方法

权利要求书

1.一种直井或水平井压裂砂堵放喷方法，其特征在于根据砂堵前施工压力曲线，进行停泵压力计算得到停泵压力预测值；根据不同停泵压力预测值对应的油嘴出口流速，选择放喷时机；以水平井或直井的管柱内径通过放喷流量图版确定对应的放喷流量，再以放喷流量、停泵压力预测值通过不同压力不同油嘴放喷流量图版确定放喷选用的油嘴规格；在达到放喷条件后，以选择的油嘴规格进行放喷。

2.根据权利要求1所述的直井或水平井压裂砂堵放喷方法，其特征在于停泵压力按下式计算：

P_y＝P+P_H-P_f-P_J (1)

P_停＝P_y-P_H (2)

式(1)至(2)中，P_y为延伸压力，P为施工压力，P_H为液柱压力，P_f为管柱摩阻，P_J为管柱孔眼的节流压差，P_停为停泵压力。

3.根据权利要求2所述的直井或水平井压裂砂堵放喷方法，其特征在于管柱摩阻为结合现场实际所用液体，通过降阻比测算的管柱摩阻值：

式(3)中，σ为压裂液与清水摩阻的比值，D为井筒内通径，Q为排量，Cg为稠化剂浓度，Cs为携砂液浓度，结合σ换算得到管柱摩阻。

4.根据权利要求2或3所述的直井或水平井压裂砂堵放喷方法，其特征在于管柱孔眼的节流压差P_J按下式计算：

P＝225.16ρQ²/(C_d²*n²*d⁴) (4)

式(4)中,P为管柱孔眼的节流压差,ρ为密度,Q为排量,C_d为流动系数,n为孔眼数,d为孔眼直径。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的直井或水平井压裂砂堵放喷方法，其特征在于对于直井，放喷流量图版是直井不同管柱内径与最低放喷流量绘制的图版，所述直井最低放喷流量为支撑剂自然沉降流量2倍；支撑剂自然沉降流量是支撑剂直井段自由沉降速度结合流量公式计算而得；

支撑剂直井段自由沉降速度采用下式计算：

Vs＝a*dⁿ(ρ_sg-ρg)^m/(b*μ^f) (5)

式(5)中，Vs为支撑剂自然沉降速度，a、b、n、m、f为常数，ρ_s为支撑剂密度，ρ为液体密度，μ为液体粘度。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的直井或水平井压裂砂堵放喷方法，其特征在于对于水平井，放喷流量图版是不同砂比、不同管柱内径与支撑剂临界再悬浮流量绘制的图版，支撑剂临界再悬浮流量是水平段支撑剂再悬浮速度通过流量公式计算而得；

水平段支撑剂再悬浮速度采用下式计算：

式(6)中，Vsc为支撑剂再悬浮速度，a为常数，d_p为支撑剂直径，d为管柱直径，C为砂比，ρ_P为支撑剂密度，ρ₁为液体密度，N_Re为雷诺数，g为重力加速度。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的直井或水平井压裂砂堵放喷方法，其特征在于不同停泵压力预测值对应的油嘴出口流速通过伯努利方程计算：

式(7)中，P为停泵压力预测值，ρ为液体密度，υ为油嘴出口流速，g为重力加速度，h为液柱高度，C为常数；以式(7)计算得到的所述油嘴出口流速，根据公式Q＝υ*πd²/4计算对应的流量值，以不同停泵压力、不同油嘴规格与油嘴放喷流量绘制不同压力不同油嘴放喷流量图版，其中，Q为流量，υ为油嘴出口流速，d为油嘴的内径。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的直井或水平井压裂砂堵放喷方法，其特征在于放喷时机是控制油嘴放喷流速为200m/s以下或停泵压力预测值≤50MPa。