國內高溫高壓井下工具試驗裝置發展現狀綜述

竇益華，韓 碩，鄭 杰，2，3，李貞貞

（1.西安石油大學機械工程學院，陜西西安 710065；2.西安特種設備檢驗檢測院，陜西西安 710065；3.西北工業大學動力與能源學院，陜西西安 710072）

1 現場面臨的挑戰

近一年以來，長慶地區的水平井總體發展趨勢表現為完井井深更深、水平段更長、加砂量更大、入井液量更多、施工壓力更高等特點[1]。

2021 年6 月3 日13 時8 分，中國北方頁巖氣最高壓力施工井鄂102X 井壓裂完成。鄂102X 井是長慶區域內首口壓力等級達140 MPa 的非常規頁巖氣勘探井。該井地處內蒙古鄂爾多斯鄂托克前旗，試氣層位為奧陶系烏拉力克組，完鉆井深5 286 m，全井泥頁巖與灰巖解釋有效氣層共595.6 m。

同年6 月6 日，桃X-XX-XH2 井分別創造了長慶氣田最深（8 008 m）水平井壓裂、亞洲陸上油氣井水平段最長（4 466 m）壓裂兩項新紀錄。該水平井施工設計高達40 段152 簇，除超深和水平段超長外，還具有加砂量大（2 056.6 m3）、入井液量多（23 600 m3）、施工壓力高（68.2 MPa）等特點。

6 月5 日，華HXX-3 井順利完井，完鉆井深7 339 m，水平段長5 060 m，刷新了亞洲陸上水平井最長水平段、長慶油田油井最深井等多項新紀錄[2]。該水平段的突破，又為水平井領域的工藝與工具進步提出了新的挑戰。

2 試驗裝置發展現狀

面對如今油氣井越來越高的壓力和溫度等級要求，壓裂工藝的發展日新月異，國內各大油田及高校，均針對壓裂各個工藝環節研發了各種試驗裝置[3]，如2010 年中海油為滿足海上油田水平井及大斜度井定向防砂完井需求研發的水平井防砂完井物模試驗裝置[4]、中國石油大學2012 年研發的裂縫充填模擬試驗裝置[5]、2016年中科院武漢巖土力學研究所研制的水力加砂壓裂試驗裝置[6]等。……