74石油钻采工艺滑阀式水力振动器的研究与应用薛玲张伟杰程启生王玉才（吉林油田公司，吉林松原1312G0）为，使用滑阀式水力振动器能够产生低频率。高振幅的水力脉冲波，处理油层后，解除了油层近井地带的堵塞和污染，使单井产量平均增加50t以上投入产出比1：4.37.杰，1965年生。毕业于吉林油田职工大学，现在采油工艺研究院采油室工作。程启生，1963年生。毕业于吉林油田职工大学采油工程专业，工程师。王玉才，1963年生。毕业于大庆石油学院采油工程专业，总工程师，工程师。

　　近年来，华北、中原、河南、吉林等油田都结合各自的实际情况，对振动采油工艺技术进行了尝试，并取得了一定的成绩。根据前苏联以及我国振动采油的经验111初步认为：低频率、高振幅的振动波处理油层近井地带的有效半径大。前苏联振动采油的经验是在低于地层破裂压力和工艺设备能满足的条件下，振动能量越大、振幅越高、频率越低，处理油层效果越好，但如果振动能量过大会导致地层出砂。为此，研制出滑阀式水力振动器，其工作压力为10~25MPa，且可根据地层的破裂压力情况进行调节。

　　1振动器的增产机理滑阀式水力振动采油的机理是利用井下滑阀式振动器产生低频率、高振幅的水力冲击波作用于油层，破坏油层原有的动态平衡，使炮眼周围的污垢疏松脱落，或使其颗粒破碎、变小，跟随液体流出油层。

　　同时，由材料力学、断裂力学可知，材料在高速加载冲击时的抗拉强度大大低于静载条件下的抗拉强度，故在此冲击波作用下，岩石会产生微裂缝或裂缝网，且可以使原有裂缝得到延伸，从而提高油层的渗透率，增加油井产量。

　　2振动器结构和工作原理2.1结构如所示，滑阀式水力振动器由上接头、内泄孔、外泄孔、活塞、弹簧、中心管、下接头组成。

　　2.2工作原理首先用油管将振动器下到油井内，使其对准预处理层段，然后利用地面泵车注入高压液体使之充满油管和振动器。因振动器活塞上下两端受压面积不同，即上端受压面积大于下端受压面积，从而迫使活塞向下移动，压缩弹簧储存能量。当振动器内部压力达到设计的工作压力时，活塞向下移动一段距离，此时活塞内泄水孔与外泄水孔处于初期沟通状态，高压液体瞬间外泄，并且大部分高压液体作用于活塞凸起的环面上，使活塞两端的面积差突然增加到原来的20倍左右，其作用力也急剧增加。高压液体必将迫使活塞加速向下运动，达到下死点。这时，内泄孔与外泄孔全部沟通，油管内高压液体瞬间大量排出并作用于油层，产生高压水力冲击波；当油管薛玲等：滑阀式水力振动器的研究与应用内高压液体排出后，油管内压力也大幅度地下降，滑阀因弹簧储存的弹性势能做功而复位。这样，振动器就完成了1次振动工作过程。随着地面泵车不断注入液体，振动器活塞便周而复始地上下运动，并以一定频率的液体冲击波作用于油层。

　　3工作参数设计及测试3.1工作压力确定工作压力决定着振动能量的大小，根据前苏联以及我国振动专家的经验，参照吉林油田井下地层破裂压力情况（10~30MPa）及地面设备（300型、400型水泥泵车的常用工作压力）的工作能力，将振动器的工作压力设计在10 ~25MPa之间可调，保证振动器的工作压力小于地层破裂压力，同时亦小于地面常用设备的额定工作压力。

　　3.2工作频率设计前苏联振动采油的经验是低频率处理近井地带效果比较好，并推出理论一在交变压力条件下，振动处理近井地带的有效区域与频率的平方根成反比，且频率为0.2 c―液体压缩系数，常数；k――油层渗透率，Cm2；（―孔隙度，河南油田做了大量试验，证明了低频率振动处理油层的优越性卡基耶夫谢米著，李桂芬译。振动法采油技术。吉林省石油集团公司钻采工艺研究院，1998―0737~44宋建平，陈建华，刘斌。低频脉冲波强化采油技术研究。

　　（修改稿收到日期2001-12-25）〔编辑付丽霞〕