水力壓裂工藝培訓教材(留存版)

　　

【正文】 、承壓時間和壓裂液的傷害等因素。壓裂地面管匯常用的有壓裂管匯車和專用的地面管匯。壓裂管柱（1）滑套式分層壓裂管柱該管柱可廣泛應用于普通壓裂、多裂縫壓裂、選擇性壓裂、限流壓裂、重復限流壓裂。整個過程，壓裂加砂—封堵—壓裂加砂，在一個壓裂卡距中，通過蠟球封堵射孔炮眼，壓裂液轉向，壓裂加砂改造多層。 CO2壓裂液主要成分是液態CO原膠液和若干種化學添加劑。壓裂過程中引起的粘土礦物的膨脹和顆粒運移，使流動孔隙減?。徽惩令w粒隨壓裂液濾入地層，形成橋堵，造成傷害。提高各種添加劑的連續性和穩定性，提高破膠劑性能，減少地層傷害和污染。（二）壓裂施工質量要求壓裂管柱質量要求（1）壓裂管線應用N80以上鋼級油管或短接連接，嚴禁應用玻璃油管、涂料油管、和軟管線連接。（5）投鋼賕打噴砂器滑套時，投入鋼球規格與噴砂器滑套對應， m3/min。壓竄原因分兩大類，一是管外竄槽，二是管柱問題?；谝陨险J識，通過大量的室內實驗研究，優選出樹脂砂進行現場試驗，近兩年的研究和實踐證明，在注入井采用尾追樹脂砂壓裂工藝可有效的防止壓裂裂縫口閉合，可將壓裂有效期由目前的不足3個月延長到20個月，確保壓裂井增注效果和有效期。在201站上返井北1330P43井施工時采用該管柱，滿足1：1替擠的要求。按照保護隔層位置可分為保護上隔層、保護下隔層和保護中間隔層。裂縫內支撐劑力學穩定性實驗結果 表12縫寬/粒徑支撐劑粒徑（mm）凈閉合壓力MPa壓力梯度Mpa/m穩定性不穩定穩定不穩定不穩定穩定不穩定不穩定可以看出①當縫寬與顆粒直徑比Wf/d，容易遭到破壞，造成支撐劑返排；②在相同縫寬和閉合壓力下，當壓力梯度Pd增大時，裂縫趨于不穩定，裂縫遭到破壞，有支撐劑返排； ③閉合壓力超出裂縫強度時，由于支撐劑破碎，也會引起出砂。監督記錄欄要填寫相應的數據。 多裂縫壓裂工藝用于常規射孔井，分層壓裂管柱卡不開的多個性質相近的差油層壓裂改造。 壓裂液有哪幾部分，各有什么作用？ 前置液；用來在地層造成裂縫，并形成一定幾何形態裂縫的液體。到目前共實施6口井，已開井5口，壓裂前后對比日增液33 m3，（其中2口井自噴生產）。AV/d （1）dPf F 式中 181。返排液由專用罐車運送返排液，平均初期返排率達到40 %以上，每口井壓后都達到了一定的噴勢。壓裂施工結束后地層溫度恢復時間約為30min。由于聚合物溶液中團塊的作用，將導致井下的注入壓力瞬間超破裂壓力，此時壓裂的裂縫就會張開。有堵塞則起出管柱，通油管后重下壓裂管柱再壓裂。c、刮蠟后，洗出井內死油、死蠟，如壓井刮蠟，則用同比重泥漿進行循環。替擠：加砂完成后，打開混砂車的旁通替擠流程，向井內注入替擠液，將攜砂液替擠到油層裂縫中，要嚴格執行設計，嚴禁超量替擠。采用KCL防膨劑可抑制粘土顆粒的分散；有機防膨劑還可以以長分子鏈形式吸附在粘土表面，防止顆粒的運移和分散。 五、壓裂油層保護壓裂對油層的傷害主要是壓裂液和儲集層巖石及地層流體相互作用的綜合結果，因此降低壓裂液的傷害，應加強室內研究，并注重在施工過程中進行保護。在井筒近井地帶形成立體網狀支撐裂縫，發揮兩種壓裂工藝優勢，提高油井工藝效果。當壓完第一層（最下一層）后，通過投球器和井口球閥分別投入不同直徑的鋼球，逐次將滑套憋到已用噴砂器內堵死水眼，打開上部噴砂器通道，然后依次再進行壓裂。（三）壓裂工具和壓裂管柱壓裂工具壓裂管柱主要由壓裂油管、封隔器、噴砂器、水力錨、安全接頭等組成。各種壓裂液對裂縫導流能力的影響見下表7壓裂液對導流能力影響情況表 表7壓裂液種類裂縫導流能力保持系數，%生物聚合物95泡沫壓裂液8090聚合物乳化液6585油基凍膠4570線形溶膠4555羥丙基胍膠1050三、壓裂設備和壓裂管柱（一）地面壓裂設備壓裂專用井口壓裂井口一般可分為兩類：（1）用采油樹壓裂，按采油樹型號分為250、350、600、700、1050型?？梢愿鶕卤磉M行檢測，落在公稱直徑范圍內的樣品質量不低于樣品總質量的90%；小于支撐劑下限的質量不應超過總質量的2%；%；落在支撐劑下限篩子的樣品質量不低于樣品總質量的10%； （2）支撐劑的球度、圓度 天然石英砂的球度、人造陶粒的球度、。化學組分：氧化鋁85%90%，氧化硅3%6%，氧化鐵約47%。目前常用的胍膠、香豆膠、改性胍膠各項技術標準見表1三種壓裂液性能對比 表1壓裂液類型水不溶物（%）巖心傷害率（%）殘渣（mg/l）田箐膠301200香豆粉9334胍膠16356 水基壓裂液技術指標表 表2序號項 目指 標1基液粘度mpas≥332凍膠初始粘度 （mpas）≥3003凍膠剪切30min粘度（mpas）≥1504破膠性能（mpas）24h粘度小于10mpas5殘渣含量（mg/l）≤4006稠度系數（）≥101027流動行為指數8破膠液表面張力（mN/m）≤309破膠液煤油界面張力（mN/m）≤510初濾失量m3/m2≤210311濾失系數m/min2≤1103二、壓裂支撐劑支撐劑是水力壓裂時地層壓開裂縫后，用來支撐裂縫阻止裂縫重新閉合的一種固體顆粒。水溶性介質能使粘土礦物膨脹、分散或運移；同時水基壓裂液以堿性交聯為主，濾液粘土穩定劑，使用濃度為12%。線形膠一旦加入交聯劑，會形成具有粘彈性的交聯凍膠，交聯凍膠具有部分固體性質，但在一定的排量和壓力下能夠流動。攜砂性：指壓裂液對于支撐劑的攜帶能力。它利用液體傳導壓力的性能，在地面利用高壓泵組，以大于地層吸收能力的排量將高粘度液體泵入井中，在井底憋起高壓，此壓力超過油層的地應力和巖石抗張強度，在地層產生裂縫，繼續將帶有支撐劑的攜砂液注入裂縫，裂縫邊得到延伸，邊得到支撐。組成與前置液一致。重點介紹目前廣泛應用的水基壓裂液。比較常用且形成工業化的交聯劑為硼砂、有機硼、有機鋯、有機鈦等。（10）緩沖劑：在水基壓裂液中，通常用pH值調節劑控制稠化劑水合增粘速度、所需的PH值范圍和交聯時間以及控制細菌的生長。組分為氧化鋁或鋁質，其質量分數46%77%，硅質含量12%55%，氧化物約10%。體積密度：單位質量的支撐劑與其堆積體積之比。這與巖石硬度有重要關系，當巖石楊氏模量大于28000Mpa時，對支撐劑的壓碎影響起主要作用；當巖石楊氏模量小于28000Mpa時，對支撐劑的嵌入影響起主導作用。主要由供液、輸砂、傳動三個系統組成。圖3 橋塞管柱示意圖壓裂時將可取式橋塞釋放于預設壓裂層段的下面，上提管柱至待壓層段上面，此時卡距內沒有油管連接，能夠將多個分散的薄差油層封隔在一個壓裂層段中進行改造，降低了壓裂成本，提高了薄差油層的開發價值。如果地面能夠提供足夠大的注入排量，就能一次加砂同時處理更多目的層。隨著注入時間的增加，注入壓力和裂縫寬度會逐漸增加，裂縫中的支撐劑濃度也越來越高，當地面泵壓達到預定的壓力時停止施工，就可以獲得較高的裂縫導流能力，這樣既控制了裂縫半徑，又實現了較高的裂縫導流能力。降低乳化傷害。油層破裂的瞬間破裂壓力與地層深度的比值，稱為壓裂破裂梯度，反映油層破裂的難易程度。（4）替噴：深度必須距人工井底12m；替噴要徹底，水量充足（），排量20方/小時，；出水中準接軟管線，不準接90度彎頭。深度無差錯則擠酸處理目的層，降低地層破裂壓力及解除近井污染后再壓裂。原因是：（1）壓裂液攜砂性或抗剪切性差；（2）砂比過高或提的過快；（3）地層濾失性大，裂縫發育，壓裂液濾失嚴重；（4）前置液量過少，壓裂液破膠過快。經計算壓裂過程中樹脂砂的加砂半徑應為11m，需要尾追1m3的樹脂砂。現場應用情況:針對新井壓裂存在注采不同步，同時由于新井壓裂后投產時間長，壓裂液對地層傷害大的實際問題，為確保新井限流壓裂效果，在南一區55口新井壓裂應用了高效發泡助排劑，見到明顯效果。（1）裂縫出砂機理通過室內實驗對支撐劑在裂縫的力學穩定性進行研究，在模擬裂縫條件下，支撐劑受力情況如圖所示。引入該工藝可有效解決比較嚴重的壓后出砂問題，是對尾追核桃殼防砂壓裂的有益補充，施工工藝同注入井工藝完全相同。它利用液體傳導壓力的性能，在地面利用高壓泵組，以大于地層吸收能力的排量將高粘度液體泵入井中，在井底憋起高壓，此壓力超過油層的地應力和巖石抗張強度，在地層產生裂縫，繼續將帶有支撐劑的攜砂液注入裂縫，裂縫邊得到延伸，邊得到支撐。重復限流壓裂工藝 用于限流壓裂完井的生產井，對射孔井段進行重新組合，定位射孔，組成壓裂改造卡段。在監督結果一欄打“”的項目應將存在的問題以及分析、處理結果進行詳細描述。防砂工藝原理（1）尾追核桃殼防砂原理該方法是在尾追砂中加入大粒徑核桃殼防砂，一方面利用核桃殼自身顆粒的抗壓強度和特有的可壓縮性，摩擦系數大，在裂縫近井筒附近形成“防砂井壁”，使壓裂砂不能進入井筒效果比較明顯，成功率高。應用情況及效果為滿足地質細分改造的要求，進一步發揮壓裂工藝的潛力，應用保護隔層壓裂工藝5口井。3）橋塞式壓裂管柱該管柱由可取式橋塞、打撈頭、和封隔器組成，可實現耐壓55 Mpa，耐溫90。從而使顆粒之間由于樹脂的聚合而固結在一起，將原來顆粒之間的點與點接觸變成小面積接觸，降低了作用在砂礫上的負荷，增加了砂粒的抗破碎能力。⑵仍有竄槽顯示則磁性定位校驗卡點深度。在限壓40mpa時，如第一條縫超過35mpa以上，可終止多裂縫施工。（4）K344113壓裂管柱最多允許使用4級封隔器，上提一次；Y344114壓裂管柱最多允許使用2級封隔器，上提2次。循環：目的是檢查壓裂車組設備性能，保證地面流程管線暢通。壓裂液與地層流體的配伍性不好，產生化學反應生成沉淀，以及添加劑使用不當造成巖石潤濕性改變等傷害。 由于液態CO2在地層中既能溶于油，也能溶于水，所以可改善原油物性，降低油水界面張力。 選擇性壓裂工藝 利用油層內不同部位或各油層間吸液能力不同的特點，通過投入暫堵劑將滲透率高、吸液能力強、啟動壓力低的高含水部位、層或人工裂縫暫時封堵，迫便壓裂液分流，從而在其它部位或層內壓開新裂縫，達到選擇性壓裂的目的，暫堵劑是油溶性的，在