水力壓裂工藝培訓教材-資料下載頁

　　

【正文】 側斜14井，該水井SII1采用保護中間隔層壓裂管柱進行壓裂，該井6個小層均得到有效改造，壓后初期日增注39m3。（四）聚驅采出井防砂壓裂聚驅采出井、電泵井壓裂普遍有較好的改造效果，但隨著聚驅采出井壓裂井數的增加，壓裂后出砂卡泵的現象日益突出。壓裂后出砂，降低了裂縫的導流能力，如吐砂嚴重，危害性極大，將導致砂埋油層或井筒砂堵造成油井停產作業、地面和井下設備嚴重磨蝕砂卡、頻繁地沖砂檢泵等工作量增大，既提高了施工作業成本，又影響了壓裂整體效果。聚驅采出井壓裂后出砂機理研究聚合物采出井出砂現象嚴重，主要與裂縫出砂機理、聚驅采出井地層、井內流體特性及壓裂工藝有著密切的關系。（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。假設裂縫完全閉合，支撐劑主要受裂縫的壓實作用T、壓實作用產生的靜摩擦力F（阻止支撐劑排出的作用力），同時裂縫中的支撐劑還受到在一定 生產壓差下壓力和井內流體攜帶共同引起的推拽力dPf。（各個支撐劑相互間的作用力可忽略不計）因此，當井內流體向井筒流動時，對支撐劑的推拉力可描述為： T1 dPf=dPA+181。AV/d （1）dPf F 式中 181。流體粘度； T2 A滲流面積V流速d顆粒直徑圖8 裂縫內支撐劑受力示意圖由公式可以看出，隨著流體粘度的增加，拉力增大，流體的攜砂能力增強。當生產壓差增大時，流體的流速增加，推拽力增大。通過室內實驗，可以給出在不同閉合壓力、不同生產壓差下縫寬、顆粒直徑的關系。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。（2）聚驅采出井出砂原因分析①生產壓差增大，造成出砂壓裂后，由于增大了生產壓差，降低流壓，已增加初期產能，使裂縫內壓裂梯度隨著增加，裂縫穩定性降低，導致出砂。②流體粘度增大，攜砂能力增強導致出砂隨著采出液濃度的增加，混合液的增稠特性越來越顯著，從而使粘度加大，流體對支撐劑的推拽力增加，采出液攜砂性增強，裂縫易出砂；③采用短寬縫壓裂工藝，縫寬大易出砂由于高砂比壓裂形成縫寬大，當縫寬與顆粒直徑比Wf/d，易造成出砂。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。另一方面由于增大了支撐劑的平均粒徑，使裂縫寬度與支撐劑的平均粒徑的比值降小，從而裂縫的穩定性增強，防止裂縫吐砂。石英砂與核桃殼樣品導流能力和滲透率實驗 表13閉合壓力（Mpa）純石英砂1：12：13：1導流能力（）滲透率(um2)導流能力()滲透率(um2)導流能力()滲透率(um2)導流能力()滲透率(um2)1025422725529320206126144166301255772784053243438 ～。從表中可以看出：導流能力及滲透率隨地層閉合壓力的增加而降低；在相同閉合壓力下，導流能力、滲透率及破碎率隨石英砂與核桃殼體積比的增加而增大。通過進行核桃殼的破碎率實驗，核桃殼支撐劑在21Mpa下基本不破碎，50Mpa下產生微量破碎，%（%）。（2）樹脂砂防砂工藝應用樹脂砂可以有效防止支撐劑的破碎、嵌入和運移，同時隨著油層深度的增加，閉合壓力變大，其破碎率明顯低于石英砂，因而可以提高裂縫導流能力，從其防砂機理來看，與注入井防止支撐劑向地層內運移相反，是在裂縫口形成一個防砂整體，防止支撐劑進入井筒。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。防砂工藝應用效果采用尾追核桃殼壓裂工藝在我廠聚驅采出井應用3年多，在電泵井、抽油機井共應用51口井，%，防砂效果顯著，從壓裂措施效果對比，與未采用防砂的壓裂井改造效果基本持平。由于核桃殼自身存在的缺陷，今年針對中區東部、東區聚驅采出井壓裂出砂嚴重的問題，引入樹脂砂壓裂技術進行采出井壓裂防砂試驗，同注入井壓裂工藝相同，壓后保證擴散壓力和固化時間。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）。另外一口井中41P26，由于作業隊施工后未認真執行相關技術標準，壓裂后直接開井生產未能保證固化時間，導致防砂失敗，目前拔不動待處理。該工藝措施有效期有待于進一步觀察。大慶油田有限責任公司 廠 礦 隊 井壓裂監督跟蹤記錄井別：[ ] 油井 [ ]水井 [ ]水驅 [ ]聚驅 [ ]老井 [ ]新井 作業隊： 施工時間： 壓裂隊： 施工時間：序號監督項目質量要求監督記錄監督結果監理簽字1施工設計有施工設計書并履行審批手續月 日 時2施工設備根據井場條件，合理擺放滿足施工項目要求月 日 時3施工隊伍有資質證或準入證施工與準入項目相符月 日 時4壓前探砂面、沖砂射孔井段底界距砂面的距離大于15米，否則應沖砂月 日 時5起原井管柱驗證原井管柱符合率月 日 時6壓井、替噴應履行審批手續，符合設計要求 月 日 時7地面管線和輔助設施地面管線承壓達到設計要求輔助設施齊全完好月 日 時8壓裂管柱按設計要求下入壓裂管柱井下工具有檢測合格證月 日 時9壓裂液有檢測合格報告，各項參數和用量達到設計要求月 日 時10支撐劑有檢測合格報告，各項參數和用量達到設計要求月 日 時11壓裂層預處理符合設計要求月 日 時12試擠試擠壓力和排量、前置液量符合設計要求月 日 時13加砂砂比和壓力、排量符合設計要求，應連續加砂月 日 時14投暫堵劑~，工作壓力應高于擠入壓力2Mpa以上月 日 時15投剛球~，月 日 時16替擠替擠壓力、排量、液量符合設計要求，嚴禁超量替擠月 日 時17上提壓裂管柱先關井擴散壓力40min，再活動管柱月 日 時18關井擴散壓力關井擴散壓力時間符合設計要求月 日 時19壓后探砂面、沖砂沖砂至人工井底月 日 時20下完井管柱符合設計要求、絲扣涂均密封脂月 日 時21新井返排符合設計要求月 日 時22安全環保符合安全環保的有關規定月 日 時月 日 時月 日 時 存在問題及處理結果： 備注：井下作業監理對作業全過程嚴格按施工設計內容和有關技術標準進行監督。監督記錄欄要填寫相應的數據。對未列的監督項目可填在空行處。對監督合格的項目在監督結果一欄打“√”否則打“”，未發生的打“0”。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。現場監督記錄一式二份：甲方一份、施工單位一份。第8~22項為重點監督項。采油隊壓裂井監督率100%、重點工序監督率100%；工技大隊監督率35%、重點科研、推廣、壓裂新工藝工序監督率100%。此表由采油隊監督員保存，壓裂施工時填寫2份并簽名，采油隊保留一份，交作業隊一份作為驗收必備資料。培訓題：水力壓裂的目的：水力壓裂是油田增產、增注，保持油田穩產的一項重要工藝技術。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。在油層形成了具有一定寬度的高滲透填砂裂縫，達到改造油層目的。水力壓裂包括理論力學、材料力學、熱化學、高分子化學、機械制造等學科。 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。攜砂液：攜帶支撐劑進入地層，把支撐劑充填到預定位置的液體。替擠液：把壓裂管柱、地面管匯中的攜砂液全部替入裂縫，以避免壓裂管柱砂卡、砂堵的液體。 目前常用的壓裂工藝有哪7種？各種工藝的適應性？ 有普通壓裂工藝適用于普通射孔完井。 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。1 選擇性壓裂工藝用于常規射孔井，針對厚油層改造采用的一種壓裂工藝。限流法壓裂工藝用于加密井，薄、差油層完井改造。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。復合壓裂工藝適用于常規射孔井，復合壓裂這里指在一個作業期內，采用高能氣體燃爆壓裂與普通水力壓裂對油、水井先后進行壓裂改造。1 三次加密井平衡壓裂技術1 適用于三次加密井壓裂，可避免壓裂壓竄。39 / 39