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壓裂準備與壓裂施工
2022-10-14發布
  

      壓裂原理:壓裂就是利用水力作用使地層形成裂縫的一種方法。地層壓裂工藝過程是用壓裂車把高壓大排量具有一定黏度的液體擠入地層,當把地層壓出許多裂縫后,加入支撐劑(如石英砂等)充填進裂縫,提高地層的滲透能力,以增加注、采產量。

圖片

      常用的壓裂液有水基壓裂液、油基壓裂液、乳狀壓裂液、泡沫壓裂液及酸基壓裂液五種基本類型。

      壓裂現場施工包括壓前準備、壓前作業、壓裂施工和壓后作業等。

      一、壓前準備

      (一)配置壓裂設備和輔助裝置

      應保證:各種壓裂設備性能良好,滿足壓裂施工設計要求;所用計量儀表齊全配套,在有效使用期內;高壓管匯、壓裂井口裝置等有檢驗合格證,質量符合相關產品標準要求;修井設備滿足施工要求。

      (二)準備壓裂用原材料

      應保證:壓裂液、支撐劑、預處理液及各種添加劑的技術性能和數量符合壓裂設計要求。

      (三)配置壓裂管柱

      按壓裂設計要求選擇壓裂施工管材和下井工具,計算卡點深度,組配好壓裂管柱;壓裂管柱最下一級封隔器以下的尾管長度不小于8m,壓裂管柱底端距砂面或人工井底的距離不能少于15m;嚴禁用壓裂管柱進行替噴、沖砂、壓井等其他作業施工。

      (四)準備地面壓裂流程

      (1)連接好地面壓裂流程。地面壓裂流程的連接順序為:井口油管→井口閥門→井口投球器→井口120°三通(三通直的一端接絲堵)→120°彎管→油管短節→高壓活動彎頭→循環三通(一端接循環放空閘門,一直到廢液容器)→油管→高壓管匯→壓裂車組。

      (2)連接地面壓裂流程管線使用N80以上鋼級的油管和N80以上鋼級的油管短節,禁止使用軟管線。

      (3)地面壓裂流程管線承壓達到設計要求,做到不刺不漏。

      二、壓前作業

      (1)起原井管柱。

      (2)探砂面、沖砂。

      掌握井筒內的砂柱高度,防止下壓裂管柱時插旗桿你,壓前應探砂面,若砂面距射孔井段底界小于15m,則必須沖砂。

      (3)壓井替噴。

      a、壓裂施工前嚴格控制壓井作業,如需壓井作業,應按規定履行審批手續。

      b、對新井射孔前、以壓井作業的井及確定井內有污染的井壓裂前要進行替噴作業,替凈井內的壓井液和污染物。替噴所用的清水量 要大于井筒容積的2.5倍以上,替噴時要一次完成,不得間斷。

      (4)壓裂層段預處理。

      按壓裂施工設計要求準備預處理液并進行施工,如需排液,應準備回收廢液的裝置對排出的廢液進行回收,不得污染環境。

      (5)下壓裂管柱。

      下入專用壓裂管柱,壓裂管柱承壓應達到設計要求。

      三、壓裂施工

      壓裂施工一般包括循環、試壓、試擠、壓裂、加砂、替擠、關井擴散壓力和活動管柱等工序。

      (1)循環。

      逐臺啟動壓裂車,用清水作循環液循環地面壓裂流程管線。循環前一定要關閉井口閥門,防止地面管線中的臟物進入壓裂管柱污染油層或造成工程事故。

      (2)試壓。

      緩慢平穩啟動壓裂車高壓泵,對井口閥門以上的設備和地面壓裂流程管線進行高壓性能試驗,試驗壓力為預測泵壓的1.5倍,穩壓5min,各承壓部件不刺不漏,壓力不降為合格。

      (3)試擠。

      打開井口閥門,關閉循環放空閘門,逐臺啟動壓裂車,按壓裂施工設計規定的試擠排量將壓裂液擠入油層,壓力由低壓到高壓至穩定為止。試擠的目的是檢查井下管柱及井下工具情況,并檢查欲壓裂層位的吸水能力。

      (4)壓裂。

      試擠正常后,逐臺啟動壓裂車,以高壓、大排量向井內持續擠入前置液,使壓裂層位形成裂縫并向前延伸。判斷裂縫是否形成主要要根據壓裂施工曲線。

      (5)加砂。

      油層裂縫已形成,泵壓及排量穩定后便可加砂。按照壓裂施工要求分段控制好混砂比,混砂比要逐漸增大,加砂要均勻。加砂過程中要保持壓裂設備的性能始終處于良好的工作狀態,不能中途停泵,保證加砂的連續性;加砂壓力要平穩,最高工作壓力不應超過管柱的最高承受壓力;加砂排量按設計要求,保持穩定,不準隨意升降。

      (6)替擠。

      完成加砂后,打開混砂車的替擠旁通流程,向井內注入替擠液,將攜砂液替擠到油層裂縫中去。嚴禁超量替擠。

      (7)關井擴散壓力。

      壓裂施工結束后,應關閉井口所有進出口閘門,等待壓裂液的破膠、濾失和裂縫的閉合,防止支撐劑隨高黏度液體返出裂縫,造成裂縫口鋪砂濃度過低。在使用快速破膠壓裂液時,可以在壓裂液破膠之后使用小噴嘴放噴。

      (8)活動管柱。

      活動管柱時,負荷不應超過井內管柱懸重250KN,上提速度控制在0.5m/min以內,最終活動行程不小于5m,直至拉力表顯示的管柱懸重正常為止。

      四、壓后作業

      壓后按設計要求探砂面,起出壓裂管柱,按設計要求完井達到投產要求。




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