油井壓裂基礎知識

1、1匯報內容：壓裂基礎知識匯報內容：壓裂基礎知識2目目 錄錄v 水力壓裂概述水力壓裂概述v 壓裂設備壓裂設備v 壓裂施工基本程序壓裂施工基本程序 v 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具v 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹v 高溫高壓酸化壓裂管柱高溫高壓酸化壓裂管柱3 水力壓裂概述水力壓裂概述垂直井單相油流產量公式：SrrBpphCkqwewfro21ln)(000 對具體井，地層條件( ko, h)、流體性質( o, Bo)和井特性( re, rw )已經確定。提高產量的措施: 注水保持地層壓力; 人工舉升降低井底流動壓力; 對于低滲透儲層：水力壓裂。一、背景一、背景4(2) 油氣井增產、

2、水井增注(1) 提高勘探含油氣評價，增加可采儲量(5)其它方面（工業(yè)排污、廢核處理）(3)調整層間矛盾，改善產油、吸水剖面(4)提高采收率 二、水利壓裂作用二、水利壓裂作用 水力壓裂概述水力壓裂概述5 水力壓裂概述水力壓裂概述三、水力壓裂增產機理三、水力壓裂增產機理 (1) 溝通油氣儲集區(qū)，增加單井控制儲量（連通透鏡體和裂縫帶）、擴大滲流面積 (2) 變徑向流動為線性流動(3) 解除污染井裂縫井6四、現(xiàn)場施工作業(yè)四、現(xiàn)場施工作業(yè) 水力壓裂概述水力壓裂概述壓裂材料：壓裂液和支撐劑施工參數：排量和壓力壓裂設備：泵車(組)、液罐、砂車、儀表車壓裂施工現(xiàn)場7目目 錄錄 水力壓裂概述水力壓裂概述v 壓裂

3、設備壓裂設備v 壓裂施工基本程序壓裂施工基本程序 v 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具v 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹v 高溫高壓酸化壓裂管柱高溫高壓酸化壓裂管柱8 壓裂施工設備主要由地面設備和壓裂車組兩部分組成。 壓裂設備壓裂設備 壓裂用地面工具設備主要有封井器、井口球閥、投球器、活動彎頭、油壬、蠟球管匯、壓裂管匯等，為井口以上地面控制類工具。1 1、地面工具設備、地面工具設備壓裂管匯壓裂管匯9 壓裂車是壓裂的主要設備，它的作用是向井內注入高壓、大排量的壓裂液，將地層壓開，把支撐劑擠入裂縫。壓裂車主要由運載、動力、傳動、泵體等四大件組成，壓裂泵是壓裂車的工作主機。 2 2、壓裂車

4、組、壓裂車組 壓裂設備壓裂設備 現(xiàn)場施工對壓裂車的技術性能要求很高，壓裂車必須具有壓力高、排量大、耐腐蝕、抗磨損性強等特點 混砂車的作用是按一定的比例和程序混砂，并把混砂液供給壓裂車。它的結構主要由傳動、供液和輸砂系統(tǒng)三部分組成。(1)壓裂車 (2)混砂車 10 壓裂設備壓裂設備 平衡車的作用是保持封隔器上下的壓差在一定的范圍內，保護封隔器和套管。另外，當施工中出現(xiàn)砂堵、砂卡等事故時，平衡車還可以立即進行反洗或反壓井，排除故障。 儀表車的作用是在壓裂施工遠距離遙控壓裂車和混砂車，采集和顯示施工參數，進行實時數據采集、施工監(jiān)測及裂縫模擬并對施工的全過程進行分析。 管匯車的作用是運輸管匯，如：高壓

5、三通、四通、單流閥、控制閥等。(3)平衡車 (4)儀表車 (5)管匯車 11目目 錄錄 水力壓裂概述水力壓裂概述 壓裂設備壓裂設備v 壓裂施工基本程序壓裂施工基本程序 v 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具v 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹v 高溫高壓酸化壓裂管柱高溫高壓酸化壓裂管柱12 將壓裂液由液罐車打到壓裂車再返回液罐車。循環(huán)時要逐車逐檔進行，以出口排液正常為合格。1 1、循環(huán)、循環(huán) 壓裂施工基本程序壓裂施工基本程序 關死井口總閘，對地面高壓管線、井口、連接絲扣、油壬等憋壓30-40Mpa，保持2-3min不刺不漏為合格。2 2、試壓、試壓 試壓合格后，打開總閘門，用1-2臺壓裂

6、車將試劑液擠入油層，直到壓力穩(wěn)定為止。3 3、試擠、試擠13 在試擠壓力和排量穩(wěn)定后，同時啟動全部車輛向井內注入壓裂液，使井底壓力迅速升高，并形成裂縫。4 4、壓裂、壓裂 壓裂施工基本程序壓裂施工基本程序5 5、加支撐劑、加支撐劑 預計加砂量完全加完后，就立即泵入頂替液，把地面管線及井筒中的攜砂液全部頂替到裂縫中去，防止余砂沉積井底形成砂卡。6 6、泵入頂替液、泵入頂替液 頂替后立即反洗井或活動管柱防止余砂殘存在井筒封隔器卡距之內，造成砂卡。7 7、反洗或活動管柱、反洗或活動管柱14 壓裂施工基本程序壓裂施工基本程序15目目 錄錄 水力壓裂概述水力壓裂概述 壓裂設備壓裂設備 壓裂施工基本程序壓

7、裂施工基本程序 v 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具v 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹v 高溫高壓酸化壓裂管柱高溫高壓酸化壓裂管柱16 封隔器在壓裂中的用途是分層壓裂和保護套管。我國各油田使用的壓裂封隔器主要有兩種類型，即水力壓差式和水力機械式封隔器。 1 1、封隔器、封隔器 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具(1)油田常用封隔器分類封封隔隔器器支撐式封隔器支撐式封隔器水力擴張式封隔器水力擴張式封隔器水力壓縮式封隔器水力壓縮式封隔器卡瓦式封隔器卡瓦式封隔器水力密閉式封隔器水力密閉式封隔器 按封隔器封隔件實現(xiàn)密封的方式進行分類，有以下幾種：17 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井

8、下工具(2)封隔器型號編制 編制方法 按封隔器分類代號、固定方式代號、坐封方式代號、解封方式代號及封隔器鋼體最大外徑、工作溫度/工作壓差六個參數依次排列，進行型號編制，其形式如下：18 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具(2)封隔器型號編制 代號說明分類代號：用分類名稱第一個漢字的漢語拼音大寫字母表示，組合式用各式的分類代號組合表示，見表1。固定方式代號：用阿拉伯數字表示，見表2。19 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具(2)封隔器型號編制 代號說明坐封方式代號： 用阿拉伯數字表示，見表3。解封方式代號： 用阿拉伯數字表示，見表4。 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具(2)封

9、隔器型號編制坐封方式代號： 用阿拉伯數字表示，見表3。 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具(2)封隔器型號編制坐封方式代號： 用阿拉伯數字表示，見表3。20鋼體最大外徑：用阿拉伯數字表示，單位為毫米（mm）工作溫度：用阿拉伯數字表示，單位為攝氏度（）工作壓差：用阿拉伯數字表示，單位為兆帕（MPa） 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具(2)封隔器型號編制 代號說明(3)應用舉例 Y211-114-120/15型封隔器，表示該封隔器為壓縮式，單向卡瓦固定，提放管柱坐封，提放管柱解封，鋼體最大外徑為114mm，工作溫度為120 ，工作壓力為15MPa。21 噴砂器主要分為彈簧式和噴嘴式兩

10、種。壓裂施工時噴砂器與封隔器配套使用，使壓裂液通過它噴向井壁，逐級分層壓裂。2 2、噴砂器、噴砂器 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具3 3、水力錨、水力錨 壓裂時為了防止因壓力波動而引起的封隔器上下蠕動，避免因上下封隔器不協(xié)調或下封隔器損壞而引起的油管上頂，可下入水力錨來固定井下管柱，以保證施工正常進行。 壓裂工藝常用水力錨有： SM102型水力錨、SM115型水力錨 SM150型水力錨、SM208型水力錨22目目 錄錄 水力壓裂概述水力壓裂概述 壓裂設備壓裂設備 壓裂施工基本程序壓裂施工基本程序 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具v 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹v 高溫高壓

11、酸化壓裂管柱高溫高壓酸化壓裂管柱23 壓裂管柱按井深區(qū)分常用的有三種，即淺井、中深井、深井。 1 1、滑套式分層壓裂管柱滑套式分層壓裂管柱 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹 該管柱用于淺井不動管柱分壓多層，結構如圖所示。壓裂施工中先壓最下第一層（無套），泵注液體壓力經噴砂器節(jié)流產生壓差，封隔器坐封，地層進行壓裂，壓開后投球封上一級滑套，并蹩壓剪斷銷釘，使滑套下行，打開上一級噴砂器孔，封堵下一層噴砂器孔。壓開第二層后，用以上同樣方法壓開第三層。 242 2、中深井壓裂管柱中深井壓裂管柱 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹(1)中深井任意井段單層壓裂管柱 該管柱用于中深井坐壓單層,通過逐層上提可壓多

12、層，結構如圖所示。 工作原理是坐壓最下第一層時,泵注液體壓力經導壓噴砂器噴嘴節(jié)流產生壓差，封隔器坐封，地層進行壓裂，壓后經擴散壓力，油管泄壓，上提管柱坐壓第二層，重復以上方法施工多層。25 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹(2)中深井尾噴嘴壓裂管柱 該管柱多用于新開發(fā)井壓裂，結構如圖所示。最下第一層采用尾噴嘴籠統(tǒng)壓裂，投堵打套后完成坐壓第二層。 工作原理是壓裂施工時，先籠統(tǒng)壓裂最下第一層，壓開后關閉井口球閥，地面管線放空，卸下井口管柱頂端絲堵，投入噴嘴總成后，擰緊管柱絲堵，打開井口球閥，用不大于0.6m3/min排量打套, 在液壓作用下, 噴嘴總成坐于導壓噴砂器滑套上,并推滑套下行打開導壓噴砂

13、器長方形噴砂孔,同時噴嘴總成剪釘被剪斷,上堵頭坐堵于導壓噴砂器下端,下堵頭坐堵于尾噴嘴封堵住下通道, 而后進行第二層壓裂。 263 3、深井壓裂管柱深井壓裂管柱 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹(1)深井任意井段單層壓裂管柱 該管柱用于深井坐壓單層,通過逐層上提可壓多層，結構如圖所示。 工作原理同中深井任意井段單層壓裂管柱。 注意事項： 該管柱最多允許上提兩次。 27 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹(2)深井尾噴嘴壓裂管柱 尾噴嘴壓裂管柱是深井底部籠統(tǒng)壓裂管柱，只能用于籠統(tǒng)壓單層。結構如圖所示,該壓裂管柱特點是施工簡單、方便可靠。缺點是不能進行任意井段壓裂。28目目 錄錄 水力壓裂概述水力壓

14、裂概述 壓裂設備壓裂設備 壓裂施工基本程序壓裂施工基本程序 壓裂施工常用井下工具壓裂施工常用井下工具 常規(guī)壓裂管柱介紹常規(guī)壓裂管柱介紹v 高溫高壓酸化壓裂管柱高溫高壓酸化壓裂管柱29 高溫高壓酸化壓裂管柱高溫高壓酸化壓裂管柱1 1、用途、用途用于高溫高壓深井超深井的任意層酸化壓裂施工。 2 2、管柱結構、管柱結構主要由SSG14276JT管柱伸縮補償器、KG11470HT-K1反循環(huán)壓井洗井開關、Y(5)241-14676酸化壓裂封隔器（帶水力錨）、ZHT-114坐封滑套、安全接頭等工具組成。管柱結構示意圖如下圖所示。30 高溫高壓酸化壓裂管柱高溫高壓酸化壓裂管柱3 3、工作程序、工作程序(1) 下完施工管柱，安裝完施工井口(2) 替液(3) 投球 進行全管柱正替前置液 替液完成后，從井口將坐封鋼球投入油管，等待鋼球下落至坐封滑套。(4) 坐封 繼續(xù)加液壓，封隔器坐封坐卡，水力錨和管柱伸縮補償器等相繼進入工作狀態(tài)后，提高泵壓打掉坐封滑套中的球座。 31 高溫高壓酸化壓裂管柱高溫高壓酸化壓裂管柱(5) 完成上述過程后即可進行壓裂酸化施工 (6) 投球桿 (7) 起管柱 施工完成后，拆開施工井口，上提施工管柱，封隔器解封解卡，繼續(xù)上提即可順利起出施工管柱。 酸壓完后