壓裂施工常見(jiàn)問(wèn)題分析

1、壓裂施工中常見(jiàn)問(wèn)題分析壓裂施工中常見(jiàn)問(wèn)題分析2012.5.23一、壓不開(kāi)的原因分析一、壓不開(kāi)的原因分析 二、壓竄的原因分析二、壓竄的原因分析三、砂堵的原因分析三、砂堵的原因分析 四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因分析四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因分析 五、沉砂的原因分析五、沉砂的原因分析六、施工曲線分析六、施工曲線分析目目 錄錄目的層無(wú)注入量目的層無(wú)注入量 低排量持續(xù)高壓不降低排量持續(xù)高壓不降地質(zhì)因素地質(zhì)因素 管柱因素管柱因素 井身因素井身因素 一、地層壓不開(kāi)的主要因素一、地層壓不開(kāi)的主要因素 地層物性較差，吸液困難，在地面地層物性較差，吸液困難，在地面設(shè)備及井下工具所承受的壓力范圍內(nèi)無(wú)設(shè)備及井下工具所承

2、受的壓力范圍內(nèi)無(wú)法把地層壓開(kāi)，形成裂縫。法把地層壓開(kāi)，形成裂縫。 一、地層壓不開(kāi)的主要因素地層壓不開(kāi)的主要因素 在不超壓的基礎(chǔ)上瞬間起停泵憋放在不超壓的基礎(chǔ)上瞬間起停泵憋放 擠酸擠酸由于作業(yè)隊(duì)技術(shù)員疏忽或是小班工人下由于作業(yè)隊(duì)技術(shù)員疏忽或是小班工人下管柱時(shí)大意，將卡距卡在了未射井段上，管柱時(shí)大意，將卡距卡在了未射井段上，造成壓不開(kāi)。盯壓裂人員要熟知管柱結(jié)造成壓不開(kāi)。盯壓裂人員要熟知管柱結(jié)構(gòu)，及時(shí)做出準(zhǔn)確地判斷，提出合理的構(gòu)，及時(shí)做出準(zhǔn)確地判斷，提出合理的處理措施。處理措施。 我們可根據(jù)泵入壓裂液的數(shù)量大致推斷我們可根據(jù)泵入壓裂液的數(shù)量大致推斷出不通的位置。出不通的位置。壓裂施工中替擠量不足，上

3、提管柱過(guò)程壓裂施工中替擠量不足，上提管柱過(guò)程中地層吐砂。中地層吐砂。噴砂器被砂埋噴砂器被砂埋組配或下井壓裂管柱有誤組配或下井壓裂管柱有誤壓裂管柱不通壓裂管柱不通 一、地層壓不開(kāi)的主要因素地層壓不開(kāi)的主要因素 射孔炮眼污染嚴(yán)重射孔炮眼污染嚴(yán)重 壓前擠酸不到位壓前擠酸不到位 油套環(huán)形空間有泥漿或死油油套環(huán)形空間有泥漿或死油 射孔質(zhì)量問(wèn)題射孔質(zhì)量問(wèn)題 油井結(jié)蠟嚴(yán)重油井結(jié)蠟嚴(yán)重 一、地層壓不開(kāi)的主要因素地層壓不開(kāi)的主要因素 堵塞炮眼常常出現(xiàn)在水井中，由于注入水中的金屬離子和堵塞炮眼常常出現(xiàn)在水井中，由于注入水中的金屬離子和雜質(zhì)，對(duì)炮眼造成的污染，導(dǎo)致在管柱限壓內(nèi)壓不開(kāi)。雜質(zhì)，對(duì)炮眼造成的污染，導(dǎo)致在管

4、柱限壓內(nèi)壓不開(kāi)。 多發(fā)生在壓裂第二層以上的層位。處理辦法通常是將卡在壓不開(kāi)多發(fā)生在壓裂第二層以上的層位。處理辦法通常是將卡在壓不開(kāi)井段的卡距下放至已壓開(kāi)井段或上提到其它高滲透油層上，然后小排井段的卡距下放至已壓開(kāi)井段或上提到其它高滲透油層上，然后小排量起泵推注，酸到位后再將管柱調(diào)整到原位置。量起泵推注，酸到位后再將管柱調(diào)整到原位置。 一、地層壓不開(kāi)的主要因素地層壓不開(kāi)的主要因素 如果是深井底部下有導(dǎo)壓噴砂器的，可通過(guò)正、反洗井，將臟物循環(huán)如果是深井底部下有導(dǎo)壓噴砂器的，可通過(guò)正、反洗井，將臟物循環(huán)洗出。對(duì)待這類壓不開(kāi)井，一是采用瞬間起停泵憋放，二是采取迅速大幅洗出。對(duì)待這類壓不開(kāi)井，一是采用瞬

5、間起停泵憋放，二是采取迅速大幅度上下活動(dòng)管柱的措施。通過(guò)封隔器活塞式的抽吸作用，將堵塞物排出。度上下活動(dòng)管柱的措施。通過(guò)封隔器活塞式的抽吸作用，將堵塞物排出。 造成炮眼數(shù)量少或無(wú)炮眼。解決的方法只有重新射孔。造成炮眼數(shù)量少或無(wú)炮眼。解決的方法只有重新射孔。下壓裂管柱時(shí)把死蠟推到目的層，導(dǎo)致炮眼堵塞壓不開(kāi)。下壓裂管柱時(shí)把死蠟推到目的層，導(dǎo)致炮眼堵塞壓不開(kāi)。處理措施：壓前用熱水清洗油層或刮蠟。常出現(xiàn)在過(guò)渡帶井中。處理措施：壓前用熱水清洗油層或刮蠟。常出現(xiàn)在過(guò)渡帶井中。 一、地層壓不開(kāi)的主要因素地層壓不開(kāi)的主要因素1 1、壓裂過(guò)程中地層竄槽引起的套噴、壓裂過(guò)程中地層竄槽引起的套噴 地層竄分上竄、下竄

6、兩種，上竄比較容易判斷，因?yàn)樯细Z地層竄分上竄、下竄兩種，上竄比較容易判斷，因?yàn)樯细Z會(huì)引起套噴。導(dǎo)致上竄的主要原因是由于被壓層位的上夾層比會(huì)引起套噴。導(dǎo)致上竄的主要原因是由于被壓層位的上夾層比較?。ㄝ^薄（1 14m4m）。）。 如果上面的地層也是預(yù)壓層位，那么采取的折中辦法就是如果上面的地層也是預(yù)壓層位，那么采取的折中辦法就是兩層合壓。兩層合壓。 如果上面有射孔井段，但不是預(yù)壓層位（沒(méi)封隔器）那么如果上面有射孔井段，但不是預(yù)壓層位（沒(méi)封隔器）那么就只能停止施工，研究下步方案（擴(kuò)層）。固井質(zhì)量差也會(huì)導(dǎo)就只能停止施工，研究下步方案（擴(kuò)層）。固井質(zhì)量差也會(huì)導(dǎo)致壓竄。致壓竄。二、壓竄的原因分析二、壓竄的

7、原因分析2 2、壓裂過(guò)程中由于封隔器壞引起的套噴、壓裂過(guò)程中由于封隔器壞引起的套噴 封隔器是用來(lái)封隔油套環(huán)形空間的一種工具，如果封隔器封隔器是用來(lái)封隔油套環(huán)形空間的一種工具，如果封隔器損壞，其膠筒不能膨脹，無(wú)法封隔油套環(huán)形空間時(shí)，則形成套損壞，其膠筒不能膨脹，無(wú)法封隔油套環(huán)形空間時(shí)，則形成套噴。上封隔器損壞形成的套噴現(xiàn)象非常明顯，因?yàn)橛吞淄耆巼?。上封隔器損壞形成的套噴現(xiàn)象非常明顯，因?yàn)橛吞淄耆幱谶B通狀態(tài)。我們可以通過(guò)上提驗(yàn)封的辦法來(lái)判斷。于連通狀態(tài)。我們可以通過(guò)上提驗(yàn)封的辦法來(lái)判斷。二、壓竄的原因分析二、壓竄的原因分析3 3、壓裂過(guò)程中由于油管擊穿、斷裂引起的套噴、壓裂過(guò)程中由于油管擊穿、

8、斷裂引起的套噴 油管打洞、斷裂形成的套噴與上封隔器損壞形成的套噴同油管打洞、斷裂形成的套噴與上封隔器損壞形成的套噴同屬油套連通的一種，現(xiàn)象比較明顯。如果是在卡距以上斷裂，屬油套連通的一種，現(xiàn)象比較明顯。如果是在卡距以上斷裂，那么油套連通就會(huì)形成套噴，如果斷裂處是在卡距內(nèi)，此時(shí)上那么油套連通就會(huì)形成套噴，如果斷裂處是在卡距內(nèi)，此時(shí)上級(jí)封隔器還在工作，不會(huì)有套噴現(xiàn)象，但油管此時(shí)會(huì)上頂，壓級(jí)封隔器還在工作，不會(huì)有套噴現(xiàn)象，但油管此時(shí)會(huì)上頂，壓力也會(huì)有明顯的下降。力也會(huì)有明顯的下降。二、壓竄的原因分析二、壓竄的原因分析4 4、配錯(cuò)或下錯(cuò)管柱引起的套噴、配錯(cuò)或下錯(cuò)管柱引起的套噴 1 1）單層壓裂）單層壓

9、裂: :單層壓裂都是一封一噴或兩封一噴，一單層壓裂都是一封一噴或兩封一噴，一封一噴多為探井。如果油管下錯(cuò)，使封隔器卡在被壓層的封一噴多為探井。如果油管下錯(cuò)，使封隔器卡在被壓層的炮眼上，壓裂時(shí)攜砂液就會(huì)通過(guò)上封隔器上面的炮眼進(jìn)入炮眼上，壓裂時(shí)攜砂液就會(huì)通過(guò)上封隔器上面的炮眼進(jìn)入套管形成套噴。套管形成套噴。 處理措施：正確調(diào)整管柱深度。處理措施：正確調(diào)整管柱深度。二、壓竄的原因分析二、壓竄的原因分析4 4、配錯(cuò)或下錯(cuò)管柱引起的套噴、配錯(cuò)或下錯(cuò)管柱引起的套噴 2 2）多層壓裂）多層壓裂: :（普通型管柱）多層壓裂時(shí)管柱配錯(cuò)，對(duì)壓裂（普通型管柱）多層壓裂時(shí)管柱配錯(cuò)，對(duì)壓裂施工是極其危險(xiǎn)的，出現(xiàn)的情況，

10、也很復(fù)雜，包括：壓不開(kāi)、套施工是極其危險(xiǎn)的，出現(xiàn)的情況，也很復(fù)雜，包括：壓不開(kāi)、套噴、油管打洞、損壞封隔器、卡管柱等一系列嚴(yán)重問(wèn)題，一旦起噴、油管打洞、損壞封隔器、卡管柱等一系列嚴(yán)重問(wèn)題，一旦起車(chē)有套噴現(xiàn)象，要堅(jiān)決終止施工，核對(duì)井上管柱記錄或測(cè)查原因。車(chē)有套噴現(xiàn)象，要堅(jiān)決終止施工，核對(duì)井上管柱記錄或測(cè)查原因。二、壓竄的原因分析二、壓竄的原因分析 壓裂液性能壓裂液性能 地層物性的變化地層物性的變化 施工操作施工操作三、砂堵的原因分析三、砂堵的原因分析1 1） 壓壓 裂裂 液液 性性 能能三、砂堵的原因分析三、砂堵的原因分析1 1） 壓壓 裂裂 液液 性性 能能 a: a:壓裂液濾失量過(guò)大，會(huì)大幅

11、度降低前置液在縫中利用效率，壓裂液濾失量過(guò)大，會(huì)大幅度降低前置液在縫中利用效率，使裂縫幾何尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)的規(guī)模。加砂過(guò)程中由于壓裂液大量使裂縫幾何尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)的規(guī)模。加砂過(guò)程中由于壓裂液大量濾失，造成裂縫端部脫砂，隨著時(shí)間的增加，砂比加大，脫砂量濾失，造成裂縫端部脫砂，隨著時(shí)間的增加，砂比加大，脫砂量增加，泵壓會(huì)逐漸升高至最高允許壓力，而被迫停砂、停泵。從增加，泵壓會(huì)逐漸升高至最高允許壓力，而被迫停砂、停泵。從施工曲線上看，當(dāng)壓力曲線未直線上升以前是地層內(nèi)發(fā)生脫砂，施工曲線上看，當(dāng)壓力曲線未直線上升以前是地層內(nèi)發(fā)生脫砂，壓力直線上升則是噴砂器和炮眼砂堵，施工中的防治措施是前置壓力直線上升則是

12、噴砂器和炮眼砂堵，施工中的防治措施是前置液和攜砂液粘度要稍大一些。液和攜砂液粘度要稍大一些。三、砂堵的原因分析三、砂堵的原因分析1 1） 壓壓 裂裂 液液 性性 能能 b: b:加砂過(guò)程中，壓裂液粘度突然變低，導(dǎo)致攜砂能力變差也加砂過(guò)程中，壓裂液粘度突然變低，導(dǎo)致攜砂能力變差也是發(fā)生砂堵的主要原因。施工曲線的特征是：排量曲線突然上升是發(fā)生砂堵的主要原因。施工曲線的特征是：排量曲線突然上升一個(gè)臺(tái)階，當(dāng)這一階段的攜砂液到達(dá)井底后壓力上升。粘度越低，一個(gè)臺(tái)階，當(dāng)這一階段的攜砂液到達(dá)井底后壓力上升。粘度越低，性能越差，砂比越高，壓力上升到最高允許壓力的時(shí)間間隔也就性能越差，砂比越高，壓力上升到最高允許

13、壓力的時(shí)間間隔也就越短，造成措手不及的砂堵。因此，在施工中，工程技術(shù)人員應(yīng)越短，造成措手不及的砂堵。因此，在施工中，工程技術(shù)人員應(yīng)細(xì)心觀察排量曲線變化，密切注意交聯(lián)液濃度變化，及時(shí)調(diào)整基細(xì)心觀察排量曲線變化，密切注意交聯(lián)液濃度變化，及時(shí)調(diào)整基膠比。膠比。三、砂堵的原因分析三、砂堵的原因分析1 1） 壓壓 裂裂 液液 性性 能能 c: c:壓裂液穩(wěn)定性差，抗剪切能力差，會(huì)造成攜砂液進(jìn)入地層壓裂液穩(wěn)定性差，抗剪切能力差，會(huì)造成攜砂液進(jìn)入地層以前已經(jīng)破膠，支撐劑在近井筒附近的地層沉積形成砂橋而堵井。以前已經(jīng)破膠，支撐劑在近井筒附近的地層沉積形成砂橋而堵井。施工過(guò)程中的表現(xiàn)是：交聯(lián)劑的用量比平時(shí)大許多

14、，但是壓裂液施工過(guò)程中的表現(xiàn)是：交聯(lián)劑的用量比平時(shí)大許多，但是壓裂液成膠不好，經(jīng)壓裂車(chē)大泵剪切后攜砂能力降低。主要原因是壓裂成膠不好，經(jīng)壓裂車(chē)大泵剪切后攜砂能力降低。主要原因是壓裂液配制過(guò)程中，粘度不夠，或者是配液的水中鹽離子的作用，使液配制過(guò)程中，粘度不夠，或者是配液的水中鹽離子的作用，使交聯(lián)劑不能正常發(fā)揮作用。交聯(lián)劑不能正常發(fā)揮作用。三、砂堵的原因分析三、砂堵的原因分析 a:a:有斷層的地層會(huì)造成砂堵。有斷層的地層會(huì)造成砂堵。2 2） 地地 層層 因因 素素 b:b:油層砂體的非均質(zhì)性如巖性尖滅等會(huì)導(dǎo)致裂縫的規(guī)模受限油層砂體的非均質(zhì)性如巖性尖滅等會(huì)導(dǎo)致裂縫的規(guī)模受限形成砂堵，形成砂堵，在過(guò)

15、渡帶和油田邊緣在過(guò)渡帶和油田邊緣易發(fā)生此類砂堵。易發(fā)生此類砂堵。三、砂堵的原因分析三、砂堵的原因分析2 2） 地地 層層 因因 素素 c:c:地層天然裂縫發(fā)育良好或者壓裂時(shí)產(chǎn)生的微裂縫多，施工地層天然裂縫發(fā)育良好或者壓裂時(shí)產(chǎn)生的微裂縫多，施工時(shí)易發(fā)生堵井，原因是壓裂液的濾失量過(guò)大，工作效率降低。時(shí)易發(fā)生堵井，原因是壓裂液的濾失量過(guò)大，工作效率降低。可可采用適當(dāng)增大膠聯(lián)劑量，增加壓裂液粘度的方法或是粉砂預(yù)處理采用適當(dāng)增大膠聯(lián)劑量，增加壓裂液粘度的方法或是粉砂預(yù)處理的方法進(jìn)行預(yù)防。的方法進(jìn)行預(yù)防。 d:d:水井比油井產(chǎn)生堵井的可能性大，注水層具有較高的孔隙水井比油井產(chǎn)生堵井的可能性大，注水層具有較

16、高的孔隙度和連通性度和連通性, ,導(dǎo)致施工時(shí)濾失量大。導(dǎo)致施工時(shí)濾失量大。處理措施：優(yōu)選壓裂液、提高處理措施：優(yōu)選壓裂液、提高排量，降低砂比。排量，降低砂比。三、砂堵的原因分析三、砂堵的原因分析3 3）施工操作不當(dāng)造成砂堵施工操作不當(dāng)造成砂堵 a:前置液少，動(dòng)態(tài)縫寬不夠，容易形成砂堵。前置液少，動(dòng)態(tài)縫寬不夠，容易形成砂堵。 b: 加砂過(guò)程中，由于設(shè)備損壞、儀器故障停車(chē)更換或加砂過(guò)程中，由于設(shè)備損壞、儀器故障停車(chē)更換或修理，會(huì)造成沉砂堵井。這些故障有多種情況：壓裂車(chē)抽修理，會(huì)造成沉砂堵井。這些故障有多種情況：壓裂車(chē)抽空、混砂車(chē)零部件故障、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)失靈、井口設(shè)備破裂?？?、混砂車(chē)零部件故障、計(jì)算機(jī)

17、系統(tǒng)失靈、井口設(shè)備破裂。預(yù)防措施就是保證高壓部件在檢定周期內(nèi)使用。預(yù)防措施就是保證高壓部件在檢定周期內(nèi)使用。 c:砂比提升過(guò)快，容易形成砂堵。砂比提升過(guò)快，容易形成砂堵。三、砂堵的原因分析三、砂堵的原因分析 活動(dòng)管柱是壓裂作業(yè)中的一項(xiàng)重要工序，它的快慢直接影響到作活動(dòng)管柱是壓裂作業(yè)中的一項(xiàng)重要工序，它的快慢直接影響到作業(yè)和壓裂的進(jìn)度，同時(shí)也關(guān)系到施工的效益，所以如何預(yù)防和處理管業(yè)和壓裂的進(jìn)度，同時(shí)也關(guān)系到施工的效益，所以如何預(yù)防和處理管柱活動(dòng)不開(kāi)是非常關(guān)鍵的。在壓裂施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生管柱活動(dòng)柱活動(dòng)不開(kāi)是非常關(guān)鍵的。在壓裂施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生管柱活動(dòng)困難的現(xiàn)象，原因很多，但主要分為以下困難

18、的現(xiàn)象，原因很多，但主要分為以下5種類型。種類型。四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因 封隔器質(zhì)量的好壞直接影響到活動(dòng)管柱的難易程度。正常情況下，在封隔器質(zhì)量的好壞直接影響到活動(dòng)管柱的難易程度。正常情況下，在壓裂結(jié)束后，會(huì)看到套壓表的套壓明顯上升，這表明封隔器已經(jīng)解封，壓壓裂結(jié)束后，會(huì)看到套壓表的套壓明顯上升，這表明封隔器已經(jīng)解封，壓裂層位的壓力已經(jīng)傳到井口，這時(shí)候管柱就很容易活動(dòng)開(kāi)。裂層位的壓力已經(jīng)傳到井口，這時(shí)候管柱就很容易活動(dòng)開(kāi)。 如果封隔器的質(zhì)量不好或在壓裂結(jié)束后封隔器的膠筒不收縮，這樣會(huì)如果封隔器的質(zhì)量不好或在壓裂結(jié)束后封隔器的膠筒不收縮，這樣會(huì)給活動(dòng)管柱帶來(lái)很大的困

19、難。給活動(dòng)管柱帶來(lái)很大的困難。 出現(xiàn)這種情況，如果多次活動(dòng)不開(kāi)，我們應(yīng)采取平衡套壓的方法，使出現(xiàn)這種情況，如果多次活動(dòng)不開(kāi)，我們應(yīng)采取平衡套壓的方法，使封隔器膠筒上下壓力趨于相近，迫使封隔器收縮。封隔器膠筒上下壓力趨于相近，迫使封隔器收縮。1、封隔器質(zhì)量不好在高壓作用下膠筒不收縮，而導(dǎo)致封隔器不解封。、封隔器質(zhì)量不好在高壓作用下膠筒不收縮，而導(dǎo)致封隔器不解封。四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因 壓裂施工中由于地層竄槽或封隔器壞，攜砂液從油套環(huán)形空間上壓裂施工中由于地層竄槽或封隔器壞，攜砂液從油套環(huán)形空間上竄，使支撐劑沉落到最上級(jí)封隔器上，導(dǎo)致上封隔器被砂埋，而使管竄，使支撐劑

20、沉落到最上級(jí)封隔器上，導(dǎo)致上封隔器被砂埋，而使管柱活動(dòng)不開(kāi)。柱活動(dòng)不開(kāi)。 目前薄夾層井壓裂施工很多，在加砂過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)套壓持續(xù)升高，目前薄夾層井壓裂施工很多，在加砂過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)套壓持續(xù)升高，打開(kāi)套管閘門(mén)，套管溢流越來(lái)越大，此時(shí)判斷是地層竄槽，打開(kāi)套管閘門(mén)，套管溢流越來(lái)越大，此時(shí)判斷是地層竄槽，應(yīng)立刻停應(yīng)立刻停砂替擠，當(dāng)套管內(nèi)無(wú)壓裂砂后，活動(dòng)并上提管柱。砂替擠，當(dāng)套管內(nèi)無(wú)壓裂砂后，活動(dòng)并上提管柱。 如果地層上竄，沒(méi)能得到正確及時(shí)的處理，管柱被沉砂埋死，將如果地層上竄，沒(méi)能得到正確及時(shí)的處理，管柱被沉砂埋死，將給施工帶來(lái)極大的不便，嚴(yán)重的可能發(fā)生工程事故。給施工帶來(lái)極大的不便，嚴(yán)重的可能發(fā)生工程事

21、故。在施工過(guò)程中一在施工過(guò)程中一旦確認(rèn)是地層竄槽，則應(yīng)立即停砂，進(jìn)行替擠，避免出現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)旦確認(rèn)是地層竄槽，則應(yīng)立即停砂，進(jìn)行替擠，避免出現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)損失。損失。2、地層竄槽導(dǎo)致管柱活動(dòng)不開(kāi)、地層竄槽導(dǎo)致管柱活動(dòng)不開(kāi)四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因 普通封隔器的承受壓力一般在普通封隔器的承受壓力一般在40MPa40MPa左右，當(dāng)壓力持續(xù)偏高或在瞬間壓左右，當(dāng)壓力持續(xù)偏高或在瞬間壓力過(guò)高時(shí)，有可能使封隔器內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生塑性變形，使其活動(dòng)受力過(guò)高時(shí)，有可能使封隔器內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生塑性變形，使其活動(dòng)受阻。阻。 為了減少這種現(xiàn)象的發(fā)生，除選用質(zhì)量好的封隔器之外，在施

22、工過(guò)程中為了減少這種現(xiàn)象的發(fā)生，除選用質(zhì)量好的封隔器之外，在施工過(guò)程中要控制施工壓力，在封隔器能承受的壓力范圍內(nèi)施工。要控制施工壓力，在封隔器能承受的壓力范圍內(nèi)施工。3、封隔器發(fā)生塑性變形，管柱活動(dòng)不開(kāi)、封隔器發(fā)生塑性變形，管柱活動(dòng)不開(kāi)四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因 因此在作業(yè)施工過(guò)程中，我們應(yīng)該嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，文明施工，這種因此在作業(yè)施工過(guò)程中，我們應(yīng)該嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，文明施工，這種事故是完全可以避免。事故是完全可以避免。4、作業(yè)施工過(guò)程中，油套環(huán)形空間掉下落物卡住封隔器，導(dǎo)致管、作業(yè)施工過(guò)程中，油套環(huán)形空間掉下落物卡住封隔器，導(dǎo)致管 柱活動(dòng)不開(kāi)柱活動(dòng)不開(kāi)5、套管變形，導(dǎo)致管柱活動(dòng)

23、不開(kāi)、套管變形，導(dǎo)致管柱活動(dòng)不開(kāi) 在下壓裂管柱施工過(guò)程中，套管無(wú)遇阻現(xiàn)象，但在起壓裂管柱時(shí)，在下壓裂管柱施工過(guò)程中，套管無(wú)遇阻現(xiàn)象，但在起壓裂管柱時(shí)，套管變形，這種現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。套管變形，這種現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。 管柱活動(dòng)不開(kāi)的原因有很多，只要我們提前預(yù)防，正確處理，管柱活動(dòng)不開(kāi)的原因有很多，只要我們提前預(yù)防，正確處理，將會(huì)減少工程事故的發(fā)生。將會(huì)減少工程事故的發(fā)生。四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因四、壓裂管柱活動(dòng)困難的原因五、沉砂的原因分析五、沉砂的原因分析 沉砂就是在壓裂施工中由于機(jī)械設(shè)備故障、下井原材沉砂就是在壓裂施工中由于機(jī)械設(shè)備故障、下井原材料、工具質(zhì)量不過(guò)關(guān)或人為操作不當(dāng)?shù)仍蛞鸬膲毫压?/p>

24、料、工具質(zhì)量不過(guò)關(guān)或人為操作不當(dāng)?shù)仍蛞鸬膲毫压苤鶅?nèi)或油套環(huán)形空間內(nèi)填砂。下面我們主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工柱內(nèi)或油套環(huán)形空間內(nèi)填砂。下面我們主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工來(lái)分析沉砂的形成原因，了解如何預(yù)防和避免此類事故的來(lái)分析沉砂的形成原因，了解如何預(yù)防和避免此類事故的發(fā)生。發(fā)生。1、替擠過(guò)程中，由于替擠量不足、替擠過(guò)程中，由于替擠量不足,使管柱使管柱 中壓裂砂未全部替入地層，中壓裂砂未全部替入地層， 從而形成沉砂。從而形成沉砂。 此類沉砂現(xiàn)象屬于人為造成，所以減少或避免此類事故發(fā)生的此類沉砂現(xiàn)象屬于人為造成，所以減少或避免此類事故發(fā)生的根本就是在于技術(shù)操作人員本身，要求是在替擠過(guò)程中必須嚴(yán)、細(xì)、根本就是在于技術(shù)

25、操作人員本身，要求是在替擠過(guò)程中必須嚴(yán)、細(xì)、準(zhǔn)，做到不超不少。準(zhǔn)，做到不超不少。五、沉砂的原因分析五、沉砂的原因分析2、加砂過(guò)程中因井口設(shè)備或地面管匯破裂，也可能造成沉砂。、加砂過(guò)程中因井口設(shè)備或地面管匯破裂，也可能造成沉砂。 在加砂過(guò)程中如果井口設(shè)備或地面管匯破裂，必須緊急停車(chē)更在加砂過(guò)程中如果井口設(shè)備或地面管匯破裂，必須緊急停車(chē)更換，支撐劑在管柱內(nèi)沉積，如果不及時(shí)起車(chē)就會(huì)造成沉砂。換，支撐劑在管柱內(nèi)沉積，如果不及時(shí)起車(chē)就會(huì)造成沉砂。 此類沉砂現(xiàn)象屬于高壓部件質(zhì)量問(wèn)題引起，所以在壓前的準(zhǔn)備此類沉砂現(xiàn)象屬于高壓部件質(zhì)量問(wèn)題引起，所以在壓前的準(zhǔn)備過(guò)程中，必須進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、試壓，不能麻痹大意。過(guò)

26、程中，必須進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、試壓，不能麻痹大意。 由于壓裂液成膠不好或排量低，支撐劑會(huì)沉在混砂車(chē)出口由于壓裂液成膠不好或排量低，支撐劑會(huì)沉在混砂車(chē)出口的管道中，重新起車(chē)時(shí)，如循環(huán)不凈，支撐劑就會(huì)被帶入管柱的管道中，重新起車(chē)時(shí)，如循環(huán)不凈，支撐劑就會(huì)被帶入管柱中，這時(shí)由于剛起車(chē)沒(méi)有壓開(kāi)裂縫，支撐劑堆積在噴砂器和油中，這時(shí)由于剛起車(chē)沒(méi)有壓開(kāi)裂縫，支撐劑堆積在噴砂器和油套環(huán)空中，形成沉砂。因此壓前做好循環(huán)，將會(huì)避免這種現(xiàn)象套環(huán)空中，形成沉砂。因此壓前做好循環(huán)，將會(huì)避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。的發(fā)生。3、壓裂施工過(guò)程中，由于設(shè)備原因而引起的沉砂、壓裂施工過(guò)程中，由于設(shè)備原因而引起的沉砂 五、沉砂的原因分析五、沉

27、砂的原因分析 壓裂施工后，需要關(guān)井?dāng)U散壓力，如果擴(kuò)散時(shí)間不夠，壓裂液壓裂施工后，需要關(guān)井?dāng)U散壓力，如果擴(kuò)散時(shí)間不夠，壓裂液沒(méi)有破膠，或是地層沒(méi)有閉合，在返排過(guò)程中，地層就會(huì)吐砂，如沒(méi)有破膠，或是地層沒(méi)有閉合，在返排過(guò)程中，地層就會(huì)吐砂，如果此時(shí)噴砂器凡爾罩被打壞，所吐出的支撐劑將會(huì)從噴砂器進(jìn)入油果此時(shí)噴砂器凡爾罩被打壞，所吐出的支撐劑將會(huì)從噴砂器進(jìn)入油管，當(dāng)壓力平衡后迅速沉積在壓裂管柱內(nèi)，造成沉砂。因此保證擴(kuò)管，當(dāng)壓力平衡后迅速沉積在壓裂管柱內(nèi)，造成沉砂。因此保證擴(kuò)散時(shí)間是減少此類事故發(fā)生的關(guān)鍵。散時(shí)間是減少此類事故發(fā)生的關(guān)鍵。4、壓后上提時(shí)噴砂器被打壞，返排時(shí)造成沉砂。、壓后上提時(shí)噴砂器被打

28、壞，返排時(shí)造成沉砂。五、沉砂的原因分析五、沉砂的原因分析六、施工曲線分析六、施工曲線分析 壓裂施工中發(fā)生的事故會(huì)在施工壓力上反映出來(lái)。例壓裂施工中發(fā)生的事故會(huì)在施工壓力上反映出來(lái)。例如砂堵、油套管破裂等。雖然影響施工壓力的因素非常復(fù)如砂堵、油套管破裂等。雖然影響施工壓力的因素非常復(fù)雜，但是施工壓力卻是我們了解井下情況的重要手段，因雜，但是施工壓力卻是我們了解井下情況的重要手段，因此正確分析壓裂施工曲線，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工中的問(wèn)題，此正確分析壓裂施工曲線，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工中的問(wèn)題，并迅速作出處理，是每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)壓裂工程師的重要職責(zé)。并迅速作出處理，是每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)壓裂工程師的重要職責(zé)。選取一口井作為實(shí)例進(jìn)行

29、一下簡(jiǎn)單的分析。選取一口井作為實(shí)例進(jìn)行一下簡(jiǎn)單的分析。該井的壓裂設(shè)計(jì)基本情況：該井的壓裂設(shè)計(jì)基本情況：六、施工曲線分析六、施工曲線分析射孔數(shù)據(jù)表射孔數(shù)據(jù)表射孔井段射孔井段m m厚度厚度m m槍槍型型彈型彈型孔密孔密孔孔/m/m射孔射孔方式方式相相位位氣層氣層中深中深m m靜溫靜溫3418.8 83427.99.11021021271271616電纜電纜傳輸傳輸60603423.3423.3 3105(105(估估) )壓裂施工參數(shù)表壓裂施工參數(shù)表施工施工管柱管柱下深下深液柱液柱壓力壓力MPa施工施工排量排量m m3 3/min/min支撐劑支撐劑量量m m3 3最大最大含砂含砂濃度濃度% %平

30、均平均含砂含砂濃度濃度% %預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)破裂破裂壓力壓力MPaMPa預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)施工施工摩阻摩阻MPaMPa預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)施工施工泵壓泵壓MPaMPa施工施工限壓限壓MPaMPa液氮液氮m m3 3頂替液頂替液m33408340834.234.22.5-3.02.5-3.035.735.7333321.621.659.959.932.732.758.558.56868101010.910.9六、施工曲線分析六、施工曲線分析A BC E DF G o 1、啟泵階段（、啟泵階段（OA段）段） 正常施工時(shí)，啟泵階段泵壓隨排量的增加而增加。達(dá)到設(shè)計(jì)排正常施工時(shí)，啟泵階段泵壓隨排量的增加而增加。達(dá)到設(shè)計(jì)排量時(shí)，此時(shí)的

31、泵壓等于地層破裂壓力減去液柱壓力再加上清水摩阻。量時(shí)，此時(shí)的泵壓等于地層破裂壓力減去液柱壓力再加上清水摩阻。六、施工曲線分析六、施工曲線分析 此階段，如果泵壓明顯高于預(yù)計(jì)壓力，則應(yīng)停泵，觀察停泵壓此階段，如果泵壓明顯高于預(yù)計(jì)壓力，則應(yīng)停泵，觀察停泵壓力。若停泵壓力高，說(shuō)明地層破裂壓力高（破裂壓力等于停泵壓力力。若停泵壓力高，說(shuō)明地層破裂壓力高（破裂壓力等于停泵壓力加液柱壓力），應(yīng)按照實(shí)際壓力調(diào)整壓裂設(shè)計(jì)。若停泵壓力低，可加液柱壓力），應(yīng)按照實(shí)際壓力調(diào)整壓裂設(shè)計(jì)。若停泵壓力低，可能是摩阻高，則首先循環(huán)洗井，檢查井筒是否被堵塞，如果再次啟能是摩阻高，則首先循環(huán)洗井，檢查井筒是否被堵塞，如果再次啟泵

32、泵壓仍然高，則可能是砂埋油層（出砂井）、炮孔堵塞或射孔效泵泵壓仍然高，則可能是砂埋油層（出砂井）、炮孔堵塞或射孔效率低、如果是分壓井也可能是工具下入位置錯(cuò)誤。需要根據(jù)具體情率低、如果是分壓井也可能是工具下入位置錯(cuò)誤。需要根據(jù)具體情況進(jìn)行處理。況進(jìn)行處理。 該井曲線該井曲線OA段的泵壓達(dá)到段的泵壓達(dá)到55MPa，預(yù)計(jì)地層破裂壓力，預(yù)計(jì)地層破裂壓力59.9MPa，液柱壓力液柱壓力34.2MPa，以此計(jì)算清水摩阻應(yīng)該是，以此計(jì)算清水摩阻應(yīng)該是29.3MPa。2、前置液泵注初期階段（、前置液泵注初期階段（AB段）段） 此階段主要判斷壓裂液是否降阻，無(wú)法判斷裂縫的延伸方式。此階段主要判斷壓裂液是否降阻，

33、無(wú)法判斷裂縫的延伸方式。此階段壓力下降的主要因素有壓裂液（交聯(lián)液）降阻、堵塞的炮孔此階段壓力下降的主要因素有壓裂液（交聯(lián)液）降阻、堵塞的炮孔被沖洗開(kāi)。此階段壓力上升的原因主要是壓裂液增阻、裂縫的延伸，被沖洗開(kāi)。此階段壓力上升的原因主要是壓裂液增阻、裂縫的延伸，后者的壓力增加幅度較小。后者的壓力增加幅度較小。六、施工曲線分析六、施工曲線分析 該井曲線該井曲線AB段的泵壓從段的泵壓從55MPa下降到下降到44MPa，后又上升到，后又上升到52MPa。預(yù)計(jì)地層破裂壓力預(yù)計(jì)地層破裂壓力59.9MPa，液柱壓力，液柱壓力34.2MPa，以此計(jì)算交聯(lián)液的，以此計(jì)算交聯(lián)液的摩阻應(yīng)該是摩阻應(yīng)該是18.3MPa

34、，那么和，那么和OA段泵壓計(jì)算后的清水摩阻段泵壓計(jì)算后的清水摩阻29.3MPa相比，交聯(lián)液的降阻率達(dá)到了相比，交聯(lián)液的降阻率達(dá)到了38%。 如果此階段泵壓上升幅度過(guò)高，影響施工正常進(jìn)行，一般說(shuō)明壓裂如果此階段泵壓上升幅度過(guò)高，影響施工正常進(jìn)行，一般說(shuō)明壓裂液摩阻高，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，降低摩阻。本井去西安高的原因主要是伴注液液摩阻高，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，降低摩阻。本井去西安高的原因主要是伴注液氮造成的。氮造成的。3、前置液泵注后期階段（、前置液泵注后期階段（BC段）段） 此階段施工參數(shù)基本穩(wěn)定，前置液進(jìn)入地層，井筒中充滿壓裂此階段施工參數(shù)基本穩(wěn)定，前置液進(jìn)入地層，井筒中充滿壓裂液，地面泵壓的變化真實(shí)反映了裂縫

35、的延伸情況。壓力緩慢上升說(shuō)液，地面泵壓的變化真實(shí)反映了裂縫的延伸情況。壓力緩慢上升說(shuō)明裂縫主要沿著長(zhǎng)度方向延伸。如果壓力恒定，裂縫可能進(jìn)入了隔明裂縫主要沿著長(zhǎng)度方向延伸。如果壓力恒定，裂縫可能進(jìn)入了隔擋層，應(yīng)適當(dāng)降低排量和壓裂液粘度。如果壓力下降，則裂縫可能擋層，應(yīng)適當(dāng)降低排量和壓裂液粘度。如果壓力下降，則裂縫可能突破隔擋層進(jìn)入低應(yīng)力層。突破隔擋層進(jìn)入低應(yīng)力層。六、施工曲線分析六、施工曲線分析 該井曲線該井曲線BC段的泵壓基本上是從段的泵壓基本上是從48MPa緩慢上升到緩慢上升到52MPa左右。上升趨勢(shì)比較明顯，說(shuō)明裂縫在縫長(zhǎng)上在緩左右。上升趨勢(shì)比較明顯，說(shuō)明裂縫在縫長(zhǎng)上在緩慢延伸。慢延伸。

36、預(yù)計(jì)地層破裂壓力預(yù)計(jì)地層破裂壓力59.9MPa，液柱壓力，液柱壓力34.2MPa，施工，施工泵壓泵壓48-52MPa，以此計(jì)算交聯(lián)液的摩阻應(yīng)該是，以此計(jì)算交聯(lián)液的摩阻應(yīng)該是26.3MPa。（此摩阻值包括液氮引起的摩阻）（此摩阻值包括液氮引起的摩阻）4、攜砂液泵注前期階段（、攜砂液泵注前期階段（CD段）段） 此階段攜砂液只是進(jìn)入井筒，還未進(jìn)入地層。砂液密度比壓裂此階段攜砂液只是進(jìn)入井筒，還未進(jìn)入地層。砂液密度比壓裂液的密度大，而且隨著砂比的增加，砂液密度也在增加，根據(jù)施工液的密度大，而且隨著砂比的增加，砂液密度也在增加，根據(jù)施工泵壓計(jì)算公式：施工泵壓泵壓計(jì)算公式：施工泵壓=地層破裂壓裂地層破裂壓

37、裂+摩阻摩阻-液柱壓力?？梢钥闯?，液柱壓力?？梢钥闯?，此階段的施工泵壓一般是會(huì)下降的。此階段的施工泵壓一般是會(huì)下降的。六、施工曲線分析六、施工曲線分析 該井曲線該井曲線CD段的泵壓趨勢(shì)明顯是基本上是呈下降段的泵壓趨勢(shì)明顯是基本上是呈下降趨勢(shì)的，而且此時(shí)的施工砂比剛剛達(dá)到趨勢(shì)的，而且此時(shí)的施工砂比剛剛達(dá)到10%左右。左右。 5、攜砂液泵注后期階段（、攜砂液泵注后期階段（DE段）段） 此階段支撐劑進(jìn)入地層開(kāi)始直到停止加砂，隨著砂比的增加，施工泵壓一般會(huì)此階段支撐劑進(jìn)入地層開(kāi)始直到停止加砂，隨著砂比的增加，施工泵壓一般會(huì)下降。從地層角度出發(fā)，下降。從地層角度出發(fā)，D點(diǎn)位壓裂施工中的分界點(diǎn)，此點(diǎn)之前為

38、造縫階段，之后為點(diǎn)位壓裂施工中的分界點(diǎn)，此點(diǎn)之前為造縫階段，之后為填砂階段，必須密切注意支撐劑運(yùn)移造成的壓力變化，防止砂堵發(fā)生。填砂階段，必須密切注意支撐劑運(yùn)移造成的壓力變化，防止砂堵發(fā)生。 如果在支撐劑進(jìn)入裂縫初期，壓力明顯上升，可能是裂縫窄或多條裂縫發(fā)育等造如果在支撐劑進(jìn)入裂縫初期，壓力明顯上升，可能是裂縫窄或多條裂縫發(fā)育等造成的?？傊绻蝿┻M(jìn)入裂縫不暢，應(yīng)停止加砂，觀察壓力變化，壓力恢復(fù)平穩(wěn)成的?？傊绻蝿┻M(jìn)入裂縫不暢，應(yīng)停止加砂，觀察壓力變化，壓力恢復(fù)平穩(wěn)后才可以繼續(xù)加砂。如果壓力曲線（扣除液柱影響）斜率波動(dòng)，而此時(shí)排量沒(méi)有變化，后才可以繼續(xù)加砂。如果壓力曲線（扣除液柱影響）斜率波動(dòng)，而此時(shí)排量沒(méi)有