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压裂工艺技术.doc

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第一部分第一部分概述概述第一部分第一部分概述概述 油层压裂是利用地面高压泵组，将高粘度液体 以大排量注入井中，在井底附近憋起高压。当压力 超过地应力及岩石的抗张强度后，在地层中形成裂 缝。继续将带有支撑剂的压裂液注入裂缝，使裂缝 向前延伸，并在裂缝中填充支撑剂。这样，就在地 层中形成足够长度、一定宽度及高度的填砂裂缝。 这个裂缝扩大了油气流动通道，改善了地层渗透性， 能够起到增产增注的作用。 油层压裂是利用地面高压泵组，将高粘度液体 以大排量注入井中，在井底附近憋起高压。当压力 超过地应力及岩石的抗张强度后，在地层中形成裂 缝。继续将带有支撑剂的压裂液注入裂缝，使裂缝 向前延伸，并在裂缝中填充支撑剂。这样，就在地 层中形成足够长度、一定宽度及高度的填砂裂缝。 这个裂缝扩大了油气流动通道，改善了地层渗透性， 能够起到增产增注的作用。 利用地面高压泵， 注入液体压开缝。 填充适量支撑剂， 改善地层渗透性。 利用地面高压泵， 注入液体压开缝。 填充适量支撑剂， 改善地层渗透性。 1947年在美国进行了首次水力压裂增产作业1947年在美国进行了首次水力压裂增产作业 六十年代，压裂主要作为单井的增产、增注措施六十年代，压裂主要作为单井的增产、增注措施 七十年代，进入低渗透油田的勘探开发领域七十年代，进入低渗透油田的勘探开发领域 八十年代以后，成为提高采油速度和原油采收率 及油田开发效益的重要手段。 八十年代以后，成为提高采油速度和原油采收率 及油田开发效益的重要手段。 石油储量的30%是通过压裂改造才达到经济开采条件的。石油储量的30%是通过压裂改造才达到经济开采条件的。 已探明低渗透地质储量约40亿吨,这些储量只有通过 压裂改造才能具备工业开采价值。 已探明低渗透地质储量约40亿吨,这些储量只有通过 压裂改造才能具备工业开采价值。 全球压裂井次（万口） 80 19811981年年20012001年年19911991年年 125 100 大约40%完钻井数实施了压裂大约40%完钻井数实施了压裂 美 国 通过压裂增加130亿吨石油储量。通过压裂增加130亿吨石油储量。北 美 我 国 1966年开始进行压裂现场试验,1973年进 入工业化推广应用,至目前已形成了以滑套式分 层压裂技术为基础的十多种单项压裂技术,每年 压裂油、水井达2000口以上,每年压裂增油超过 200×10 4 ｔ。 第二部分第二部分压裂施工与设备压裂施工与设备 （一）压裂施工过程 （二）压裂设备 （三）压裂工具与管柱 （一）压裂施工过程 1、压裂准备 ⑴准备好相关的数据资料 压裂井的资料 破裂压力试验数据 压裂设计指导书 ⑵摆放施工设备 现场施工设 备必须按标 准摆放，以 利于协调指 挥和管理。 仪表车 压裂液储罐 支撑剂 搅拌添加剂 泵 车 组 井 常规压裂设备摆放简图 1、压裂准备 （一）压裂施工过程 ⑶组配压裂管柱 按照压裂设计选择压裂施工管材和下井工具， 计算卡点深度，组配好压裂管柱。 （一）压裂施工过程 1、压裂准备 （5）准备好压裂材料 主要是指压裂液和支撑剂。 (4)连接地面压裂流程 地面管线要使用N80以上钢级的油管和短节， 禁止使用软管线，并要求保证不刺不漏。 （一）压裂施工过程 1、压裂准备 2、压裂施工工序 ⑴循环 逐台启动压裂车，用清水做循环液，循 环地面压裂流程管线。目的是检查车组设备 性能，保证管线畅通。循环路线从储液罐出 来，入混砂池，经泵送进压裂车，再经压裂 泵的作用从高压管汇进入回收罐。 （一）压裂施工过程 ⑵试压 缓慢平稳启动压裂车高压泵，对井口阀 门以上的设备和地面压裂流程管线进行承受 高压性能试验，试验压力为预测泵压的1.2－ 1.5倍，稳压5min，不刺不漏，压力不降为合 格。 （一）压裂施工过程 打开井口阀门，关闭循环放空阀门，逐台 启动压裂车，按压裂施工设计规定的试挤排量 将压裂液试挤入油层，压力由低到高至稳定为 止。目的是检查井下管柱及井下工具情况，检 查压裂层位的吸水能力。 （3）试挤 （一）压裂施工过程 （4）压裂 逐台启动压裂车，以高压和大排量向井内 持续挤入前置液，使压裂层位形成裂缝并向前 延伸。 （一）压裂施工过程 （5）加砂 油层裂缝已经形成，泵压及排量稳定后即 可加砂。按照压裂施工要求分段控制好混砂比， 混砂比要逐渐增大，且加砂要均匀，不能中途 停泵。 （一）压裂施工过程 完成加砂后，打开混砂车的替挤旁通流程， 向井内注入替挤液，将携砂液替挤到油层