壓裂總結(jié)

壓裂作業(yè)工序總結(jié)

前言

近期通過(guò)對(duì)陽(yáng)試1井和陽(yáng)試2井壓裂工作的全程跟蹤及監(jiān)督，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有的相關(guān)壓裂理論知識(shí)，現(xiàn)對(duì)針對(duì)壓裂作業(yè)談?wù)勛晕业恼J(rèn)識(shí)。

一、前期準(zhǔn)備工作

一項(xiàng)作業(yè)的順利完成與前期的準(zhǔn)備工作是分不開(kāi)的，尤其是壓裂作業(yè)。壓裂作業(yè)是一項(xiàng)復(fù)雜而又高技術(shù)的作業(yè)，所以前期是的準(zhǔn)備工作對(duì)壓裂至關(guān)重要。前期的準(zhǔn)備工作有以下方面。

1、井場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化

壓裂對(duì)井場(chǎng)的要求主要是井場(chǎng)面積和井場(chǎng)地面抗壓能力兩方面。一方面，井場(chǎng)的面積應(yīng)能夠滿足壓裂車、水罐等壓裂設(shè)備的擺放，使得壓裂作業(yè)能夠順利展開(kāi)。另一方面，由于壓裂設(shè)備大多都是重型車輛，所以井場(chǎng)的地面不能太軟，要有一定的抗壓強(qiáng)度，尤其是泥漿池要填平壓實(shí)，確保壓裂設(shè)備不會(huì)陷入，能夠順利進(jìn)出井場(chǎng)。

2、通往井場(chǎng)的道路

通往井場(chǎng)的道路要暢通，方便壓裂設(shè)備及壓裂所需材料進(jìn)入井場(chǎng)，只有這樣才能保證準(zhǔn)備工作的充分性和壓裂作業(yè)的連續(xù)性。

3、壓裂用水

由于壓裂作業(yè)的主要介質(zhì)是水，所以對(duì)水的需求量是非常大的，通常壓裂一層煤需備水1000m3左右。同時(shí)壓裂工作有很大的變化性，因而用水量也有很大的不確定性。因此壓裂前必須有穩(wěn)定的水源、足量的備水、連續(xù)的供水等工作。

二、壓裂設(shè)計(jì)工作

壓裂的宗旨就是在煤層中壓出多條裂縫，增大煤層的滲透率，從而達(dá)到快速排水降壓，將煤層氣解析出來(lái)的目的。所以壓裂方案的設(shè)計(jì)必須遵從最大限度地增大裂縫的延伸長(zhǎng)度和寬度，同時(shí)盡可能的減小，甚至避免吐砂和煤粉的返出。

1、控制濾失，增加縫長(zhǎng)

在壓裂過(guò)程中，壓裂液的濾失絕不容忽視。當(dāng)壓裂液壓開(kāi)煤層，向前延伸時(shí)，由于割理和發(fā)育的微裂隙，使得壓裂液大量濾失，不能重新開(kāi)啟一條新裂縫，而是從一開(kāi)始就沿著大的隔離延伸，在延伸的過(guò)程中，不斷有小割理、微裂隙張開(kāi)，使壓裂液遭受損失，就需要不斷加大施工排量和壓裂液量，然而由于設(shè)備能力、備液能力的限制，就不能滿足造長(zhǎng)縫的要求。因此對(duì)于割理及微裂縫較發(fā)育的煤層，應(yīng)在前置液中添加一定比例的0.106～0.142mm降濾失劑。

2、壓裂液要清潔

由于煤巖孔隙直徑很小，因而孔隙內(nèi)表面積比很大，即內(nèi)表面積很大。下表是不同煤巖類型的內(nèi)表面積。

煤巖類型內(nèi)表面積（m2/g）長(zhǎng)焰煤氣煤90肥煤焦煤瘦煤貧煤無(wú)煙煤27850-7010-2020-12080-13090-130由上表可以看出，煤階越高，內(nèi)表面積越大，吸附能力也就越強(qiáng)。煤層不但對(duì)天然氣（ＣＨ４）有巨大的吸附力，同時(shí)對(duì)進(jìn)入煤層的壓裂液中的微塵、雜質(zhì)、殘?jiān)�等也有巨大的吸附力，而這種現(xiàn)象對(duì)煤層會(huì)造成巨大的傷害。因此，對(duì)壓裂液的質(zhì)量要嚴(yán)格檢驗(yàn)、重點(diǎn)把關(guān)，尤其是壓裂用水的濁度檢測(cè)，液罐的清潔程度要重點(diǎn)監(jiān)督，把壓裂液對(duì)煤層的傷害程度降到最低。

3、控制砂吐和煤粉返出

壓裂結(jié)束之后，壓裂作業(yè)并不算完全完成，因?yàn)樯巴潞兔悍鄯党鲇绊懙秸麄�(gè)壓裂工作的成敗。煤層的楊氏模量只有3000～4000左右（砂巖在13000～14000左右；灰?guī)r在201*0左右），相對(duì)于砂巖、灰?guī)r來(lái)說(shuō)是相當(dāng)軟的。當(dāng)施工結(jié)束后，支撐劑很快下沉到裂縫底部，裂縫閉合時(shí)，隨著圍向應(yīng)力的加大，大量的支撐劑嵌入了軟的煤巖基質(zhì)面中，使得在裂縫底部形成的鋪砂剖面嚴(yán)重受損，從而影響了導(dǎo)流能力，甚至?xí)��?dǎo)致倒流能力完全消失。針對(duì)這種情況應(yīng)提高砂比和鋪砂濃度，將對(duì)導(dǎo)流能力的損害降到最低。

三、壓裂作業(yè)工序

1、井筒試壓試壓值為壓裂設(shè)計(jì)最高限壓值，試壓時(shí)間：30min，壓降≤0.5MPa為合格。若試壓不合格則必須查出原因，重新試壓直到合格方可進(jìn)行下步工序。

2、通井通井時(shí)要密切觀察指重表的變化情況，出現(xiàn)異常情況經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)研究決定采取措施后方可繼續(xù)施工，通井后要準(zhǔn)確記錄通井深度、遇阻位置等數(shù)據(jù)。

3、洗井壓裂前，洗井是必須進(jìn)行的工序，洗井是否合格直接影響到煤層的污染與否，進(jìn)而影響壓裂的效果。因此，確保壓裂用水充足，循環(huán)洗井2～周直到進(jìn)出口液性一致為合格（現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督必須嚴(yán)格監(jiān)督）。

4、射孔射孔是壓裂前最重要的一項(xiàng)工序，必須確保萬(wàn)無(wú)一失，首先卡準(zhǔn)射孔層段；其次確定射孔彈數(shù)和射孔密度；最后確保發(fā)射率（現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理必須嚴(yán)格監(jiān)督，雙方應(yīng)存有附有簽字的紙質(zhì)射孔確認(rèn)單）。對(duì)于同一口井兩層或兩層以上分開(kāi)壓裂時(shí)，在壓完一層之后，另一層射孔之前必須按要求進(jìn)行填砂。

5、壓裂由于壓裂具有時(shí)間短、工序多、不確定性大等特點(diǎn)，所以應(yīng)做好以下準(zhǔn)備：

（1）全面分配工作、各司其職，嚴(yán)禁漏崗、脫崗、串崗等現(xiàn)象的發(fā)生。（2）壓裂用水及支撐劑應(yīng)有多余的儲(chǔ)備，防止壓裂情況有變，確保壓裂的連續(xù)性。

（3）由于地層的不確定性，應(yīng)及時(shí)、合理的針對(duì)不同地層情況調(diào)整壓裂方案。

（4）對(duì)于同一口井多層一起壓裂時(shí)，一定要嚴(yán)格監(jiān)督、確保投球的數(shù)量和質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

（5）加砂時(shí)，砂比應(yīng)由低到高，縮短砂比，提高步長(zhǎng)，避免過(guò)快提高砂比。（6）壓裂砂必須清洗干凈、分選性好、符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（7）壓完后及時(shí)記錄30min壓降，并在井口裝上壓力表，方便隨時(shí)記錄壓力變化，當(dāng)壓力下降到1MPa左右時(shí)應(yīng)及時(shí)排液，防止污染傷害煤層。

四、監(jiān)督管理

1、希望以后能夠多參與前期的工程聯(lián)系和與乙方單位及地方的協(xié)調(diào)工作。2、在壓裂作業(yè)中，每人負(fù)責(zé)監(jiān)督一塊，責(zé)任落實(shí)到個(gè)人。

3、在了解整個(gè)煤層氣開(kāi)采工藝的同時(shí)，選擇一兩個(gè)方面深入研究，熟悉工藝流程、弄懂關(guān)鍵技術(shù)、明確重點(diǎn)監(jiān)督方向。

4、針對(duì)工程和技術(shù)方面的監(jiān)督管理，應(yīng)制定一個(gè)初步的制度，每個(gè)監(jiān)督管理人員應(yīng)有自己的權(quán)力，同時(shí)更應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。

5、在與乙方單位和地方交涉時(shí)，對(duì)于一些重要的作業(yè)、工序等應(yīng)盡量存有紙質(zhì)材料，并附有各方簽字，作為日后的證明。

結(jié)語(yǔ)以上內(nèi)容就是我對(duì)壓裂作業(yè)從四個(gè)方面簡(jiǎn)短的談了些自己淺陋的認(rèn)識(shí)，有不妥之處，還請(qǐng)?zhí)锊┦颗�評(píng)指正！

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壓裂相關(guān)學(xué)習(xí)總結(jié)

一、基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)1.水力壓裂概念

水力壓裂就是利用地面壓裂車組將一定粘度的液體以足夠高的壓力和足夠大的排量沿井筒注入井中。由于注入速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油氣層的吸收速度，所以多余的液體在井底憋起高壓，當(dāng)壓力超過(guò)巖石抗張強(qiáng)度后，油氣層就會(huì)開(kāi)始破裂形成裂縫。當(dāng)裂縫延伸一段時(shí)間后，繼續(xù)注入攜帶有支撐劑的混砂液擴(kuò)展延伸裂縫，并使之充填支撐劑。施工完成后,由于支撐劑的支撐作用，裂縫不致閉合或至少不完全閉合，因此即可在油氣層中形成一條具有足夠長(zhǎng)度、寬度和高度的填砂裂縫。此裂縫具有很高的滲濾能力，并且擴(kuò)大了油氣水的滲濾面積，故油氣可暢流入井，注入水可沿裂縫順利進(jìn)入地層，從而達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。

2.水力壓裂增產(chǎn)機(jī)理

(1)溝通油氣儲(chǔ)集區(qū)，增加單井控制儲(chǔ)量（連通透鏡體和裂縫帶）、擴(kuò)大滲流面積

(2)變徑向流動(dòng)為線性流動(dòng)

(3)解除污染3.水力壓裂造縫機(jī)理

水力壓裂裂縫的形成和延伸是一力學(xué)行為，水力裂縫的形態(tài)與方位對(duì)于有效發(fā)揮壓裂對(duì)儲(chǔ)層的改造作用密切相關(guān)。

在致密地層，首先向井內(nèi)注入壓裂液使地層破裂，然后不斷注液使壓裂縫向地層遠(yuǎn)處延伸。顯然，地層破裂壓力最高，反映出注入流體壓力要克服由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生的較高井壁應(yīng)力以及巖石抗張強(qiáng)度。一旦誘發(fā)人工裂縫，井眼附近應(yīng)力集中很快消失，裂縫在較低的壓力下延伸，裂縫延伸所需要的壓力隨著裂縫延伸引起的流體流動(dòng)摩阻增加使得井底和井口壓力增加。停泵以后井筒摩阻為零，壓裂縫逐漸閉合，施工壓力逐漸降低。對(duì)于高滲透地層或存在裂縫帶，地層破裂時(shí)的井底壓力并不出現(xiàn)明顯的峰值。

（1）地應(yīng)力場(chǎng)

地應(yīng)力場(chǎng)是由于上覆巖層重力、地殼內(nèi)部的垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)及其它因素綜合作用引起介質(zhì)內(nèi)部單

位面積上的作用力。包括原地應(yīng)力場(chǎng)和擾動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)兩部分。前者主要包括重力應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力、孔隙流體壓力和熱應(yīng)力等；后者主要是指由于人工擾動(dòng)作用引起的應(yīng)力。地下巖石的應(yīng)力狀態(tài)通常是三個(gè)相互垂直且互不相等的主應(yīng)力。地應(yīng)力場(chǎng)不但影響到水力壓裂造縫過(guò)程，而且通過(guò)井網(wǎng)與人工裂縫方位的配合關(guān)系影響到油藏開(kāi)發(fā)效果。

（2）人工裂縫方位

在天然裂縫不發(fā)育的地層，壓裂裂縫形態(tài)取決于其三向應(yīng)力狀態(tài)。根據(jù)最小主應(yīng)力原理，水力壓裂裂縫總是產(chǎn)生于強(qiáng)度最弱、阻力最小的方向，即巖石破裂面垂直于最小主應(yīng)力方向。當(dāng)sz最小時(shí)，形成水平裂縫；當(dāng)sy最小時(shí)，形成垂直裂縫。對(duì)于顯裂縫地層很難出現(xiàn)人工裂縫。而微裂縫地層可能出現(xiàn)多種情況，人工裂縫面可以垂直于最小主應(yīng)力方向；也可能基本上沿微裂縫的方向發(fā)展，把微裂縫串成顯裂縫。

4、壓裂液體系

（1）羥丙基瓜膠有機(jī)硼壓裂液

該體系成本低，貨源廣，在蘇里格各個(gè)區(qū)塊都得到廣泛的應(yīng)用，從近兩年的壓裂效果來(lái)看，該體系能夠滿足壓裂工藝及現(xiàn)場(chǎng)施工需要。目前該體系用于直井壓裂上。

基液配方：羥丙基瓜爾膠+防膨劑+助排劑+發(fā)泡劑+氯化鉀+碳酸鈉+殺菌劑+溫度穩(wěn)定劑+清水交聯(lián)液：有機(jī)硼交聯(lián)劑（用清水稀釋至50%）交聯(lián)比：100:0.4（以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)為準(zhǔn)）（2）超級(jí)瓜膠壓裂液體系

該體系各方面的性能都要優(yōu)于羥丙基胍膠體系，但是價(jià)格昂貴，目前該體系主要用于水平井的壓裂上面。

基液配方：超級(jí)胍膠+防膨劑+助排劑+發(fā)泡劑+氯化鉀+氫氧化鈉+分散劑+殺菌劑+清水交聯(lián)液：有機(jī)硼交聯(lián)劑（用清水稀釋至50%）交聯(lián)比：100:0.6（現(xiàn)場(chǎng)可微調(diào)）5、工藝流程

下面以直井兩段為例子，水平井類似。

二、現(xiàn)場(chǎng)知識(shí)學(xué)習(xí)1、壓裂設(shè)備

壓裂施工設(shè)備主要由地面設(shè)備和壓裂車組兩部分組成。地面工具設(shè)備

壓裂用地面工具設(shè)備主要有封井器、井口球閥、投球器、活動(dòng)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。

壓裂管匯

壓裂車組(1)壓裂車

壓裂車是壓裂的主要設(shè)備，它的作用是向井內(nèi)注入高壓、大排量的壓裂液，將地層壓開(kāi)，把支撐劑擠入裂縫。壓裂車主要由運(yùn)載、動(dòng)力、傳動(dòng)、泵體等四大件組成，壓裂泵是壓裂車的工作主機(jī)。現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)壓裂車的技術(shù)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(qiáng)等特點(diǎn)

(2)混砂車

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(jié)構(gòu)主要由傳動(dòng)、供液和輸砂系統(tǒng)三部分組成。(3)平衡車

平衡車的作用是保持封隔器上下的壓差在一定的范圍內(nèi)，保護(hù)封隔器和套管。另外，當(dāng)施工中出現(xiàn)砂堵、砂卡等事故時(shí)，平衡車還可以立即進(jìn)行反洗或反壓井，排除故障。(4)儀表車

儀表車的作用是在壓裂施工遠(yuǎn)距離遙控壓裂車和混砂車，采集和顯示施工參數(shù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、施工監(jiān)測(cè)及裂縫模擬并對(duì)施工的全過(guò)程進(jìn)行分析。(5)管匯車

管匯車的作用是運(yùn)輸管匯，如：高壓三通、四通、單流閥、控制閥等。三、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

截止11月今年共施工井61口，水平井20口，其中水平井都是采用裸眼封隔器區(qū)塊井號(hào)施工日期段數(shù)435534支撐劑量3m107.972112.5113.988.399451458215510686128280129126148.4107144116198降濾失劑量3m53.55.55.53.5515.145.533410.933.5424.5463.0510.19//10.111.8110.052550.0882//34.19857.2704試氣產(chǎn)無(wú)阻流量量4310m/d4310m/d15.065.0018.8310.075.035.076.005.22175.01.1846189.034.784314.52508.771138.426611.71/2.505.01.501.5116.982.505.094.034.393.33（間開(kāi)）目前產(chǎn)量（201*年11月12日）4310m/d2.51.0119.029.015.01.102.603.5蘇20-17-15H201*-4-16蘇20-21-15H201*-7-3蘇20-15-16H201*-6-28蘇20-13-12H201*-7-14蘇20-17-16H201*-8-6蘇20-14-20H201*-9-9蘇20-10-5H蘇20201*-11-101蘇20-13-17H201*-10-275蘇20-18-13H201*-11-284蘇20-13-11H201*-4-29蘇20-13-21H201*-5-11蘇20-18-17H201*-7-11蘇20-19-15H201*-7-13蘇20-18-18H201*-8-4蘇20-15-22H201*-9-5蘇25-41-1H蘇76-3-6H201*-8-22201*-5-8201*-5-26201*-7-21543412544445蘇20-27-20H201*-10-174蘇25蘇25-38-16C201*-9-23蘇76-2-3H蘇76-3-7H蘇76目前返排率29.98%，7月27日產(chǎn)量4萬(wàn)方

蘇76-4-6H蘇76-4-8H蘇76-1-21H蘇76-4-23H蘇76-6-13H蘇76-4-4H蘇76-2-20H蘇76-1-20H四、總結(jié)

201*-7-30201*-8-4201*-8-11201*-9-14201*-9-2956666182192.3162215320.7123.432467435.75.488月1日返排率20%，雙10mm油嘴試氣產(chǎn)量10萬(wàn)方，油壓10.6MPa，套壓6MPa。15.825.0201*-10-144201*-10-208201*-11-1213來(lái)蘇里格有4個(gè)月了，其中也上了很多次現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)壓裂的整個(gè)工藝有了一個(gè)大致的了解，這幾個(gè)月的時(shí)間里主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)方面：1、實(shí)驗(yàn)室的操作

壓裂液是否符合要求決定整個(gè)壓裂工程的成敗，所以實(shí)驗(yàn)室對(duì)于壓裂液性能的檢測(cè)很重要。到目前為止壓裂液流變，單劑的密度，界表面擴(kuò)張等實(shí)驗(yàn)都能操作。、2、壓裂設(shè)計(jì)的編寫(xiě)

這幾個(gè)月的時(shí)間里在大家的幫助下寫(xiě)了5口井設(shè)計(jì)，由簡(jiǎn)單的單壓，合壓到最后的水平井壓裂，慢慢學(xué)會(huì)了整個(gè)編寫(xiě)思路，以及PT軟件的調(diào)試。3、現(xiàn)場(chǎng)配液

現(xiàn)場(chǎng)配液首先要做的就是檢查清水是否夠量，再看水質(zhì)情況，看罐底是否有沉積物，水中有無(wú)漂浮物，最后檢驗(yàn)水的PH值是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)合格以后要監(jiān)督化工料的加入順序，嚴(yán)格要求施工隊(duì)按設(shè)計(jì)程序配液。4、現(xiàn)場(chǎng)施工服務(wù)

場(chǎng)施工服務(wù)主要有兩項(xiàng)，一是混砂車，二是儀表車�；焐败嚿系墓ぷ魇墙宦�(lián)劑用量的控制，交聯(lián)劑用量是否合適對(duì)于整個(gè)施工過(guò)程都是有影響的，所以也是個(gè)很重要的工作，這項(xiàng)工作，必須多實(shí)踐才能積累大量的經(jīng)驗(yàn)。在師傅、師兄們的指導(dǎo)下經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的鍛煉我已基本上能夠較快的判斷出交聯(lián)劑的用量是否適當(dāng)。儀表車是現(xiàn)場(chǎng)施工的指揮所，在儀表車上可以時(shí)刻觀察施工的進(jìn)展情況，通過(guò)觀察壓裂曲線的變化可以預(yù)測(cè)出可能發(fā)生的異常情況。在儀表車上呆的時(shí)間不多，對(duì)于曲線分析這一塊還很欠缺，這是以后學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。

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