压裂工艺22.doc

凡尔卡死则换喷砂器等工具，重下压裂管柱再压裂。 如深度准确、无堵塞、喷砂器均正常，则与采油厂协商，进行扩层、改层压裂，或放弃对该层压裂。2）压窜是指压裂施工中，压裂液由某一异常通道返至第一级封隔器以上油套环空，使地面套压持续升高返至最下一级封隔器以下油套环空，使管柱上顶的异常施工现象。其原因分两大类，一是管外窜槽，二是管柱问题。管外窜槽有：地层窜槽、水泥环窜槽；管柱问题有：封隔器不坐封、封隔器胶筒破裂、油管破裂、油管接箍短脱、管柱深度差错等。现场处理措施选择次序一般是：停泵，套管放空，反复23次。仍有窜槽显示则磁性定位校验卡点深度。深度无差错则上提管柱至未射孔井段，验封。验封仍有窜槽显示则起出管柱，发现管柱短脱则进行打捞，正常验封起出则检查油管和封隔器破损情况。验封没有窜槽显示则说明地层窜，与采油厂协商，进行扩层、改层压裂，或放弃对该层压裂。第二节 压裂设备施工设备由地面设备和压裂车组两部分组成。压裂用地面工具设备主要有封井器、井口球阀、投球器、活动弯头、由壬、蜡球管汇、压裂管汇等，为井口以上地面控制类工具。压裂管汇：压裂管汇是地面管线与多台压裂车连接的地面用具。用途是将压裂车泵出的液体汇集注入压裂井的目的层，所以要求它具有耐高压、摩阻小的特点。压裂管汇主要由主体、控制阀、由壬组成。常见压裂管汇如图2-3-2所示，成树叉形。树叉形主体采用优质合金钢管焊接而成和锻制三通组成二种，焊接加工的承压能力为60 Mpa，锻制加工的承压能力为70 Mpa。控制阀常采用球阀和旋塞阀二种，承压能力均为70 Mpa。压裂施工时压裂车与控制阀端2由壬连接，通往井口的地面管线与21/2 由壬连接。放空阀起排出管汇内余压和余液作用。图2-3-2压裂管汇注意事项：压裂管汇施工前应检查是否有合格证，在安全使用期限内，不得使用不合格和超期限产品。 各阀按球阀使用要求进行检查、操作，在试挤过程中发现有漏失现象应及时停车，打开放空阀泄压后方可修整。压裂管汇超期限不得继续使用，维修工作须送交专业检测部门进行检测维修。蜡球管汇是可与地面管线和压裂管汇连接的地面用具。用途是通过压裂车泵注将容器中盛储的蜡球注入施工井。蜡球管汇主要由蜡球容器、控制阀、由壬组成。常见如图2-3-3所示。控制阀控制进出液。压裂准备时，关闭容器两端进出口控制阀，卸下容器上丝堵加入所需量蜡球后拧紧丝堵待用，当泵注蜡球时关闭与地面管线连通控制阀，打开进出口控制阀，泵注后及时关闭进出口控制阀，打开与地面管线连通控制阀、容器上放压阀。注意事项：蜡球管汇使用前要检查必须有合格证，在使用期限内。核实工作压力必须满足施工要求。否则严禁使用。 加蜡球时，应先打开容器上放压阀放空后在操作。蜡球管汇泵注时现场不得站人，防止意外伤人。维修工作应送交专业检测部门进行检测维修。其它项参见压裂管汇注意事项。图2-3-3蜡球管汇压裂车组包括泵车、混砂车、罐车（液罐车、砂罐车、添加剂罐车）、仪表车、水泥车。泵车的作用一是泵送液体，二是使液体升压。目前使用的2000型压裂车最高施工压力105MPa,最大单车排量2.3m3/min,在1900r/min转速、45.9MPa条件下，单车排量可达1.87m3/min，完成一般油层压裂需要3台泵车，进行外围探井压裂则根据需要确定泵车数。混砂车的作用一是把支撑剂与压裂液充分混合，二是为泵车提供充足的液体。最大排量15.9 m3/min，最大输送砂量8165Kg/min,8个泵车接口。仪表车的作用一是控制泵车和混砂车的运行参数，二是适时记录及监测分析施工参数。在泵入期间，压裂液从储罐流向管汇，然后由安装在混砂车上的离心泵供给混砂车上的搅拌器。液体滤失添加剂可能加入到搅拌器内，或者之前在压裂液储罐内预先进行混合，支撑剂按预先设计的程序加入搅拌器。胶联的前置液与混砂液从搅拌器泵送到高压泵或增压器的入口管汇。将所需的泵（包括备用泵）都与入口管汇相连接。在入口管汇，离心泵为高压泵提供充足的供液。 搅拌器上需有密度计，以使搅拌器的操作人员能控制支撑剂浓度。井口附近还需有一个密度计，用来监测注入井的最终的含水砂浓度。后一个密度计也用来确定最后冲洗或返排的时间，以防止裂缝中的支撑剂反吐，确保井筒附近的裂缝中达到最后设计的泵入浓度。 压裂设备中还有压裂指挥车，如一台监测车或现场计算机。监测设备便于人们观察大量压裂数据和现场计算机就地给出的图形。另外，还包括同搅拌器、输砂器和泵的操作人员进行通讯联系的通讯设备，以便能随着施工的进程，做出有关提前停泵，改变排量或改变支撑剂浓度的任何决定。 对于特殊的压裂施工，还需要配备特别的设备。如泡沫压裂需要的专用储罐、蒸发器等。下表为井下作业分公司两个典型压裂队的设备及性能指标。201队在用压裂设备综合性能参数表 表2-3-1车 型综合性能参数备 注西方压裂车5台档位传动箱1900r/min1800r/min1700r/min1、大泵水功率1300马力；2、柱塞直径114.3mm3、冲程203.2mm传动比冲次n/min排量m/min压力MPa冲次n/min排量m/min冲次n/min排量m/min13.65581.80.599.477.50.47373.20.44722.625113.90.69684107.90.659101.90.62232.176137.40.83969.7130.20.795123.00.75141.781167.91.02557150.10.972150.20.91751.563191.31.16850.0181.31.107171.21.04661.279233.81.42841.0221.51.353209.21.27871.000299.11.82732.0283.31.730267.61.63580.718416.6兰州混砂车1台整机参数最大排量9.5m3/min 混合罐容积1.5 m3/min吸、排液管汇8个阀门吸入泵压力284KPa 排量9.32 m3/min砂泵压力196490KPa 排量7 m3/min液体添加泵泵1排量218L/min泵2 排量87L/min操作模式手控仪表车1台大泵控制电源、发动机、档位、泵速、紧急制动、报警计算机TS80、PDU监测系统、数显器打印机4笔绘图器其它HDE现场参数校正仪、SMA压差式砂密度计301队在用压裂设备综合性能参数表 表2-3-2车 型综合性能参数备 注西方压裂车5台档位传动箱1900r/min1800r/min1700r/min1、大泵水功率1300马力；2、柱塞直径114.3mm3、冲程203.2mm传动比冲次n/min排量m/min压力MPa冲次n/min排量m/min冲次n/min排量m/min13.65581.80.599.477.50.47373.20.44722.625113.90.69684107.90.659101.90.62232.176137.40.83969.7130.20.795123.00.75141.781167.91.02557150.10.972150.20.91751.563191.31.16850.0181.31.107171.21.04661.279233.81.42841.0221.51.353209.21.27871.000299.11.82732.0283.31.730267.61.63580.718416.6西方混砂车2台整机参数最大排量15.9m3/min ，最大输砂量=8165kg/min 混合罐容积1.0 m3/min吸、排液管汇8个阀门，有替挤旁通。吸入泵压力0.21MPa 排量15.9 m3/min砂泵压力0.46MPa 排量15.9m3/min液体添加泵泵1排量0191 L/min，泵2 排量76 L/min，交联泵排量=0500 L/min干粉添加泵泵1排量=032kg/min，泵2排量=090kg/min仪表车1台大泵控制电源、发动机、档位、泵速、紧急制动、报警计算机TS80、PDU监测系统、数显器打印机4笔绘图器其它HDE现场参数校正仪、SMA压差式砂密度计第三节 压裂工具与管柱施工管柱由油管和下井工具（封隔器、喷砂器）组成，其作用：一是为传送施工压力提供通道；二是实现分层。压裂管柱按井深区分常用的有三种，即浅井、中深井、深井。按封隔器坐封形式区分常用的有坐压单层和多层两种。按喷砂器结构区分常用的有两种，一种是有滑套，一种是无滑套。按工艺技术分常见的有15种。常用压裂管柱基本结构相同，主要采用62mm（27/8）N-80级外加厚油管，配液压坐封、解封封隔器，有套和无套喷砂器组成。再根据井况和工艺技术需要配上工作筒或安全接头、水力锚、丝堵等。基本工作原理是泵入管柱的高压液体经喷砂器产生节流压差使封隔器坐封，地层压裂，坐压两层管柱经打套，压裂第二层，压裂后管柱泄压，封隔器解封完成压裂。压裂管柱组配和使用技术要求：压裂管柱采用N-80以上钢级的外加后油管和短节组配。封隔器卡点应选择在套管光滑部位，避开套管接箍。压裂管柱喷砂器与封隔器直接连接，最下一级封隔器以下的尾管长度不小于8m。管柱底端距井内砂面或人工井底距离不小于10m。按照施工设计精确配出封隔器卡距、油管下入深度，卡点深度与设计深度误差不超过0.2m。由K344-114封隔器组成的浅井分压多层管柱最多