《壓裂工藝技術》ppt課件

1、 全球壓裂井次萬口80125100美國北美我國 1966年開場進展壓裂現(xiàn)場實驗,1973年進入工業(yè)化推行運用,至目前已構(gòu)成了以滑套式分層壓裂技術為根底的十多種單項壓裂技術,每年壓裂油、水井達2000口以上,每年壓裂增油超越200104。一壓裂施工過程二壓裂設備三壓裂工具與管柱一壓裂施工過程1、壓裂預備 預備好相關的數(shù)據(jù)資料 壓裂井的資料破裂壓力實驗數(shù)據(jù)壓裂設計指點書擺放施工設備現(xiàn)場施工設備必需按規(guī)范擺放，以利于協(xié)調(diào)指揮和管理。 儀表車壓裂液儲罐支撐劑攪 拌添加劑泵車組井常規(guī)壓裂設備擺放簡圖 1、壓裂預備一壓裂施工過程 組配壓裂管柱 按照壓裂設計選擇壓裂施工管材和下井工具，計算卡點深度，組配好壓

2、裂管柱。 一壓裂施工過程1、壓裂預備 5 預備好壓裂資料 主要是指壓裂液和支撐劑。(4) 銜接地面壓裂流程 地面管線要運用N80以上鋼級的油管和短節(jié)，制止運用軟管線，并要求保證不刺不漏。 一壓裂施工過程1、壓裂預備2、壓裂施工工序 循環(huán) 逐臺啟動壓裂車，用清水做循環(huán)液，循環(huán)地面壓裂流程管線。目的是檢查車組設備性能，保證管線暢通。循環(huán)道路從儲液罐出來，入混砂池，經(jīng)泵送進壓裂車，再經(jīng)壓裂泵的作用從高壓管匯進入回收罐。一壓裂施工過程 試壓 緩慢平穩(wěn)啟動壓裂車高壓泵，對井口閥門以上的設備和地面壓裂流程管線進展接受高壓性能實驗，實驗壓力為預測泵壓的1.21.5倍，穩(wěn)壓5min，不刺不漏，壓力不降為合格。

3、一壓裂施工過程 翻開井口閥門，封鎖循環(huán)放空閥門，逐臺啟動壓裂車，按壓裂施工設計規(guī)定的試擠排量將壓裂液試擠入油層，壓力由低到高至穩(wěn)定為止。目的是檢查井下管柱及井下工具情況，檢查壓裂層位的吸水才干。3 試擠 一壓裂施工過程4 壓裂 逐臺啟動壓裂車，以高壓和大排量向井內(nèi)繼續(xù)擠入前置液，使壓裂層位構(gòu)成裂痕并向前延伸。 一壓裂施工過程5加砂 油層裂痕曾經(jīng)構(gòu)成，泵壓及排量穩(wěn)定后即可加砂。按照壓裂施工要求分段控制好混砂比，混砂比要逐漸增大，且加砂要均勻，不能中途停泵。一壓裂施工過程 替擠替擠 完成加砂后，翻開混砂車的替擠旁通流程，向井內(nèi)注入替擠液，將攜砂液替擠到油層裂痕中去。替擠液量要嚴厲按設計執(zhí)行，嚴禁超

4、量替擠。一壓裂施工過程 關井分散壓力關井分散壓力 壓裂施工完成后，應封鎖井口一切進出口閥門，等待壓裂液的破膠、濾失及裂痕的閉合，防止支撐劑隨高粘液體反出裂痕。分散壓力時間不少于壓裂液破膠時間。一壓裂施工過程8 8活動管柱活動管柱 活動管柱時，負荷不超越井內(nèi)管柱懸重200KN，上提速度控制在0.5m/min以內(nèi)，最終活動行程不小于5m。要到達管柱提放自若，拉力表顯示的管柱懸重完全正常。一壓裂施工過程壓裂施工工藝流程壓裂施工工藝流程 循環(huán)循環(huán)試擠試擠壓裂壓裂加砂加砂替擠替擠分散壓力分散壓力施工終了施工終了一壓裂施工過程壓裂施工時液體的流動過程壓裂施工時液體的流動過程壓裂液儲罐地面管線井口管匯加壓泵

5、混砂安裝支撐劑儲罐射孔炮眼油套環(huán)空噴砂器井下管線地層一壓裂施工過程( (二二) ) 壓裂設備壓裂設備泵車的作用泵車的作用 一是泵送液體一是泵送液體二是使液體升壓二是使液體升壓 目前運用的2000型壓裂車最高施工壓力105MPa,最大單車排量2.33m3/min。在1900r/min轉(zhuǎn)速、45.9 MPa條件下，單車排量可達1.87m3/min。完成普通油層壓裂需求3臺泵車。 ( (二二) ) 壓裂設備壓裂設備混砂車的作用混砂車的作用 一是把支撐劑與壓裂液充分混合一是把支撐劑與壓裂液充分混合, ,二是為泵車提供充足的液體。二是為泵車提供充足的液體。最大排量最大排量15.9 15.9 m3/min

6、,m3/min,最大保最大保送砂量送砂量8165 Kg 8165 Kg /min,8/min,8個泵車個泵車接口。接口。( (二二) ) 壓裂設備壓裂設備儀表車的作用儀表車的作用 一是控制泵車和混砂車的運轉(zhuǎn)參數(shù)一是控制泵車和混砂車的運轉(zhuǎn)參數(shù)二是適時記錄及監(jiān)測分析施工參數(shù)二是適時記錄及監(jiān)測分析施工參數(shù) ( (二二) ) 壓裂設備壓裂設備車 型車 型備 注備 注排量排量壓力壓力沖次沖次排量排量沖次沖次排量排量m/minm/minMPaMPan/minn/minm/minm/minn/minn/minm/minm/min1 10.50.599.499.477.577.50.4730.47373.27

7、3.20.4470.4472 20.6960.6968484107.9107.90.6590.659101.9101.90.6220.6223 30.8390.83969.769.7130.2130.20.7950.7951231230.7510.7514 41.0251.0255757150.1150.10.9720.972150.2150.20.9170.9175 51.1681.1685050181.3181.31.1071.107171.2171.21.0461.0466 61.4281.4284141221.5221.51.3531.353209.2209.21.2781.2787

8、71.8271.8273232283.3283.31.731.73267.6267.61.6351.6358 8蘭州蘭州混砂車混砂車1臺1臺儀表車儀表車1臺1臺3.6553.655137.4137.4綜合性能參數(shù)綜合性能參數(shù)西方壓裂西方壓裂車5 臺車5 臺傳動箱傳動箱1900r/min1900r/min1800r/min1800r/min1700r/min1700r/min傳動比傳動比沖次沖次n/minn/min最大排量9 . 5 m 3 /min 混 合 罐 容 積 1 . 5 m 3 / m i n最大排量9 . 5 m 3 /min 混 合 罐 容 積 1 . 5 m 3 / m i n

9、233.8233.8299.1299.11.7811.781167.9167.91.5631.563191.3191.3吸、排液管匯8 個閥門吸、排液管匯8 個閥門吸入泵吸入泵壓力2 8 4 KPa 排 量 9 . 3 2 m 3/min壓力2 8 4 KPa 排 量 9 . 3 2 m 3/min砂泵砂泵壓力1 9 6 490 K Pa 排 量 7 m 3 / m i n壓力1 9 6 490 K Pa 排 量 7 m 3 / m i n液體添加泵液體添加泵泵1 排 量2 1 8 L /min 泵 2 排量8 7 L/m i n泵1 排 量2 1 8 L /min 泵 2 排量8 7 L/m

10、 i n操作模式操作模式手控手控整機參數(shù)整機參數(shù)大泵控制大泵控制電源、發(fā)動機、檔位、泵速、緊急制動、報警電源、發(fā)動機、檔位、泵速、緊急制動、報警計算機計算機TS8 0、 P D U監(jiān) 測 系統(tǒng)、數(shù)顯器TS8 0、 P D U監(jiān) 測 系統(tǒng)、數(shù)顯器打印機打印機4筆繪圖器4筆繪圖器其它其它HDE現(xiàn)場參數(shù)校正儀、S M A 壓差式砂密 度 計HDE現(xiàn)場參數(shù)校正儀、S M A 壓差式砂密 度 計檔檔位位1、大泵水功率1 3 0 0 馬；1、大泵水功率1 3 0 0 馬；2、柱塞直徑1 1 4 . 3 mm；2、柱塞直徑1 1 4 . 3 mm；3、沖程2 0 3 .2mm.3、沖程2 0 3 .2mm.

11、1.2791.2791.0001.0000.7180.718416.6416.681.881.82.6252.625113.9113.92.1762.176201201隊在用壓裂設備綜合性能參數(shù)表隊在用壓裂設備綜合性能參數(shù)表 301301隊在用壓裂設備綜合性能參數(shù)表隊在用壓裂設備綜合性能參數(shù)表 車車型型備 注備 注1 13.6553.6550.50.599.499.477.577.50.4730.47373.273.20.4470.4472 22.6252.6250.6960.6968484107.9107.90.6590.659101.9101.90.6220.6223 32.1762.17

12、60.8390.83969.769.7130.2130.20.7950.7951231230.7510.7514 41.7811.7811.0251.0255757150.1150.10.9720.972150.2150.20.9170.9175 51.5631.5631.1681.1685050181.3181.31.1071.107171.2171.21.0461.0466 61.2791.2791.4281.4284141221.5221.51.3531.353209.2209.21.2781.2787 71 11.8271.8273232283.3283.31.731.73267.62

13、67.61.6351.6358 80.7180.718排量排量m/minm/min西西方方混混砂砂車車2臺臺儀儀表表車車1臺臺吸、排液管匯吸、排液管匯8個閥門，個閥門，有替擠旁通。有替擠旁通。1、大泵水功率1 3 0 0 馬1、大泵水功率1 3 0 0 馬力；力；2、柱塞直徑1 1 4 . 3 mm；2、柱塞直徑1 1 4 . 3 mm；3、沖程2 0 3 .2mm。3、沖程2 0 3 .2mm。沖次沖次n/minn/min排量排量m/minm/min沖次沖次n/minn/min檔檔位位沖次沖次n/minn/min排量排量m/minm/min壓力壓力MPaMPa計算機計算機TS8 0、 P D

14、 U監(jiān) 測 系統(tǒng)、數(shù)顯器TS8 0、 P D U監(jiān) 測 系統(tǒng)、數(shù)顯器打印機打印機4筆繪圖器4筆繪圖器其它其它HDE現(xiàn)場參數(shù)校正儀、S M A 壓差式砂密 度 計HDE現(xiàn)場參數(shù)校正儀、S M A 壓差式砂密 度 計干粉添加干粉添加泵泵泵1 排 量= 0 32kg/min， 泵 2排量= 0 9 0 k g /min泵1 排 量= 0 32kg/min， 泵 2排量= 0 9 0 k g /min大泵控制大泵控制電源、發(fā)動機、檔位、泵速、緊急制動、報警電源、發(fā)動機、檔位、泵速、緊急制動、報警砂泵砂泵壓力0 . 4 6MPa 排 量 1 5 . 9 m壓力0 . 4 6MPa 排 量 1 5 . 9

15、 m3 3/min/min液體添加液體添加泵泵泵1 排 量0 1 9 1 L/min， 泵 2 排量7 6 L / m i n ，交 聯(lián) 泵 排 量 =05 0 0泵1 排 量0 1 9 1 L/min， 泵 2 排量7 6 L / m i n ，交 聯(lián) 泵 排 量 =05 0 0L/minL/min整機參數(shù)整機參數(shù)最大排量1 5 . 9 m最大排量1 5 . 9 m3 3/min ，最大輸砂量= 8 1 6 5 k g/min 混 合 罐 容 積 1 . 0/min ，最大輸砂量= 8 1 6 5 k g/min 混 合 罐 容 積 1 . 0m m3 3/min/min吸入泵吸入泵壓力0

16、. 2 1MPa 排 量 1 5 . 9 m壓力0 . 2 1MPa 排 量 1 5 . 9 m3 3/min/min167.9167.9191.3191.3233.8233.8299.1299.1416.6416.6綜合性能參數(shù)綜合性能參數(shù)西西方方壓壓裂裂車車5 5臺臺傳動傳動箱箱1900r/min1900r/min1800r/min1800r/min1700r/min1700r/min傳動傳動比比81.881.8113.9113.9137.4137.4 施工管柱由油管和下井工具封隔器、噴砂器組成，其作用：一是為傳送施工壓力提供通道；二是實現(xiàn)分層。三 壓裂工具與管柱 常用壓裂管柱根本構(gòu)造一樣

17、，主要采用62mmN-80級外加厚油管，液壓坐封、解封封隔器，有套和無套噴砂器組成。再根據(jù)井況和工藝技術的需求配上任務筒或平安接頭、水力錨、絲堵等。三 壓裂工具與管柱壓裂管柱組配和運用技術要求： 壓裂管柱采用N-80以上鋼級的外加厚油管和短節(jié)組配。 封隔器卡點應選擇在套管光滑部位，避開套管接箍。 壓裂管柱噴砂器與封隔器直接銜接，最下一級封隔器以下的尾管長度不小于8m。管柱底端距井內(nèi)砂面或人工井底間隔不小于10m。三 壓裂工具與管柱 按照施工設計準確配出封隔器卡距、油 管下入深度，卡點深度與設計深度誤差不超越0.2m。 由K344-114封隔器組成的淺井分壓多層管柱最多允許運用4級封隔器，允許上

18、提一次。該管柱承壓才干為40 Mpa。 壓裂管柱是公用管柱，嚴禁用于替噴、沖砂、壓井、打撈等作業(yè)施工。三 壓裂工具與管柱該管柱用于淺井不動管柱分壓多層?；资椒謱訅毫压苤资椒謱訅毫压苤?壓裂工具與管柱一現(xiàn)場資料質(zhì)量檢測二施工過程監(jiān)視 三壓裂曲線監(jiān)測與分析 四壓裂施工過程中的異常情況及處置 檢查壓裂液添加劑能否為壓裂設計要求的種類和用量。 監(jiān)視能否根據(jù)壓裂設計要求，按順序定量準確投入相應的壓裂液主劑及添加劑。 丈量溶膠粘度，對壓裂液抽樣檢測評價，確保實配的壓裂液性能與室內(nèi)研討配方的一致性。 根據(jù)壓裂設計，檢查支撐劑的種類和數(shù)根據(jù)壓裂設計，檢查支撐劑的種類和數(shù)量。量。 采用規(guī)范篩對支撐劑過篩

19、，應有采用規(guī)范篩對支撐劑過篩，應有90%90%以以上支撐劑到達要求粒徑范圍。上支撐劑到達要求粒徑范圍。 支撐劑中不應含有過多的粉塵、包裝袋支撐劑中不應含有過多的粉塵、包裝袋繩頭、碎屑及大粒徑的礫石。繩頭、碎屑及大粒徑的礫石。 檢驗工程檢驗工程原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)實驗條件實驗條件外外 觀觀顏色顏色有無黑點、黃點有無黑點、黃點有無結(jié)塊有無結(jié)塊 細細 度度過篩前重過篩前重 g過篩后重過篩后重 g過篩百分數(shù)過篩百分數(shù)% SSW0.125/0.09 含水率含水率烘干前重烘干前重 g烘干后重烘干后重 g含水率含水率% 表觀粘度表觀粘度稠化劑濃度稠化劑濃度%扣除水分后濃度扣除水分后濃度%表觀粘度表觀粘度mPa.

20、s 水不溶物水不溶物含量含量濃度濃度%基液重基液重g離心瓶離心瓶重重g瓶瓶+不溶不溶物物g不溶物不溶物重重g不溶物不溶物含量含量% pH值值 交聯(lián)性能交聯(lián)性能 產(chǎn)品稱號：產(chǎn)品稱號：支撐劑類型：支撐劑類型：序號序號檢測參數(shù)檢測參數(shù)規(guī)范規(guī)定目的規(guī)范規(guī)定目的檢測結(jié)果檢測結(jié)果1粒徑組成，粒徑組成，% 2球度球度 3圓度圓度 4外表光滑度外表光滑度 5單顆粒直徑，單顆粒直徑，mm 6單顆?？箟簭姸?，單顆粒抗壓強度，MPa 7酸蝕后單顆粒抗壓強度，酸蝕后單顆?？箟簭姸?，MPa 8濁度濁度(NTU) 9視密度，視密度，g/cm 10體密度，體密度，g/cm3 11酸溶解度，酸溶解度，% 12抗破碎才干抗破碎

21、才干( MPa)，% 13導流才干導流才干( MPa)，m2 檢驗工程檢驗工程原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)實驗條件實驗條件基液粘度基液粘度剪切時間剪切時間min 基液粘度基液粘度 mPa.s 交聯(lián)時間交聯(lián)時間交聯(lián)比交聯(lián)比 交聯(lián)時間交聯(lián)時間 s Kv、n值值稠度系數(shù)稠度系數(shù) kv mPa.sn 流動指數(shù)流動指數(shù) n 無因無因次量次量 剪切穩(wěn)定剪切穩(wěn)定性性剪切時間剪切時間min 表觀粘度表觀粘度mPa.s 熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性恒溫時間恒溫時間min 表觀粘度表觀粘度mPa.s 耐溫性耐溫性加溫溫度加溫溫度oC 表觀粘度表觀粘度mPa.s 濾失性濾失性濾失時間濾失時間min149162536 濾失量濾失量ml 初濾

22、失量初濾失量m3/m2 靜濾失系數(shù)靜濾失系數(shù)m/min 破膠性能破膠性能破膠時間破膠時間 破膠液粘度破膠液粘度mPa.s 破膠液外表張力破膠液外表張力mN/m 與柴油界面張力與柴油界面張力mN/m 殘渣含量殘渣含量壓裂液凍膠重壓裂液凍膠重g 離心瓶重離心瓶重 g 離心瓶殘渣重離心瓶殘渣重g 殘渣含量殘渣含量mg/l 施工要求施工要求 地面管線和井下管柱必需用地面管線和井下管柱必需用62mmN-8062mmN-80外加厚油管，外加厚油管，裝好井口控制器，保證管線和井口密封，不刺不漏。裝好井口控制器，保證管線和井口密封，不刺不漏。地面管線、井口安裝等要承壓地面管線、井口安裝等要承壓40MPa40M

23、Pa。1 1 嚴厲執(zhí)行壓裂施工技術規(guī)范及操作規(guī)程，嚴厲按設嚴厲執(zhí)行壓裂施工技術規(guī)范及操作規(guī)程，嚴厲按設計施工。計施工。2 2 封隔器下入后，套管必需灌滿清水以維護封隔器。封隔器下入后，套管必需灌滿清水以維護封隔器。3 3 壓裂后套管不許放噴，以防砂卡。壓裂后套管不許放噴，以防砂卡。 4 4 留意文明施工與平安消費：施工過程中，非任務留意文明施工與平安消費：施工過程中，非任務人員制止進入施工現(xiàn)場。人員制止進入施工現(xiàn)場。 5 5 留意環(huán)境維護：嚴厲按國家環(huán)境維護法執(zhí)行。留意環(huán)境維護：嚴厲按國家環(huán)境維護法執(zhí)行。 6 6 砂柱高度要求在射孔底界以下砂柱高度要求在射孔底界以下15m15m，否那么下沖，否那么下沖砂管柱沖砂。砂管柱沖砂。7 7 需刮蠟、洗井的：下刮蠟管柱：需刮蠟、洗井的：下刮蠟管柱：54mm54mm任務筒，任務筒，118mm118mm刮蠟器，深度至射孔底界下刮蠟器，深度至射孔底界下10m10m，用，用4545熱水熱水洗井，水量為井筒容積的洗井，水量為井筒容積的2.52.5倍。倍。8 8排量砂濃度砂濃度壓力壓力蘇17井N30號層壓裂施工曲線時間 (min)Discharge Rate m3/min Prop Conc Kg/m3 Pressure 2 MPa 0.00 4.80