壓裂酸化設(shè)備簡介

壓裂、酸化工藝簡介

分二部分一、壓裂現(xiàn)場工藝技術(shù)簡介二、酸化現(xiàn)場工藝技術(shù)簡介壓裂基礎(chǔ)知識壓裂：依靠地面注入設(shè)備，以高于儲層吸收能力的排量向地層注入流體，在儲層中產(chǎn)生裂縫，在裂縫中填入一定量的支撐劑，形成高導(dǎo)流能力的流動通道。壓裂的目的：加快石油流體的產(chǎn)率壓裂的增產(chǎn)機(jī)理：減少流體流動的阻力，改善近井地帶的滲流環(huán)境。（向井流線性流）壓裂基礎(chǔ)知識向井流線性流流動方向改變示意圖壓裂基礎(chǔ)知識裂縫的形狀：二維模型：PKN與GDK

項目PKNGDK垂直剖面橢園形狀矩形水平剖面拋物線形橢園形裂縫形態(tài)長而窄短而寬PKNGDK壓裂基礎(chǔ)知識

普通三維模型沒有對裂縫方位作假設(shè)；適合于研究水力裂縫起裂的細(xì)節(jié)平面三維模型假設(shè)裂縫是平面的，其方向與最小主應(yīng)力方向垂直；適應(yīng)研究裂縫的主體在起裂地層以外或壓裂液垂向流動比水平流動更強(qiáng)烈的情況擬三維模型以單元為基礎(chǔ)對裂縫形態(tài)進(jìn)行研究三維模型：壓裂施工的基本步驟壓裂組織流程：壓裂地質(zhì)方案壓裂工程設(shè)計壓裂準(zhǔn)備（井場準(zhǔn)備、配液、備砂）壓裂施工壓裂資料交接壓裂評價考核壓裂現(xiàn)場施工流程：井場壓裂設(shè)備布置壓裂高低壓管線連接走泵排空井口、管線試壓注入前置液注入攜砂液注入替置液施工結(jié)束儲液罐砂罐低壓管匯混砂車供液管匯壓裂泵車高壓管匯監(jiān)控車壓裂井口壓裂施工現(xiàn)場示意圖壓裂現(xiàn)場2500型型壓裂泵車車壓裂施工主主要設(shè)備簡簡介2500型型壓裂泵外型尺寸：：10.94×2.6m×4.05m額定最大排排量：15.9m3/min額定最大輸輸砂：10909Kg/min工作液最大大含砂濃度度：1820Kg/?添加支撐劑劑、為壓裂裂泵車供液液、添添加化學(xué)添添加劑外型尺寸：：10.8×2.5m×3.97m液吊最大吊吊重：8000Kg試壓泵最高高試驗壓力力：103.4MPa3″高壓管管匯最大推推薦排量：：2.86m3/min（（18bbl/min））外型尺寸：：11m××2.6m×3.7m罐罐有效容容量：7.5m3最高高工工作作壓壓力力：：103.4MPa最大大液液氮氮排排量量：：97.96l/min最大大氮氮氣氣排排量量：：101.2Nm3/min采集集施施工工參參數(shù)數(shù)、、控控制制壓壓裂裂泵泵車車壓裂裂施施工工曲曲線線供液液車車水力力壓壓裂裂控控制制縫縫高高技技術(shù)術(shù)1、、影影響響裂裂縫縫幾幾佑佑形形態(tài)態(tài)因因素素有有：*流流體體的的粘粘度度和和密密度度。。*支支撐撐劑劑濃濃度度。。*施施工工排排量量。。*射射孔孔孔孔眼眼位位置置分分布布2、、垂垂直直裂裂縫縫即即可可以以向向上上延延伸伸主主要要因因素素是是：*可可向向下下延延伸伸。。*控控制制裂裂縫縫向向上上延延伸伸在在壓壓裂裂液液的的前前置置液液中中加加入入漂漂浮浮暫暫堵堵劑劑，，在在裂裂縫縫頂頂部部形形成成一一個個低低滲滲透透層層，，改改變變壓壓裂裂過過程程中中裂裂縫縫頂頂部部應(yīng)應(yīng)力力狀狀態(tài)態(tài)，，堵堵塞塞裂裂縫縫向向上上延延伸伸通通道道。。*暫暫堵堵劑劑是是固固體體顆顆粒粒，，化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)穩(wěn)穩(wěn)定定，，不不會會對對油油造造成成傷傷害害由由于于裂裂縫縫在在吉吉壁壁附附近近處處延延伸伸高高度度最最大大*在在裂裂縫縫形形成成的的早早期期就就必必須須加加以以控控制制。。煤層層氣氣壓壓裂裂配配套套技技術(shù)術(shù)*煤煤層層氣氣是是一一種種儲儲存存于于煤煤層層及及其其鄰鄰近近巖巖層層中中的的天天然然氣氣。。*是是我我國國尚尚待待開開發(fā)發(fā)的的重重要要天天然然氣氣資資源源。。*煤煤層層氣氣在在煤煤田田開開采采中中，，一一直直被被視視為為災(zāi)災(zāi)害害氣氣體體。。*以美國國為代表表的煤層層氣開發(fā)發(fā)已形成成工業(yè)開開采，年年產(chǎn)量超超過2000億億m3，，*我國是是一個煤煤碳大國國，目前前正在進(jìn)進(jìn)行勘探探和開以以應(yīng)用研研究，但但最關(guān)鍵鍵的技術(shù)術(shù)之一就就是煤層層改造工工藝技術(shù)術(shù)。*煤層特特點：①煤層的的原始滲滲透性一一般都比比較差，，主要導(dǎo)導(dǎo)流能力力的主要要是煤層層的原生生和次生生裂隙。。②這些裂裂隙的連連通性受受多種因因素響很很難相互互溝通，，這注需需要改造造。③最常常用的的改造造方法法，是是壓裂裂和洞洞穴應(yīng)應(yīng)力釋釋入法法。CO2壓裂特點與與應(yīng)用用范圍圍泡沫由由氣液液兩相相組成成，具具有靜靜液柱柱壓力力低、、濾失失量小小、攜攜砂性性能好好、助助排能能力強(qiáng)強(qiáng)、對對地層層傷害害小等等特點點。泡泡沫壓壓裂特特別適適合于于低滲滲透、、低壓壓及水水敏地地層的的油氣氣藏改改造。。N2－－－泵泵注時時為氣氣體，，井口口形成成泡沫沫CO2－－－泵注注時為為液體體，在在井底底或地地層中中氣化化，形形成泡泡沫。。CO2泡沫沫液優(yōu)優(yōu)點：：CO2與水水反應(yīng)應(yīng)生成成碳酸酸使體體系的的pH值降降低，，減少少了對對地層層的傷傷害，，也降降低了了壓裂裂液的的表面面張力力，有有助于于壓后后返排排。第二部部分：酸化工工作概概況及及其配配套工工藝技技術(shù)一、酸酸化基基礎(chǔ)知知識二、灰灰?guī)r酸酸化技技術(shù)三、砂砂巖酸酸化技技術(shù)基質(zhì)酸酸化(孔隙隙酸化化，常常規(guī)酸酸化)原理：：不壓破破地層層的情情況下下將酸酸液注注入地地層孔孔隙(晶間間，孔孔穴或或裂縫縫)的的工藝藝。利利用酸酸液溶溶解砂砂巖孔孔隙及及喉道道中膠膠結(jié)物物和堵堵塞物物,改改善儲儲層滲滲流條條件,提高高油氣氣產(chǎn)能能。目的：解解堵。特點：不不壓破地地層。壓裂酸化化原理：壓破地層層的情況況下將酸酸液注入入溶蝕裂裂縫壁面面形成溝溝槽的工工藝。利利用裂縫縫壁面的的不整合合,建立立高導(dǎo)流流通道，，改善儲儲層滲流流條件,提高油油氣產(chǎn)能能。目的：改改善滲流流環(huán)境特點：壓壓破地層層。基質(zhì)酸化化酸化增產(chǎn)產(chǎn)原理1、酸液液進(jìn)入孔孔隙或裂裂隙與巖巖石發(fā)生生反應(yīng)，，溶蝕孔孔壁或縫縫壁，增增大孔隙隙體積，，擴(kuò)大裂裂縫寬度度，改善善流體滲滲流條件件。2、酸液液溶蝕孔孔道或裂裂縫中的的堵塞物物，或破破壞堵塞塞物的結(jié)結(jié)構(gòu)使之之解體，，然后隨隨殘酸液液一起排排出地層層，起到到疏通流流道的作作用，恢恢復(fù)地層層原始滲滲透能力力。壓裂酸化化增產(chǎn)原原理1、酸溶溶蝕壓開開的人工工裂縫，，形成大大大高于于地層原原始滲透透率的酸酸蝕裂縫縫，提高高油氣滲滲流能力力。2、酸蝕蝕裂縫溝溝通高滲滲透裂縫縫帶，擴(kuò)擴(kuò)大泄流流面積3、酸液液進(jìn)入裂裂縫壁面面孔隙或或裂隙與與巖石發(fā)發(fā)生反應(yīng)應(yīng)，溶蝕蝕孔壁或或微縫壁壁，改善善流體向向裂縫滲滲流條件件。4、酸液液溶蝕孔孔道或裂裂縫中的的堵塞物物，或破破壞堵塞塞物的結(jié)結(jié)構(gòu)使之之解體，，疏通流流道，恢恢復(fù)地層層原始滲滲透能力力。酸化壓裂裂與加砂砂壓裂的的關(guān)系1、完全全不同的的兩種工工藝（傳傳統(tǒng)增產(chǎn)產(chǎn)措施））2、、使使用用的的液液體體不不同同3、、形形成成高高滲滲透透裂裂縫縫的的原原理理不不同同4、、對對地地層層的的適適應(yīng)應(yīng)性性不不同同（（酸酸壓壓只只用用于于碳碳酸酸鹽鹽巖巖儲儲層層））5、、增增產(chǎn)產(chǎn)原原理理相相似似6、、使使用用的的施施工工工工藝藝相相似似7、、使使用用的的設(shè)設(shè)備備相相似似碳酸酸鹽鹽酸酸化化1.碳碳酸酸鹽鹽礦礦物物分分類類方解解石石：：碳碳酸酸鈣鈣礦礦物物。。白云云石石：：碳碳酸酸鈣鈣礦礦物物和和碳碳酸酸鎂鎂礦礦物物的的比比為為1：：1。2.碳碳酸酸鹽鹽礦礦物物物物理理性性質(zhì)質(zhì)雙重重孔孔隙隙或或滲滲透透率率不不均均勻勻分分布布。。3.碳酸酸鹽酸化特特點常選用鹽酸酸，其目的的是溶解基基質(zhì)和旁通通傷害物。。碳酸鹽酸化化碳酸鹽酸化化一般用鹽鹽酸，其目目的是產(chǎn)生生高導(dǎo)流能能力的通道道（也稱酸酸蝕孔洞）），以旁通通傷害物或或存在低滲滲透裂縫性性油層中被被堵塞的裂裂縫。為解決地層層溫度高于于205℃℃情況下的的腐蝕問題題，可用有有機(jī)酸代替替鹽酸。可可通過鹽酸酸乳化形成成微乳液，，降低酸與與巖石的接接觸面積，，可達(dá)到深深穿透的目目的，此種種情況下，，在酸的有有效作用范范圍內(nèi)孔隙隙尺寸均勻勻增加，無無酸蝕孔洞洞的產(chǎn)生。。碳酸鹽酸化化有機(jī)酸的使使用甲酸和和乙酸酸可一一起使使用，，但常常僅選選用一一種酸酸；可將有有機(jī)酸酸和鹽鹽酸混混合使使用；；有機(jī)酸酸與巖巖石的的反應(yīng)應(yīng)比鹽鹽酸更更均勻勻，但但需要要的液液量較較大。。溶解單單位體體積的的巖石石所需需的有有機(jī)酸酸的費費用大大大高高于所所用鹽鹽酸的的費用用，設(shè)設(shè)計時時必須須考慮慮作業(yè)業(yè)的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效效益；；碳酸鹽鹽酸化化酸化反反反應(yīng)應(yīng)過程程鹽酸與與碳酸酸鹽礦礦物的的反應(yīng)應(yīng)，包包括以以下步步驟：：（1））氫氫離離子子（（H+)傳傳遞遞到到礦礦物物表表面面；；（2））離離子子與與礦礦物物反反應(yīng)應(yīng)；；（3））反反應(yīng)應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)物物從從礦礦物物表表面面?zhèn)鱾鬟f遞到到本本體體溶溶液液。。若這這些些步步驟驟中中的的某某一一步步驟驟比比其其它它步步驟驟慢慢，，則則這這一一步步驟驟決決定定整整個個反反應(yīng)應(yīng)過過程程的的反反應(yīng)應(yīng)速速度度，，并并被被稱稱作作決決速速步步驟驟。。酸巖反應(yīng)步步驟1、酸酸至反反應(yīng)壁壁面的的傳遞遞2、表表面反反應(yīng)3、反反應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)物離離開表表面酸分子巖面濾失三維徑徑向酸酸蝕孔孔洞形形式的的實驗驗?zāi)M擬（據(jù)Daccord和Lenormand。1987））砂巖酸酸化砂巖儲儲層的的酸化化通常常不進(jìn)進(jìn)行酸酸壓：：砂巖儲儲層的的膠結(jié)結(jié)疏松松，酸酸壓可可能由由于大大量溶溶蝕，，致使使巖石石松散散，引引起油油井過過早出出砂；；酸壓可可能壓壓破地地層邊邊界以以及水水、氣氣層邊邊界，，造成成地層層能量量虧空空和過過早見見水、、見氣氣；由于酸沿縫縫壁均勻溶溶蝕巖石，，不能形成成溝槽，酸酸壓后裂縫縫大部閉合合，形成的的裂縫導(dǎo)流流能力低，，且由于用用土酸酸壓壓可能產(chǎn)生生大量沉淀淀物堵塞流流道。砂巖一般只只做解堵酸酸化。砂巖酸化砂巖儲層酸酸化主要使使用土酸，，即HF和和HCl的的混合液，，其它使用用的多數(shù)酸酸液，如氟氟硼酸、濃濃縮土酸、、膠束土酸酸、互溶土土酸、地下下生成酸等等，其主體體部分都是是HF、HCl，都都是利用HCl溶解解砂巖儲層層中的鈣質(zhì)質(zhì)成分，利利用HF溶溶解砂巖中中其它膠結(jié)結(jié)物或基質(zhì)質(zhì)。酸液添加劑劑添加劑對于油井，，在前置液液或酸中加加入互溶劑劑可使地層層變?yōu)樗疂櫇櫇瘢@有有助于處理理與巖石更更充分地接接觸；酸用緩蝕劑劑和增效劑劑用于保護(hù)護(hù)管柱。表面活性劑劑和破乳劑劑也是必要要的，它們們的作用為為降低處理理液和油藏藏流體間的的界面張力力和防止乳乳化；抗渣劑、防防垢劑和鐵鐵離子穩(wěn)定定劑的使用用可克服特特殊的問題題；混合添加劑劑，不同組組分間的配配伍性和它它們與井底底條件的配配伍。常規(guī)酸化工工藝常用工工序：1.洗井，，用1－2m3HCl正替入入油管后用用清水正洗洗井目的：清除除管壁臟物物及鐵銹2.注前置置液：鹽酸酸作預(yù)處理理目的：溶解碳酸酸鹽巖類礦礦物，防止止CaF2頂走地層層水，防止止Na2SiF6、、K2SiF6清清洗洗近近井井帶帶油油垢垢保保持持較較低低的的pH值3.土土酸酸液液：：HCl+HF作用用：：HCL溶溶解解碳碳酸酸鹽鹽類類膠膠結(jié)結(jié)物物，，并并保保持持pH值值，，HF溶溶解解石石英英長長石石及及粘粘土土礦礦物物目的的：：溝溝通通并并擴(kuò)擴(kuò)大大孔孔道道，，提提高高地地層層滲滲透透性性4.注注后后置置液液：：油油井井柴柴油油等等或或HCl,氣氣井井用用酸酸或或氣氣(N2,天天然然氣氣)目的的：：恢恢復(fù)復(fù)地地層層固固相相及及沉沉淀淀性性酸酸反反應(yīng)應(yīng)物物的的親親水水性性，，防防止止乳乳化化生生成成5.注注頂頂替替液液:活活性性水水謝謝謝各各位位！！9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。04:46:0704:46:0704:4612/29/20224:46:07AM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月月-2204:46:0704:46Dec-2229-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。04:46:0704:46:0704:46Thursday,December29,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2204:46:0704:46:07December29,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。29十二二月20224:46:07上上午04:46:0712月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月224:46上上午12月-2204:46December29,202216、行動出成成果，工作作出財富。。。2022/12/294:46:0704:46:0729December202217、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時時，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點點的的射射線線向向前前。。。。4:46:07上上午午4:46上上午午04:46:0712月月-229、沒沒有有失失敗敗，，只只有有暫暫時時停停止止成成功功??！。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有結(jié)結(jié)果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒沒有有。。。。04:46:0704:46:0704:4612/29/20224:46:07AM11、成功功就是是日復(fù)復(fù)一日日那一一點點點小小小努力力的積積累。。。12月月-2204:46:0704:46Dec-2229-Dec-2212、世間成成事，不不求其絕絕對圓滿滿，留一一份不足足，可得得無限完完美。。。04:46:0704:46:0704:46Thursday,December29,202213、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。12月-2212月-2204:46:0704:46:07December29,202214、意志堅強(qiáng)強(qiáng)的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。29十二二月20224:46:07上上午04:46:0712月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荊門門九派派通。。。。十二月月224:46上上午午12月月-2204:46December29,202216、少年年十五五二十十時，，步行行奪得得胡馬馬騎。。。2022/12/294:46:0704:46:0729December202217、空空山山新新雨雨