油田水力噴射壓裂工具現(xiàn)場推廣與應(yīng)用-培訓(xùn)教材

油田水力噴砂壓裂工具推廣與應(yīng)用一、幾個基本定義二、油田水平井水力噴砂壓裂管柱及工具三、典型案例油層油層直井水平井與油層接觸面積成倍增加，可以連通多個不同地層，利于提高產(chǎn)量。可以避開地面障礙物（建筑物、河流）等限制?？梢詼p少直井鉆井?dāng)?shù)量。1、水平井水平井發(fā)展前景廣闊直井定向井水平井2、壓裂、分段壓裂壓裂設(shè)備壓裂管柱及井口壓裂：借助地面設(shè)備，將高壓流體、支撐劑通過壓裂管柱，泵入地層，使地層產(chǎn)生裂縫的作業(yè)過程；2、壓裂、分段壓裂人工裂縫油層分段壓裂：在不同層段位置產(chǎn)生多條個裂縫的技術(shù)。壓裂就是對地層產(chǎn)生的一種人為“破壞”。3、油田水平井作業(yè)整體流程地質(zhì)定位，鉆井；鉆井隊搬走，試油隊接替鉆井隊負(fù)責(zé)鉆井作業(yè)鉆井結(jié)束后的水平井3、油田水平井作業(yè)整體流程通井，洗井試油隊進行通洗井試油作業(yè)隊負(fù)責(zé)測試原油產(chǎn)量配送壓裂工具給試油隊；試油隊下工具，做好壓裂準(zhǔn)備。壓裂隊上井，進行壓裂施工；壓裂結(jié)束，試油隊起管柱，抽吸，試油，下采油泵及抽油機，投產(chǎn)。4、壓裂管柱壓裂的通道；從井口到井底可以讓流體從其內(nèi)部流過的所有部件的總稱，一般由油管和壓裂工具組成。管柱是一個整體，工具或者油管失效都會導(dǎo)致管柱失效。壓裂工具串聯(lián)電路電線工具5、油管、油管短節(jié)油管是在鉆探完成后將原油和天然氣從油氣層運輸?shù)降乇淼墓艿溃靡猿惺荛_采過程中產(chǎn)生的壓力；一段公扣，一段母扣，一般整根長8-9.7m，用于連接工具以達(dá)到指定深度；油管短節(jié)是從油管中截取的部分，為實現(xiàn)準(zhǔn)確將壓裂工具下入指定位置。一般為0.5m，1m，2m，3m。6、壓裂工具根據(jù)壓裂技術(shù)的要求，可以實現(xiàn)某種特定功能的工具。封隔器噴射器

射孔：形成高速水射流，射開套管、地層；主壓裂階段噴射器作用（油管加砂）。封隔油套環(huán)空7、套管防止井筒坍塌；利于壓裂施工以及后期工具起出。8、試油作業(yè)隊

負(fù)責(zé)鉆井結(jié)束后，到正式投產(chǎn)前所有技術(shù)的現(xiàn)場施工的隊伍，主要目的是測試原油的最高產(chǎn)量。9、壓裂隊以及壓裂機組專門負(fù)責(zé)提供設(shè)備和人員進行壓裂作業(yè)的隊伍。10、支撐劑支撐劑：一種在裂縫開啟后，被泵入裂縫中，支撐裂縫，避免裂縫閉合，提高流體在裂縫中的通過能力。支撐劑對工具有磨損。石英砂低密度陶粒11、通井試油隊進行通井目的：套管是否有變形、異物等堵塞，利于工具下入?，F(xiàn)場5.5in套管內(nèi)徑124.3mm，經(jīng)常使用簡易通井規(guī)最大外徑118mm，長度1.5m。標(biāo)準(zhǔn)通井規(guī)簡易通井規(guī)反循環(huán)洗井12、洗井正循環(huán)洗井將井筒內(nèi)的雜質(zhì)、泥漿、污水等從井筒里頂替出來，保持井筒清潔?，F(xiàn)場多以反循環(huán)洗井為主。順時針逆時針一、幾個基本定義二、油田水平井水力噴砂壓裂管柱及工具功能三、典型案例1、油田水平井作業(yè)對壓裂管柱要求井眼軌跡復(fù)雜，作業(yè)風(fēng)險高，管柱安全性能要高，耐磨、承壓要高，回收能力要強；油層油層直井水平井5.5in套管中作業(yè)尺寸8mm8mm套管內(nèi)徑124.3mm壓裂工具最大外徑108mm單邊間隙：8mm左右；水平段不居中。蘋果5S尺寸：高度：123.8毫米(4.87英寸)寬度：58.6毫米(2.31英寸)厚度：7.6毫米(0.30英寸)倒角重要性所有水平段工具必須倒角，利于上提下放。下放管柱時套管結(jié)箍上提管柱時套管結(jié)箍25.4mm3、油田水平井水力噴砂壓裂管柱工作原理動畫3、油田水平井水力噴砂壓裂工具功能高效水力噴砂分段多簇壓裂管柱功能：起著保險絲的作用，一旦遇阻遇卡無效，可使油管與壓裂工具脫開，利于下一步處理。安全接頭噴射器封隔器單流閥眼管+堵頭GDS-100丟手接頭最大外徑：100mm最小內(nèi)徑：46mm；投鋼球：50mm抗拉：120t抗內(nèi)壓：70MPa耐溫：120度3、油田水平井水力噴砂壓裂工具功能噴射器作用：射開套管和地層，使壓裂液可以進入。正循環(huán)水力噴砂噴砂射孔通過噴嘴形成高速水射流攜砂流體關(guān)閉環(huán)空閘門，地層起裂，裂縫延伸水槍除垢清潔水槍洗車噴射器最大外徑：105mm最小內(nèi)徑：38mm；抗內(nèi)壓：45MPa耐溫：120度噴砂次數(shù)：10次以上；過砂量：80方以上噴嘴噴嘴壓帽噴射器噴射器核心部件：噴嘴和噴射器本體3、油田水平井水力噴砂壓裂工具功能封隔器封隔油管和套管之間的環(huán)空間隙，使段間裂縫獨立產(chǎn)生并延伸。最大外徑：108mm最小內(nèi)徑：49mm；抗內(nèi)壓：70MPa耐溫：120度重復(fù)坐封次數(shù)：10次以上；K344-110-Ⅱ型鋼帶式封隔器K344-110-Ⅰ型鋼絲式封隔器3、油田水平井水力噴砂壓裂工具功能作用：單向流動，單向封堵油管，確保所有流體從噴射器中流出。單流閥正循環(huán)水力噴砂噴砂射孔通過噴嘴形成高速水射流最大外徑：105mm最小內(nèi)徑：28mm；抗內(nèi)壓：45MPa密封測試3、油田水平井水力噴砂壓裂工具功能結(jié)箍+眼管+導(dǎo)向絲堵過濾作用，防止堵塞噴嘴；導(dǎo)向作用，利于管柱下入。封堵油管，確保反洗時，所有流體從眼管流過，使眼管起到過濾篩選作用。正循環(huán)洗井反循環(huán)洗井不同作業(yè)過程流體流向最大外徑：73mm第一級第二級封隔器噴射器

射孔：形成高速水射流，射開套管、地層；主壓裂階段噴射器作用（油管加砂）。封隔油套環(huán)空多級水力噴砂分段壓裂管柱水力噴砂分段多簇壓裂管柱管柱關(guān)鍵工具及性能要求管柱關(guān)鍵工具及性能要求噴射器封隔器過砂量大及耐磨性強承壓高密封長效重復(fù)坐封次數(shù)多

其中一個失效將導(dǎo)致管柱失效，兩者性能應(yīng)匹配。串聯(lián)電路一、幾個基本定義二、油田水平井水力噴砂壓裂管柱及工具功能三、典型案例1、油田水平井作業(yè)涉及到的各方水平井產(chǎn)建項目組工程技術(shù)管理部井下作業(yè)公司（試油隊、壓裂隊）水平井工具推廣小組（工具組織、質(zhì)量控制、現(xiàn)場施工j監(jiān)控）2、油田水平井壓裂工具下入流程項目組通知油氣院出壓裂設(shè)計準(zhǔn)備工具，跟蹤進度與作業(yè)隊聯(lián)系，確認(rèn)，送工具，并現(xiàn)場裝配，連接，下入施工過程風(fēng)險控制，技術(shù)支撐以及遇阻遇卡問題解決更換工具回收工具3、噴射器失效現(xiàn)象以及關(guān)鍵預(yù)防措施粘接過程質(zhì)量控制，尤為關(guān)鍵，實現(xiàn)規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化。噴射器噴嘴脫落是人為因素影響最大的一個關(guān)鍵點；噴嘴噴嘴壓帽噴射器粘接強度高，密封效果要好！正反向承壓，反向承壓20MPa。螺紋密封效果好，增加螺紋密封劑。壓帽與噴射器主體之間配合間隙好，無凸現(xiàn)象。

每年年初以及高峰期都會出現(xiàn)一批井因為噴嘴粘接質(zhì)量控制差導(dǎo)致管柱施工能力從最高的10段左右下降到1段甚至幾乎沒有施工能力，且導(dǎo)致管柱遇阻遇卡現(xiàn)象發(fā)生。起出工具中合金噴嘴是否脫落是證明噴射器質(zhì)量是否合格的直接證據(jù)。質(zhì)量合格噴射器質(zhì)量不合格噴射器噴射器噴嘴失效很可能導(dǎo)致射孔深度較淺，或者無射孔能力，導(dǎo)致封隔器承受壓差增加，封隔器失效或者變形嚴(yán)重，導(dǎo)致遇阻遇卡；噴嘴脫落導(dǎo)致部分噴嘴甚至壓帽脫落在環(huán)形空間，導(dǎo)致管柱遇阻遇卡。制定標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制程序，加強噴嘴粘接的標(biāo)準(zhǔn)化、機械化流水線作業(yè)，盡量避免人為因素影響；噴射器質(zhì)量是我們最能控制的，也是管柱最核心的部件?。。∵x取責(zé)任心強、工作細(xì)致的人進行作業(yè)控制和質(zhì)量檢測，嚴(yán)格要求；選取好的膠，控制室內(nèi)溫度，避免低溫情況下作業(yè)，防止粘接膠因溫度低、粘度大導(dǎo)致間隙配合困難，并引起粘接質(zhì)量差；噴嘴壓帽加工精度以及質(zhì)量控制，與硬質(zhì)合金噴嘴、噴射器主體之間配合緊密。耐磨涂層4、封隔器失效現(xiàn)象以及處理封隔器主要經(jīng)歷階段：

地層起裂：壓力高，時間短，以沖擊傷害為主；

裂縫延伸：壓力較低，時間長，以疲勞傷害為主。封隔器有效作用階段封隔器損壞是管柱卡鉆的主要原因。主要原因：反復(fù)憋壓、超壓引起的封隔器失效；加工質(zhì)量不合格導(dǎo)致膠筒膨脹無法回收。預(yù)防措施：加強噴射器質(zhì)量控制，保障噴射器工作性能以及射孔效果，以達(dá)到降低施工壓力；嚴(yán)禁超壓。設(shè)計中限制值45MPa，不能超過該值。反復(fù)憋壓次數(shù)不能超過3次，超過后立即采取擠酸等預(yù)處理措施，降低地層破裂壓力；要求作業(yè)隊按照設(shè)計、工具說明書進行操作，嚴(yán)禁違規(guī)操作；分批生產(chǎn)，控制質(zhì)量，嚴(yán)格執(zhí)行，“一旦出現(xiàn)不合格產(chǎn)品，立即召回”制度。5、管柱遇阻遇卡處理一般措施放噴不控制，地層吐砂；反循環(huán)沖砂不徹底，導(dǎo)致管柱砂卡；施工出現(xiàn)異常，例如設(shè)備突然停止工作，導(dǎo)致管柱被砂埋；攜砂流體關(guān)閉環(huán)空閘門，地層起裂，裂縫延伸遇阻遇卡主要原因：憋壓次數(shù)太多，封隔器失效，且損壞嚴(yán)重；施工過程中壓力波動導(dǎo)致封隔器損害嚴(yán)重；工具質(zhì)量不合格，回收困難或者在正常情況下?lián)p害嚴(yán)重;噴射器噴嘴脫落或者壓帽脫落以及其他異物卡在環(huán)空間隙里。5、管柱遇阻遇卡處理一般措施制定工具操作規(guī)范，落實到作業(yè)隊，明確各方責(zé)任。一旦發(fā)現(xiàn)管柱懸重上升，立即停止起管柱作業(yè)，坐井口，大排量反洗作業(yè)，將砂子帶出地面，強制封隔器回收徹底；活動管柱，正洗作業(yè)；正反洗交替進行；活動解卡，不得強行上提管柱，能下放盡量下放在活動，上提噸位不能超過正常懸重的50%；邊反洗邊活動，若仍無效，則由項目組決定是否啟動丟手接頭，將工具遺留在井底，然后進行打撈作業(yè)。第一時間到現(xiàn)場錄取資料，提供解決方案，同時為事后責(zé)任劃分提供證據(jù)（試油日志、施工曲線）。嚴(yán)禁強行硬拔

知道現(xiàn)場出現(xiàn)異常，必須主動聯(lián)系項目組，并第一時間到施工井收集資料，提供解決方案。指重表油田水平井工