压裂施工（精选11篇）
压裂施工 篇1
压裂现场施工中高低压刺漏应急预案
一、事故现象及危害
高压事故是指压裂施工过程中，高压管线、弯头、高压短节、压裂井口等高压部位在施工过程中，由于施工压力高、液体尤其是携砂液对管壁内侧的冲刷磨损，造成管壁变薄，直至接头处渗漏或某些高压部位穿孔，高压液体刺出后，会对施工现场人身安全和设备造成极大危害。
二、应急方案
1、高压刺漏：
（1）注前置液初期发生各种高压刺漏，应整体停车整改。
（2）注前置液后期，单车盘根刺漏,事故车应立即停泵，关闭该车旋塞阀，调整其他泵车排量，根据所能达到的施工排量，调整砂比等施工参数；若仍达不到施工下限排量要求，整体停车整改。
（3）注携砂液阶段，单车盘根刺漏,事故车应立即停泵，调整其他泵车排量，根据所能达到的施工排量，调整砂比等施工参数；若仍达不到施工下限排量要求，应终止加砂，顶替完成后整改。
（4）注前置液后期，单车高压短节、高压弯头刺漏，关闭该车旋塞阀，调整其他泵车排量，根据所能达到的施工排量，调整砂比等施工参数；若仍达不到施工下限排量要求，整体停车整改。
（5）注携砂液阶段，单车高压短节、高压弯头刺漏，立即停掉所有压裂泵车，迅速关闭该车连接高压总管汇的旋塞阀，继续开泵进行压裂施工，调整其他泵车排量，根据所能达到的施工排量，调整砂比等施工参数；若仍达不到施工下限排量要求，应终止加砂，顶替完成后整改。
（6）总管汇上高压管线、弯头刺漏，则立即停泵，关井口，放压，更换刺漏管线、弯头后继续开泵施工。
（7）井口总闸门上部的井口闸门、法兰刺漏，则立即停泵，关井口总闸门，放压，整改、更换刺漏处后继续开泵进行压裂施工。
（8）井口总闸门下部的井口闸门、法兰刺漏，则立即停泵，放压，视现场情况进行整改后继续开泵进行压裂施工或撤离人员和压裂设备。
2、低压刺漏：
（1）注前置液初期，单车低压刺漏，如果是管线松动造成，立即紧固整改，若系其它原因，整体停车整改。
（2）注前置液后期，单车低压刺漏，停止事故车，关闭该车的低压上水闸门，调整其他泵车补充排量，根据所能达到的施工排量，调整砂比等施工参数；若仍达不到施工下限排量要求，停车整改。（3）注携砂液阶段，单车低压刺漏,事故车应立即停泵，调整其他泵车排量，根据所能达到的施工排量，调整砂比等施工参数；若仍达不到施工下限排量要求，应终止加砂，顶替完成后整改。
（4）注携砂液前，总管线低压刺漏，整体停车整改。
（5）注携砂液阶段，总管线低压刺漏，终止加砂，顶替完成后整改。
3、套管平衡故障：
（1）注前置液初阶段，套管打平衡滤失大，平衡压力无法达到施工要求，整体停止施工，平衡液采用冻胶或暂堵剂等降滤措施，调整打平衡参数，再继续施工。
（2）注前置液后期，套管平衡压力无法达到施工要求，调整施工参数，在油管允许压差范围（50Mpa）内，继续施工，否则开始顶替。
（3）注前置液阶段，套管平衡压力在施工中迅速上升，立即停止停泵，放掉套管压力，检验油套密封性，视情况整改或调整施工方案。
（4）加砂过程中，套管平衡压力在施工中迅突然上升，应立即停止加砂，将地面管线内携砂液顶完后，反洗井。
压裂施工 篇2
关键词：油田压裂,施工车辆,安全管理
1 提高驾驶员的安全素质
(1)驾驶技能的提高。根据交通安全形势要求,严把驾驶人员的“进门关”,在全体驾驶员队伍中实行“技能安全准驾证”制度,要求驾驶员不仅要获得“中华人民共和国机动车驾驶证”,还要通过企业交通管理部门组织的实际操作考试和理论考试,考试合格后才能取得驾驶企业车辆的资格。(2)安全知识和法律法规的学习。由于一切安全生产都是以法律制度为基础,为准绳的,所以企业在遵守法律法规基础上,加大力度对驾驶人员以及家属进行各种形式的宣传教育,提倡法律法规中提倡的行为规范,禁止法律法规中反对或禁止的行为规范,使驾驶人员从根本上认识遵守法律法规的重要性。(3)安全意识的养成。安全意识的养成能够在主观上提高驾驶人员的安全保障。除了每次会议前安全经验分享外,还应定期对驾驶人员进行一些交通事故的案例分析讲座,提高驾驶人员的防范意识和安全意识。
2 加强对车辆的跟踪管理
由于油田区域跨度大,地形复杂,在日常管理中,在严格执行车辆的派遣制度的基础上,除了做好“三交一封”等基础工作外,还要利用GPS车辆监控系统。GPS车辆监控系统能够实现以下多种功能。(1)定位监控。公司级、站队级等各级GPS监控中心,均能在在GIS地图上实时地查询到每辆车的经纬度、速度、方向和车辆状态等。(2)地图显示。控制中心的地图采用电子矢量地图,支持自动调图,使被监控的车辆完全处于地图的中心,处于可视的最佳监控视野。车辆位置的表示有多种方式,使得监控人员能够简单、快捷的辨别出车辆的具体位置。(3)报警系统。当车辆出现超速的现象时,车载终端会自动回传报警信息,提醒驾驶人员,避免车辆高速行驶带来的危险;同时对车辆的运行区域进行监控时,只要车辆偏离运行区域,车载终端就会自动报警回传到中心监控终端;当车上的报警状态打开时,车辆一旦移动,车载终端就会自动向监控中心报警并报告具体位置,实现防盗功能;当外部人为的切断车载终端的电源时,移动单元也会自动向中心报告断电报警信息等等。这些报警系统为车辆的财产安全和行驶安全提供很大的安全保障。(4)里程统计。该系统能够对车辆的行驶里程、行驶时间、最高时速以及平均时速等进行统计,能够保留车辆最近两个月的行驶数据,方便随时调用。GPS监控系统将车辆的进出场、行驶轨迹和里程记录以及车队的综合信息管理结合到一起,兼备车辆的场内管理、场外管理和信息管理以及年审管理功能等,实时监控车辆的整个运行过程,对驾驶人员的超速、乱停乱放等不良操作行为和习惯进行纠正,杜绝跑私车、绕路车等现象,提高驾驶人员的整体素质,实现较好的社会效益。采用无线通讯方式,既节约大量运行通讯费用,又能及时地反映车辆运行信息,有较高的经济效益。
3 严格执行各类检查制度
制度的指定还需要人为的监督,不然只会是一纸空谈,因此,我们不仅坚持基本的安全检查制度,及时发现车辆单位在交通安全管理方面的问题和隐患,同时还要坚持不懈的开展路检路查活动,查处违章,提高驾驶人员的安全行车意识。我们根据单位的实际情况,制定统一的交通安全检查标准,除了定期检查,还要做到“不通知、不定点、不定时”的抽查,检查管理制度是否健全、落实;检查日常管理是否到位;检查驾驶人员的安全意识是否提高;检查车辆的维修场地是否达到安全标准等等,最大努力做到提高车辆的安全管理。
4 定期做好安全提醒教育
(1)组织驾驶人员定期学习国家交通安全管理法规和企业内部制定的安全管理规定,同时针对特殊的季节、天气和道路状况等特点,告知驾驶人员如何掌握安全行车规律,提高驾驶人员的安全行车的意识。(2)单位每月举行一次安全例会,组织驾驶人员观看警示片,在会上对典型的交通事故进行剖析,分析事故发生的原因,认清事故的危害和后果,使得驾驶人员从人性深度上提高对交通安全的认识,做到自觉遵守交通法律法规。(3)对于出现交通违法行为的驾驶人员进行严管重罚,同时还要对其进行人权教育,提高驾驶人员遵纪守法的自觉性和责任心,最大限度的保护人的生命权和生存权,减少交通违法行为和预防道路交通事故的发生。
5 加强安全文化建设
安全文化建设可以弥补安全管理的不足,要紧密结合单位的安全生产实践活动,建设单位的安全文化,主要采取以下措施。(1)车辆管理安全文化坚持“以人为本”,围绕人的管理思想,尊重人的价值,给员工充分的思考空间,最大限度的释放员工潜在的能力,激发人的主观能动性、自觉性和合作性,同时在车辆管理中营造有利于员工充分发挥自身潜力的文化环境,真正实现“以人为本”的思想。(2)石油施工车辆运输业是一种高投入、高风险、高要求的作业,其设备需要不断的创新和更新,管理人员和驾驶人员还需要不断学习新知识,掌握更多的知识才能在实践中更好的运用。企业内部要营造良好的学习氛围,使得广大员工自愿的来学习新知识,掌握新技能,这样企业里就能够出现更多的“一专多能”的复合型人才,既解决了企业人才紧缺的困扰,还为企业以后的运行提供更大的潜力。(3)油田压裂施工车辆就是一个团队合作,不是光靠一辆车就能撑起一个车队的。因此,团队合作精神是一个企业安全文化高度的浓缩。同时团队合作环境会使人们心情更加愉悦,提高个人的知识和技术能力,实现个人的全面发展。
6 小结
油田车辆的安全管理必须符合生产力的发展和需要,必须适应社会的发展需要,必须依靠先进的科学技术来改善自身的装备。我单位在以往的管理中,采取车辆进出场登记、“三交一封”等规章制度和领导的要求,完全依赖严格的考核和处罚来提高人们的安全意识和技能。这样就缺乏了职工的主观能动性,不能从根本上解决施工车辆的安全管理问题。通过以上几种措施的实行,能够大大提高员工的工作积极性、责任感以及创造力,提升全体成员的行为标准,使得员工能够主动自觉地遵守各项规章制度,也在很大程度上提高了我单位车辆安全管理的内涵。
参考文献
[1]彭登杰,李云勤,周昌杰.企业的安全管理必须以人为中心[J].河南石油,1995,(7).
浅谈油井压裂施工影响因素及对策 篇3
【摘 要】油井压裂工艺是目前最有效的油井增产措施之一，它在解除近井地带储层堵塞、改善油层流动条件等方面起着不可替代的作用。压裂施工工序复杂，技术含量高，投入大，因此，控制好现场施工各环节质量是保证施工成功率的关键。本文对河口油区压裂施工中一些现象和做法进行分析总结，找出了施工问题出现的规律，优化了施工作业程序设计，提出了一些有效措施，保障了压裂施工质量及效果，具有较好的推广应用价值。
【关键词】油井压裂；影响因素分析；解决途径
前言
油井压裂是通过水力高压在油层中造缝，并通过陶粒砂或石英砂支撑，从而形成一条或几条高渗透通道，以增大流通面积，改善油流在油层中的流动状况，降低流动阻力，达到油井增产的目的。随着油田开发进入中后期，产量自然递减加快，稳产压力增大。作为目前最有效和最常用的增产技术措施，河口油区年施工压裂措施井60余井次以上，改造低渗透层，提高采油速度，收到了良好的增油效果。压裂施工作业，工序复杂，技术含量高，单井投入百万元以上，一旦出现压裂施工故障，不仅影响措施效果，甚至发生卡管柱转大修等工程事故。处理故障延长了作业占井周期，造成巨大的经济损失。因此，对压裂施工各环节进行深入研究，分析压裂施工故障出现的规律和特征，寻求问题解决途径，以规避施工风险，显得尤为重要。
一、油井压裂工艺技术在河口油区施工现状
1. 油井压裂施工质量问题统计分析
2014年河口油区共实施油井压裂措施58口井，其中有9口出现施工问题，见表（表1）。
统计可以看出，除去车组故障及下井工具因素处，压裂砂堵占问题井数半数以上。
2.不同施工阶段压裂砂堵故障对效果的影响程度
油井压裂过程中，一旦出现砂堵故障，必然导致过早停止压裂施工，对压裂造缝、充填及布砂均度等产生不利影响，继而影响到压裂增产效果。而砂堵出现在压裂前段、中段及后段，其对增产效查影响也不尽相同。
（1）压裂施工前段出现砂堵，支撑剂在近井堵塞，裂缝无法填实，对油井初期的增产效果影响不大，但对油井长期稳产是有害的，因此，此时的砂堵故障很显然是有害的。
（2）如果裂缝已有足够的长度和宽度，砂子在裂缝中沉降出来（也就是地层已吃饱），那么，从生产能力的角度来看是无害的。因为油井压裂增产的主要原因是：通过压裂暴露出新的产油区、绕过渗透降低区（污染带）和油层的流动型态由径向流改变为直线流来实现。据相关研究表明，大多数伤害区只需要一条短缝就能绕过去。当达到设计砂量60～70%的砂堵井，也能达到油井增产目的。
（3）因压裂液返排不及时，低压层会因液体堵塞产生新的油层伤害。
（4）如果因裂缝宽度不够或裂缝闭合造成的砂堵也是有害的。
由此，我们认为：对压裂初、中期发生砂堵，处理时间长，以及低压井增产效果影响较大。对压裂施工后期，设计加砂量已完成70%以上，砂堵后得到及时处理（洗井等）投产的井，对增产效果影响不明显。
二、压裂施工影响因素分析
油井压裂影响因素较多，而出现砂堵故障除地层因素外，也有设备因素、管理因素及操作失当等。
1.施工预案不完善，操作失当。在地层中造缝和充填，与井底附近地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤性、注入方式等因素有关。施工中地层发生变化导致工艺设计不适应，现场施工指挥人员处置不当或指挥失误，极易造成砂堵。压裂施工中，问题具有突发特性，如加砂尾段泵压急剧爬升时，设计方为了盲目追求高的方案符合率，继续加砂，易造成管柱砂堵。
2.施工用压裂液不合格，液量储备不足。压裂初期压裂液性能差，造缝宽度不够，裂缝不能接受携砂液中的砂粒，或砂子在套管中沉降出来堵塞炮眼，就会发生砂堵。而缝的宽度与裂缝中反抗岩层弹性的压力差有关，随着砂子进入裂缝并沉降下来，就需要更高的液体压力以产生更高的应力作用在缝面上才能增加缝宽，如果压裂液滤失过快或设备能力不足，不能得到所需要的压力，液体排量减慢，砂子以更快的速度沉降下来，形成砂堵。
现场导致压裂性能差的原因即有配制标准低，也有转运灌车未放净存液，稀释了压裂液，或配制的压裂液长期搁置，在高温天气下变性等。
压裂液储备不足。压裂液运输和施工过程中的损耗造成实际用于施工的液体不充足时，会因加砂比过高，导致砂堵。特别是现场采用罐车拉液，大多液量不准。而压裂液不足，采用前置液采用污水，造成地层造缝宽度不够，也为砂堵埋下隐患。
3.设备故障。设备对压裂设计的完成产生的影响是决定性的，充足的、运转良好的设备是压裂成功的保证。一旦出现压裂泵车出现故障，维修时频繁停泵造成压裂液损失，或降排量施工。孔眼处的射流作用将底部附近的砂子冲走，进入裂缝的首批砂子在井底附近沉降到缝底，更多的砂子进入裂缝后，砂堆的高度将增加到某一平衡点，此时，如果没有足够的缝中流速（排量）和泵注能力，其他砂子很难被带过砂堆，最终沉降到裂缝近处，形成砂堵，在进行低成本的中浅层压裂（压裂防砂）作业中，车组问题较多。
交联泵故障，手工加注交联剂不均匀。压裂施工中，交联剂应连续、均匀地加入压裂液中，否则，压裂液的粘度和携砂能力就会大大降低，造成压裂砂在压裂液中呈不均匀分布状，这样砂子会在管柱发生扰流的地方形成障壁，进一步形成管内砂堵。L17-X22井施工时因交联泵故障，手工加注交联剂不均匀造成过泵压导常。
4.施工监测问题。在压裂施工中混砂车是心脏，目前压裂大多采用绞龙式混砂车，通过绞龙转速换算砂比，即使绞龙空转，仪表车也会显示与其对应加砂比和加砂量。由于支撑剂粒度因井而异，所以应对螺旋输送器按所使用的支撑剂进行校准，出现混砂车与实际加砂量不符，表现明显的有L8-10-8井（仪表数据与砂量不符）、DB13-20井（数据混乱，砂比波幅大）、DB26-26井（仪表数据与砂量不符）。特别到了加砂尾段当实际加砂量少于仪表显示数据时，现场指挥人员会因压裂液不足大幅提高砂比，也导致砂堵。
5.施工条件差。油区受海潮侵蚀、苇场圈耕等因素影响，井场越来越小，加上压裂车辆又多又重，井场边缘无法使用，在车辆摆放时就捉襟见肘，甚至作业井架也被迫撤出。施工过程中，车靠不到位或车载压裂液接续不及时，不连续，造成了施工排量的波动，或直接导致砂堵，或达到不设计加砂量，或平均砂比过低。如C78-1井砂堵，Z27-19井降排量施工等都是上述原因造成的。
三、油井压裂施工问题解决途径
1.油井压裂施工问题的应对方法 。
（1）努力改善设备的工作状态，确保在高压施工时能保持足够大的排量，以压开并延伸一定规模的裂缝。
（2）当发现油套压力上升幅度异常时，应谨慎的提高一点排量，同时降低或停止加砂，以便观察动态；此时如果降低排量只会减弱裂缝中的携砂能力。
（3）暂停加砂打隔离液，以利于疏通裂缝中的“砂堆、砂桥”，待有所改善时再继续施工。
（4）施工中，在确保排量的同时，要掌握操作技巧，控制平稳加砂速度，避免大落大起、忽高忽低。
（5）在压裂设计时，应考虑地层和裂缝的承受能力，不能轻易的采用“深穿透饱填砂”的加砂模式。
2.出现砂堵时的现场处理方法 。
（1）不可在高压状态下匆忙放喷排液，否则会出现压扁油管，刺坏闸门等井喷失控事故。同时，也造成地层吐砂，封口“包饺子”等不良现象。
（2）待压力稍降低后再采取放喷排液和返洗步骤，排完混砂液后，视情况而定是否重新施工或关井处理。 若加砂量达到设计量70%，则不推荐重新施工。
（3）压力扩散完后，适当压井。或及时起出压裂管柱，尽快探砂面和冲砂，避免压裂液对油层造成二次污染。早动管柱，也有利于封隔器解封。
（4）加大反洗泵车及洗井液等应急物资准备的投入，力保压裂砂堵后能洗得通、洗得净，洗得及时，将不利影响降到最低。
3.优化施工程序设计，做好多方案过程安排
采用PDPC法做多方案的过程安排（图2），以应对施工异常情况发生。
四、几点建议
1.优化对压裂液的选择，采用适合于地层施工的配方，如在确保有较低摩阻压力和良好流动性能的情况下，较大幅度地提高其黏弹性。这样，既有利于造缝和延伸扩展裂缝，提高携砂能力，又可达到减低渗滤、防止地层坍塌的效果。
2.加大车辆物资等应急投入。对井场条件较差的井，无论压裂规模大小，均采用立罐备液，以消除供液不连续造成的不利影响；
五、结束语
作为一项高投入、高回报的油井增产措施，压裂施工工艺是一项技术含量较高系统工程，它需要多工种、多部门、多单位密切配合，缺少那一个部门，或那一个环节没做好都会直接或间接影响施工的圆满完成，因此，仍需继续进行深入细致研究，找到不利因素产生的根源，有的放矢，加以解决，取得更加理想的效果。
参考文献：
[1]罗英俊，万仁溥主编.采油技术手册（修订本1-10）.北京：中国石化出版社，1990-1992
国内石油压裂支撑剂行业发展简述 篇4
1、石油压裂支撑剂行业发展历程
随着世界石油工业的迅猛发展，石油、天然气开采难度正在逐步加大，石油、天然气井的深度越来越深，低渗透型矿床也越来越多，国内外对高强度压裂支撑 剂产品的需求量也越来越大。目前国内大多数厂家只能生产中、低强度的产品，而且品质不稳定，仅贵州和江苏等地的少数企业能够生产少量的高强度产品，且 产品技术性能较低，主要体现在渗透性和长期导流能力在高压下快速衰减，难以
满足深井石油、天然气开采的需要。
2、石油压裂支撑剂行业面临的问题
目前国内大多数厂家只能生产中、低强度的产品，而且品质不稳定，仅贵州 和江苏等地的少数企业能够生产少量的高强度产品，且产品技术性能较低，主要 体现在渗透性和长期导流能力在高压下快速衰减，难以满足深井石油、天然气开
采的需要。
我国高强度产品主要依赖进口。目前，国际市场在生产高强度压裂支撑剂处 于领先水平的是美国CARBO 公司，其产品在69Mpa 压力下破碎率≤5%，而我 公司产品质量已能达到≤5%，与其处于同一水平，86Mpa 压力下破碎率≤9%，技术水平达到国内领先，接近国际先进水平。
3、2005-2008 年行业发展回顾
2005 到2008 年之间,我国石油压裂支撑剂行业发展并不快,市场规模年均增 长率在15%左右,企业总产能年均增速在12%左右。企业数量众多,但大多数是小 型企业,产量低,技术含量低,竞争手段也主要集中在产品价格上面,并没有占据
市场较大份额的特大规模企业产生。
2011-2016 年中国石油压裂支撑剂行业市场运营格局及投资商机研究报告414、2008-2009 年行业发展情况
2008 年及2009 年,国内石油需求量继续增加,石油对外依存度继续增大。为 了满足国内日益增加的石油需求,石油开采业发展迅速。与此相对应的就是相关 产品生产的迅速扩大。我国石油压裂支撑剂行业在这段时间,发展比较迅速,市场
规模增速达到20%。
5、技术发展现状
低渗透油气藏的有效开发已成为国内外油田开发的重大课题之一，70 年代 压裂技术应用于低渗油藏储层改造，迄今为止，低渗透油藏油层压裂技术在各个
方面得到了发展。
虽然,近几年来,我国石油压裂支撑剂生产技术有了很大的提高。但是与国外 大型生产企业相比,仍存在着不小的技术差距。主要集中在产品的技术含量不高,研发投入金额有限。
压裂施工 篇5
2月21日，冀东油田南堡43—平4003井场一派繁忙景象，钻塞施工正在紧张进行中。这标志着这个油田套管固井分段压裂工艺技术取得新进步。
南堡43—平4003井部署于南堡403x1区块，完钻井深4520米，垂深3339米，水平段长288米。据测井解释，这口井水平段储层属于中孔特低渗储层，完井后期需进行酸化压裂作业。
由于南堡43—平4003井的井斜度大，存在顶替效率低、水泥浆易析水、候凝期间失重严重等问题，固井质量难以保证。加之常规酸化压裂作业工序复杂、施工周期长，不能使油井早日投入生产。对此，冀东油田勘探开发建设项目部积极探索，大胆采用国内先进的套管固井分段压裂工艺技术，首次引进TAP Lite阀压裂工具。
TAP Lite阀压裂采用一体化管柱，能大幅度减少后期起、下管柱作业时间，加快施工进度。同时，这一压裂工艺技术工序简单，操作简便，摩阻小，施工风险低。TAP Lite阀压裂完井管柱的成功应用，为冀东油田有效地实施储层改造和增产增效提供新思路、新手段。
压裂施工 篇6
一、坚持三项基本原则
1. 安全原则:保障人员设备安全, 是实现一体化施工的关键。
2. 时效原则:缩短施工周期, 降本增效的前提。
3.、成本原则:降低生产成本, 提高经济效益。
二、实施四项优化措施
1. 优化压裂施工布局
为了体现“井工厂”流水化作业流程的特点, 优选推荐如下方案:
主压车组和立式储罐群摆放在三个井组中间, 分别连接两条高压管线到3个井组, 通过地面高压环形管汇的液控闸门的开关实现两-三-三组合交叉压裂施工。经过细致分析, 决定采用“二二“组合方案最终确定采用方案一来进行组织实施。
2. 优化设备选配方案。
现场施工中, 管线之间的连接不足以完全避免因车组间排量差异而造成的震动, 并且管线上较多的闸门也增加操作的复杂性。同时由于井场测井占地需要, 因此决定现场选用8台一套2500型压裂泵车车组, 两套2000型泵送桥塞车组, 从而实现摆三台机组位置固定, 车组不动, 交叉连续作业。经实际验证, 一套车组完全可以满足施工要求。
3. 细化地面高压流程
非常规井压裂施工具有时间长、规模大、管件连接复杂。高压管线在长时间工况下容易经常会发生管线震动、磨损严重、管线渗漏甚至爆裂情况, 严重影响了施工的安全性和质量。行业标准对高压管件的检测主要为目测、探伤、测壁厚方法。目前还没有标准针对高压管件持续高压工作多长时间或者通过液量、砂量的多少以及排量等因素来达到报废的条件, 只能靠不断的检测来消除潜在风险。我们通过一系列探讨分析, 设计出高压环形管汇的连接方式来适应”井工厂”压裂模式, 对井工厂的顺利完成起到了关键作用, 解决了生产中的矛盾。
现场实施中, 前期施工1万方后在泵车维护期间, 对管件进行测量壁厚检测, 发现基本没有磨损现象, 高压环形管汇起到了很好缓冲分流作用, 在后续的壁厚检测中直到施工完毕壁厚减少最多的为2mm, 剩余壁厚10.5mm, 完全符合行业标准。为高压环形管汇上采用4个液控旋塞阀, 每口井高压泵注管线均配备手动旋塞阀, 在交叉施工作业中只需倒换相应阀门即达到维修整改设备、加油、压裂等多种工序。
4. 强化压裂准备运行
连续供液优化:盐227井工厂施工排量大、用液多, 为保证该井连续供液, 考虑电潜泵供水因扬程低的原因无法直接给立式罐补满水, 上3个较低矮的卧式罐作为缓冲罐, 用电潜泵往里打水, 再用大排量电泵将缓冲罐内的水补充到45个立式罐中, 保证了供液的连续性。立式储液罐区采用三套低压流程连接, 每套流程之间采用两条管线串联, 混砂车从每套流程连接两条管线到混砂车上液端, 确保大排量施工的要求。实现了真正意义上的实时混配。
三、落实五项管理制度
1. QHSE交接班例会制度
针对这口井施工规模大、施工时间长的特点, 着重强化交接班例会制度, 讲评当天施工情况, 布置下一步工作, 强化各部门单位协调配合, 做好上传下达。做好岗位交接, 尤其是夜间连续施工的特殊情况, 重点巡检各个闸门开关情况。杜绝人为原因可能出现的事件发生。
2. 地面高压闸门切换制度
为了避免出现误操作, 专门编制地面千型闸门操作流程及控制标准。要求过液量10000m3对地面高压直管线进行探伤检测。单个高压弯头过液量5000m3进行更换。双簇射孔大排量施工层段, 对高压管件进行单独检测记录。盐227“井工厂”施工施工期间, 没有发生一次误操作, 确保施工的顺利实施。
3. 泵送桥塞操作制度
编写制定泵送桥塞地面闸门开关流程及施工步骤确认单。在施工中开关相应闸门必须得到相关方口头及书面确认后, 统一由压裂施工指挥发出指令后, 操作后相关人员必须相互确认后, 方可进行下步操作。盐227施工期间, 累计成功泵送85次, 精准高效。
4. 压裂施工设备维护制度
设备好坏是保证连续施工的前提, 保证施工过程中主压裂设备不出现问题。特别制定编写车辆一二级维护制度。根据实际单车过液量、交叉作业、工作压力及规模等实际情况, 确定一二级维护时间, 确保主压裂设备性能优良、工况可靠。在维护期间进行加油、扒泵、更换柱塞盘根等易损件的维护工作。施工期间, 累计一级维护55次, 二级维护15次, 没有出现因压裂设备故障造成等停现象发生, 为连续施工打下坚实基础。
5. 高压管线安全管理制度
为了确保盐227“井工厂”非常规压裂施工的安全顺利、有条不紊, 多次组织运行会安排协调生产安全运行, 进行技术交底;认真研究制定《高压管线安全管理制度》, 制定并落实了应急防范措施。对施工所用到的近150根高压管件进行了标记和编码。根据施工需求, 操作人员可以在最短的时间内找到对应的闸门和管线, 既方便了施工指令的准确传达, 又提高了施工时效。施工期间巡回检查高压管件86次, 探伤10次, 没有发生一次管线刺漏事故。同时在施工中, 各单位分管领导带队巡查, 严把QHSE关, 确保各项QHSE防范措施落到实处, 保障施工安全顺利。井场上设置了安全警示牌、高压区警示及井场应急逃生路线图, 实行出入证进出制, 救护、消防、警车驻井值班, 确保安全生产无事故。
小结
大型压裂曲线实时监控系统 篇7
【关键词】大型压裂，串口，VC++， 压裂数据整合，3G网络，远程实时监控
【中图分类号】 TE325【文献标识码】 A【文章编号】1672-5158（2013）07-0014-02
1.绪论
随着油田勘探开发的深入，油水井压裂工作量越来越多，其对增储上产作用越来越巨大，但是部分区块的普通压裂施工成本和施工复杂程度越来越高，压裂效益却不理想，大型压裂因其高效益性将成为新的施工重点。然而大型压裂往往需要多套压裂车组配合施工，每套压裂车组有自己独立的仪表车监测各自的压裂数据，每套仪表车的数据只能在仪表车内监测，不能远程传输更不能和其他仪表车数据整合。
在本论文中，基于VC++环境下我提出了一整套的技术解决方案来实现多车组压裂数据的整合并远程实时监控。首先，通过各套压裂仪表车的串口读取实时压裂数据；其次，通过小型局域网把读取到的各套压裂数据汇总；其次，通过本文的算法把各套压裂数据进行整合，并通过3G网络远程发送到后台服务器；再其次，服务器把数据备份到数据库的同时，通过vspm软件把计算机端口虚拟成串口以实时转发数据给内网的监测终端机；最后，监测终端机使用专业的压裂分析软件FracProPT接收整合后的数据，并实时显示压裂曲线。方案设计图见图1-1。
2.系统模块的实现
本系统主要分为串口通信，网络收发，数据同步处理，虚拟串口共四个模块，下面分别介绍各模块的实现。
2.1 串口通信
目前，串口通信是工业控制机与底层硬件芯片的主要通信方式，串口一共有RS232和RS485两种物理接口标准，压裂大队的仪表车串口是RS232标准的。在VC++环境下，有两种编程方式实现串口通信：一是调用Windows的API函数，这种方法虽然具有很强的灵活性，但是使用方法及其复杂；二是使用Microsoft提供的ActiveX控件——MSComm，通过MSComm控件的属性，方法和事件实现串口操作，可以简化串口程序的开发[1]。在本系统中，我选择了MSComm控件。
使用MSComm控件操作串口需要四步：（1）把MSComm控件导入到开发的工程中；（2）打开并配置串口的函数编程；（3）响应MSComm控件的OnComm事件的函数编程，以便截获串口数据；（4）对串口数据分析函数的编程。
其中，在第（3）步编程中，需要注意调用第（4）步的分析函数。这样，当串口有数据时，MSComm控件会自动响应OnComm事件的函数完成对数据的截获，然后程序转入分析函数，在分析函数里针对压裂数据做专门的解析，并在内存中开辟空间做好备份副本的工作，等待网络模块的转发。
2.2 网络收发
网络通信连接主要有3个参数：通信的目的IP；使用的传输层协议（TCP或UDP）和使用的端口号。传输层使用TCP或UDP同时为多个应用程序进程提供并发服务时需要区分不同应用程序进程间的连接。套接字Socket就是通过绑定网络通信连接的3个参数，以实现多个程序进程的数据传输的并发服务[2]。
套接字Socket可以看成在两个程序进行通讯连接中的一个端点，是连接应用程序和网络驱动程序的桥梁，Socket在应用程序中创建，通过绑定与网络驱动建立关系。此后，应用程序送给Socket的数据，由Socket交网络驱动程序向网络上发送出去。计算机从网络上收到与该Socket绑定的IP地址和端口号相关的数据后，由网络驱动程序交给Socket，应用程序便可从该Socket中提取接收到的数据。
套接字Socket是网络通信的基本构件，无论是3G网络通信还是局域网通信，都要使用Socket技术。为了简化利用套接字进行网络应用程序开发，微软的MFC对底层的套接字函数进行了封装，提供了CAsyncSocket类和CSocket类[2]。其中CAsyncSocket类只是对套接字进行简单的封装，使用起来比较繁琐。本系统选择使用更高级封装的CSocket类编程。
使用CSocket类开发网络程序需要四步：（1）在发送端配置好目标机的IP和端口，并编写建立套接字的代码；（2）在发送端编写要发送数据的代码，并使用CSocket类的Send函数发送[3]；（3）在接收端配置计算机端口，并编写建立套接字的代码；（4）在接收端利用CSocket类的Accept函数接收数据，并编写数据处理代码[3]。
其中，在第（2）步中要把2.1中实时截获的串口数据引入进来，并实时使用CSocket类的Send函数发送给目标机。在第（4）步中，要实时处理好接收到的串口数据，并在内存中开辟空间做好存储工作，等待下一模块的调用。
2.3 数据同步处理
数据同步处理模块是本系统的核心模块。因为在实际试验中发现，各压裂仪表车每次发出的串口数据个数是不一致的，而且每台仪表车发出的串口数据个数也是无规律性的，随机性很强。数据同步处理模块就是要把从多台仪表车采集的串口数据在秒级时间上统一同步为一个数据组。这样再使用网络模块传输回后方后，经后方机的拆分就可还原出同步的两个数据源，可以进一步的数据整合处理。
因油田的大型压裂一般使用两套压裂车组，本模块的核心设计就是使用两个循环队列[4][5]作为两个数据容器。把每台仪表车获得的数据分别存入各自的循环队列，然后再把两个队列中同步的数据使用网络模块发送出去，留下非同步数据等待下次的同步处理。详细设计如下：（1）开辟两个线程专门监听两个压裂仪表车的数据源；（2）对两个数据源实时传来的数据分别做分析处理；（3）把（2）中分析的完整数据存入各自的循环队列；（4）开辟一个新线程检查两个队列的同步情况，把已经同步的数据编组发送出去。
其中需要注意三个子线程和主线程的耦合关系，各线程的开关变量设计。对第（2）步中的数据处理，需要分析数据是否完整，把完整的数据要保存好的同时，残片的数据也要保存好等待下次残片数据传来时的拼接处理。此外还要维护好两个循环队列的指针移动，特别是进，出队列时需要判断队列的空与满，并做相应的处理。
2.4 虚拟串口
通过网络发送回后方的数据是进入计算机端口的，而专业的压裂软件FracproPT只能接收串口的数据。使用vspm虚拟串口软件可以通过计算机端口成功完成服务器和客户端的虚拟串口连接及数据通信。原理图如图2-1所示：
通过vspm把服务器的端口A虚拟成串口C，把客户端的端口B虚拟成串口D，虚拟串口C，D通过服务器和客户端的计算机端口实现了双向通信。其中虚拟串口C和D需要接2-1的串口通信代码。
3. 系统测试
为了测试本系统的功能，我通过读取并解析两个含有原始压裂数据的二进制dbs文件，把其中的二进制压裂数据重新转换成十进制流式的串口数据，以模拟两个压裂仪表车的串口数据源。
其中，图3-1是实时获取的两个数据源的组合数据，图3-2是两个数据源的压裂曲线组合。经过与原始两个独立数据源的严格分析和对比，1小时09分55秒的模拟采集共4195条数据记录无差错，测试取得成功。
4.总结
针对大型压裂多套压裂仪表车的数据不能无线传回后方，更不能数据整合的问题，本文提出了一整套技术解决方案，使得大型压裂现场的压裂数据得到整合和实时远程监控。而且针对部分老式压裂仪表车没有串口源的问题，通过本文的技术方案，可以用“软件”方式接出一个串口数据源实时的转发出去，同时还不影响前线的生产。特别是解决了技术专家必须亲临仪表车观察压裂数据，不能同时监控异地其他压裂施工过程的问题，为油田压裂施工的信息化做出了新的贡献。
参考文献
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[4] 严蔚敏，吴伟民.数据结构C语言版. 清华大学出版社[M].2004
裂缝暂堵转向重复压裂技术研究 篇8
1 暂堵转向压裂技术原理
暂堵转向压裂是在压裂过程中，通过加入化学暂堵剂，暂堵剂颗粒随压裂液进入井筒炮眼，部分进入地层中的裂缝或高渗透层。在炮眼处和高渗透带聚集产生高强度的滤饼桥堵，以暂堵老裂缝或高渗透层，从而形成高于裂缝破裂压力的压差值，使后续压裂液不能向裂缝和高渗透层带进入。在井底形成暂时高压区，从而使压裂液进入高应力区或新裂缝层，促使新裂缝的产生，打开新的泄油区，达到动用原裂缝未动用储量的目的，增加油气产量。
2 暂堵转向剂配方研究
2.1 有机单体加量对压裂转向剂性能影响
随着有机单体的增加，转向剂强度逐渐变小，韧性逐渐增强，综合考虑，有机单体加加量为20%-25%。
2.2 化学联接剂加量的影响
随着化学联接剂用量的增加，转向剂溶解率变化不大，转向剂的强度和韧性明显增强，综合考虑成本。确定化学联接剂加量为5%～8%。
2.3 引发剂加量的影响
随引发剂加量的增加，转向剂溶解速率呈下降趋势，这是因为引发剂的用量直接影响到聚合物的相对分子质量和自交联度，加量太少，反应速度慢，自交联度小，转向剂溶解速度增加。考虑现场施工，引发剂最佳加量在0.2%-0.3%为宜。
2.4 交联剂加量的影响
随交联剂加量的增加，转向剂溶解速率呈下降趋势，这是由于交联剂用量太少，聚合物未形成理想三维网状结构，宏观上水溶性较大；反之，聚合物的网格结构中交联点多，交联密度大，溶解速率降低。
为得出最优化配方，对暂堵剂各组分进行了正交试验，优化后的配方为：20%有机单体+5%化学联接剂+0.3%引发剂+0.1%交联剂。
3 暂堵转向剂性能评价
3.1 耐压强度实验
实验采用人造充填岩心的方法，通过使用岩心流动实验仪测定其突破压力，来确定暂堵剂的强度。
3.1.1 分散态突破压力测试
实验分别测试了模拟压实后为5.0、1.0、0.5、0.7cm厚度的突破压力。实验结果表明，模拟压实后滤饼厚度1.0cm以上，其分散态药剂可以通过二次交联形成封堵滤饼，其突破压力23MPa以上。模拟压实后滤饼厚度小于1.0cm，其分散态药剂不能有效形成封堵滤饼，并随着驱替不断溶解而流出。
3.1.2 预制胶结态突破压力测试
采用溶解后风干的方法。制成厚度为0.9cm和0.5cm厚度的药饼，进行了突破压力的测试。实验结果表明，该药剂一旦形成滤饼后，突破压力就很高，滤饼厚度达到或超过0.9cm就很难突破。
3.2 暂堵率实验
实验步骤为：①将岩心抽真空，饱和模拟地层水；②正向测岩心水相渗透率K1；③沿岩心轴向将岩心劈开，造1条人工裂缝。在裂缝面铺1层石英砂，模拟压裂裂缝并测定裂缝渗透率K2；④将配制好的暂堵剂体系正向驱人岩心，在80℃下放置12h，正向驱替测水相渗透率K3，求出暂堵率（Z=[（K2-K3）/K2×100%）。
实验表明，暂堵剂对不同渗透率、缝宽的岩心均可形成有效封堵，封堵率达98.6%以上。
3.3 水不溶物含量评价
压裂用暂堵剂水不溶物按下式计算：
S=（m2-m3）/W×100%
（1）
式中：S为压裂暂堵剂水不溶物含量，%；m2为水不溶物和离心管总质量，g；m3为离心管质量，g；W为50g溶液中压裂暂堵剂的质量，g。
在同一实验条件下，做平行实验，测定结果之差不大于0.5%时，取算术平均值作为最终结果。可以看出该堵剂具有良好的水溶性，水不溶物含量为0.9%，对地层污染小。
4 现场应用情况
累计试验7井次，从加入暂堵剂前后的施工压力看，平均破裂压力提高5.8MPa，说明暂堵剂有效封堵了原裂缝。为进一步验证是否发生转向，对其中4口井进行微地震监测，结果显示。新裂缝平均偏离老裂缝26.20。目前已累计增油9508 t，目前5口井仍继续有效，日增油15.4t/d。
5 结论
（1）暂堵转向剂的配方组成为20%有机单体+5%化学联接剂+0.3%引发剂+0.1%交联剂。
（2）研制的暂堵转向剂具有强度高、封堵率高、对地层污染小的特点，能够满足现场要求。
（3）现场应用表明，该技术能够使重复压裂缝偏离原老裂缝，动用原裂缝未动用储量，提高压裂增产效果。
参考文献：
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[2]刘洪，赵金洲，胡永全，等.重复压裂造新缝力学机理研究[J].天然气工业，2004，12（4）：56-58.
[3]师国记，王东伟，等.利用转向压裂技术改善低渗油田注水开发效果[J].内蒙古石油化工，2008，（10）：358-360.
压裂施工 篇9
一、压裂酸化诊断技术
将计算机技术和压裂酸化的诊断结合起来之后, 不仅可以在很大程度上满足油田进行生产资料的数字化和信息化管理的要求, 而且也能有效提高工程技术人员决策的科学性与合理性。具体来讲, 将这两者结合之后的一项新的诊断技术就是压裂酸化实时监测曲线。这种监测曲线可以将施工前、施工过程中套压、排量以及砂浓度等参数的变化、走势等及时的显示出来, 以为研究人员决策的确定提供必要的参考依据。除此之外, 压裂酸化实时监测曲线还可以对施工之后的效果、状况等作出预测, 以便相关人员及时的发现问题继而解决问题。因此, 从这个角度来说, 压裂酸化实时监测曲线已经逐渐发展成为压裂酸化施工前、施工期间以及施工后对工程进行决策和评价的基础。
以上论述主要是从宏观方面对压裂酸化诊断技术以及压裂酸化实时监测曲线的作用与意义进行了总体的说明, 接下来, 将对其意义与作用进行具体的阐述。
首先, 它是现场指挥进行施工监控、处理紧急情况的依据。压力波动, 哪怕是很小的一个压力波动都有可能造成施工事故的发生, 所以在施工的过程中, 为了保证施工的成功, 要增强利用实时监测曲线正确判断压力波动是正常的还是事故前兆的能力, 以便及时找出压力波动的原因, 并采取有效的措施加以避免和补救。
其次, 它为主压裂酸化提供施工的参数。我们知道, 小型压裂可以在某种程度上反映主压裂的情况, 鉴于对主压裂酸化的实时监测相对麻烦和困难, 我们完全可以首先对小型的压裂测试曲线进行实时监测与分析之后, 得出一些相关的参数值, 然后再由这些参数值推断分析出主压裂酸化的情况。
最后, 它能有效反映施工过程的正常与否以及其是否按计划执行。由压裂酸化实时监测曲线我们可以很清楚地就看到整个施工过程中有无操作事故、压窜以及封隔器失效等情况的发生, 同时, 这一实时监测曲线还能通过对各阶段液量、砂量等的计算以及设计值与实际值之间的差别, 判断出施工作业队伍是否按照既定的设计进行了作业, 起到一种很好的监督促进作用。
二、压裂酸化设计
目前, 我国石油工业面临的一个总体形势是新区的勘探开发困难, 老区的增产挖潜工作琐碎。再具体点来讲, 也就是对压裂酸化技术的认识不够, 增产措施改造的对象比较复杂等等。可以说, 压裂酸化不管是在技术方面还是在设计方面都还存在着不少的困难和挑战。那么在进行压裂酸化设计时, 具体应该采用哪些方法和技术呢?
2.1重复压裂技术
重复压裂与常规的人为的在第一次压裂无效之后进行不同层段的压裂不同, 其关键在于所压裂的对象必须处于同一地方的同一层位, 而且还是同一口井。其核心在于六个字, 即“堵老缝, 压新缝”, 也即是对已经成为储水通道的缝进行堵塞, 对已经完全或者是大部分产出老缝的控制区域进行堵塞。
2.2复杂结构井压裂机理和技术
这一技术的关键是对压开裂缝的条数进行合理设计, 并对裂缝的长度进行优选。最新的完井思想完全颠覆了传统的观点, 它认为水平井只有在做完增产措施之后才能有效发挥其产能。所以, 考虑到压裂酸化设计, 在完井的方式上应该首先考虑这一技术是否有利于裂缝的形成。
2.3压裂酸化新观点
一般来说, 传统的观点认为, 为了避免矿物脱落对裂缝和空隙的堵塞, 在选取增产措施时, 应该选择酸压与基质酸化, 不过这个观点现在已经被实践结论所推翻。压裂酸化的新观点认为要想取得较好的增产效果, 可以采用酸基压裂液、砂岩储层酸压以及冻胶酸的碳酸盐岩水力压裂等。
2.4低渗低压油田
这种方法的目标就是要减少水锁和水相圈闭, 要达到这一目标, 有以下途径可以选择:首先, 减少进入气层的液量;其次, 减少滤液的表面张力;最后, 减少毛管的阻力。目前, 在采用低渗低压油田技术的过程中, 有三个比较可行的措施, 也即提高返排速度;压裂二氧化碳泡沫;压裂表面活性剂。
结语:压裂酸化作为一种比较主要的增产措施, 在油气田的开采中应用得比较多。特别是近年来, 随着各个油田井次的增多, 这种技术更是显示出了其无与伦比的优越性, 不过在具体的实践中, 这种技术还是存在着不少的问题。本文主要从压裂酸化诊断技术以及压裂酸化设计两个方面进行了阐释, 希望可以为以后的研究和实践提供参考。在论述的过程中, 肯定存在不少的错误和漏洞, 需要在以后的实践和研究中加以规避。
参考文献
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[2]李年银, 赵立强, 张倩, 刘萍, 杨欢, 张力木.油气藏压裂酸化效果评价技术研究进展[J].油气井测试, 2008, 17 (6) :67-71.
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油井压裂效果分析 篇10
1 工艺技术的研究
1.1 分压选压技术的研究
油田中后期的开发, 由于开采难度的增大, 经常是一边注水一边开采。在这样的情况下, 即使在同一开发层系, 也会由于地层间非均质性的不同在渗透率上存在很大差别。因此, 就需要采用压开低渗夹层, 以扩展油田在纵向加深改造程度。在需要对油表面进行改善时, 通常使用胍胶压裂方式及工艺。
1.2 小型测试压裂的研究
对一些老井, 由于其地层的情况复杂, 因此在对其进行压裂过程中, 应加强对其地层的认识, 对于一些即使采用压裂方式也不确定能否被打开的老井, 笔者建议使用小型测试来对使用的压裂方案进行确定, 通过使用小型测式, 可以得到以下结论:
(1) 根据机泵停泵前的瞬时压力进行破裂压力的梯度的确定。
(2) 对管内壁的摩擦阻力进行测量。
(3) 对比和压力进行查看;
(4) 对滤失系数进行确定。
(5) 对油井内温度进行测定以此来确定油井压开缝的高度。
(6) 对套孔外的孔道进行检查等。
1.3 砂比压裂工艺技术的研究
提升裂缝导流的有效途径为高砂比压裂工艺, 通过多年的实践, 我对高砂比压裂工艺情况有了详细的了解, 下面就高砂比压裂的优点进行仔细介绍:
(1) 无论是纵向还是水平方位都可以使得裂缝得到最大量的填充效果。
(2) 在实际使用中, 对支撑沙面及裂缝面的污染情况小。
(3) 对实际中压裂工艺的使用过程, 能很好地对缝高进行有效控制。
(4) 能很好减低成本, 能降低施工中的用液量, 减少投入, 达到了多产出的效果。采用高砂比压裂工艺技术使得裂缝的导流能力得到了极大提升, 基本上实现了预期效果。
1.4 强化破胶及快速返排技术的研究
为了减轻压裂工艺对地层的损害, 通常在进行压裂过程中, 使用复合破胶剂, 来减弱伤害效果。具体做法是:在前置液中加入胶囊式破胶剂, 而在携砂液中加入普通破胶剂。实施分段进行破胶的方式, 逐次增加破胶剂的使用次数及使用量, 这样, 很大程度上缩短了压裂时间, 有效减轻了对地层的破坏。
2 影响油层压裂效果的因素分析
河南安棚区块属于低渗透性油藏, 在对其地质进行勘测过程中, 发现其呈现断层岩性, 由于受到沉积条件的制约, 油田上储层砂体很不稳定, 且含油砂体也呈现断续状态。多以透镜状及断续带状分布。因此, 储层的孔隙很细小, 且渗流阻力很大。加之在油层中存在一定的裂缝。在2008年的12月, 就已经采用正方形井网及反九点法进行同步注水开采, 并对一些新井也进行了压裂工艺的开采。由于安棚区油层地层的非均质性很严重, 即使在注水开采的情况下, 效率依然很低, 地层能量也无法得到较好的补充, 使得油田产量很低。为了使得动用程度得到提升, 一直以来, 安鹏区块一直使用压裂工艺进行油田开采。笔者经过大量研究, 对实行压裂工艺的油井的使用效果进行了分析。在对2号成功使用压裂工艺的井口进行效果比对时, 得出以下结论, 通过选用压裂工艺, 其每平方米压裂砂岩在其厚度上有着一定的差异。通过对两批次压裂效果进行分析, 对其影响因素进行探讨。
2.1 储层裂缝对压裂的影响
油田储层的人工裂缝及天然裂缝发育良好, 在经注水后裂缝打开, 注入的水量通过各种裂缝而进入地层, 使得油井见水快, 见效快。压裂后注水, 由于水的窜流, 完成了地下裂缝与压裂裂缝之间的沟通, 使得油井注水快, 见效快, 容易形成水淹现象。
2.2 地层压力对压裂的影响
油田在开发过程中, 要时刻注意地层的压力情况, 作为油田开发过程的重要因素, 不仅影响着油田的压力, 也影响着压裂的作用。如果地层压力过低, 就会直接影响压裂效果, 即使在使用初期有一定效果, 但也会随着地层压力的降低而使得产量递减速度加大, 无法形成稳产局面, 使得投保率降低。如果地层有持续一定压力, 且足够保证油层的供液能力, 也会使得压裂效果得到提升。可见, 由于地层压力的存在, 对油井的生产能力起到了一定限制作用, 降低了压裂成效。如果油层的压力很低, 使得压裂层没有了后补能力来源, 使得压裂有效期缩短, 也会使得增油量减少。
2.3 压裂油层的油水井注采关系
对压裂效果产生影响的因素除了地质的原因, 也有在开发过程中的各种原因。油田在开发后期, 由于注水量增大, 即使使用压裂工艺, 对其效果也要通过注水的作用来体现的。如果油井的注采情况良好, 不仅有助于增产也有助于长时间稳产。
2.4 压裂液对油层的影响
由于压裂液的注入, 使得储层的平衡条件得到改变。会使储层渗透率降低, 从而对储层造成伤害。
(1) 压裂液产生的伤害。压裂液通过很高的压力被压入地层, 并与地层中的介质以及流体等发生化学反应, 使得储层结构发生改变, 从而降低地层的渗透率, 阻碍了流体的排出, 因而形成了排液困难。
(2) 残叶的固相形态引起地层的渗透率下降。压裂液在破裂后会在地层中存在一些固态的颗粒, 其主要是一些不融水的物质以及一些杂质, 它在裂缝表面形成一定的薄膜, 且具有一定弹性, 可以对地层的缝隙进行封堵, 以强化面膜的厚度, 使得地层的渗透率降低, 使得压裂液无法返排。
(3) 压裂液产生的胶质成分可以对孔道造成封堵作用。由于压裂液被强行注入地层, 改变了地层的压力以及温度, 使得一些石蜡等杂质堵塞了孔道, 降低了渗透率, 形成了对地层的伤害。
3 结论
压裂工艺作为油层改造的重要举措, 河南安鹏区块在进行压裂工艺时, 对油层的各种情况进行了具体分析, 包括油层的厚度、连通性以及物性等条件。再进行压裂选择时, 选择了没经过压裂的井进行试验, 取得了较好效果。通过对取得的效果进行分析, 结合油层的地质情况、地层压力、开发因素等, 将油井的发育条件作为选择的必要条件。对一些注水好的油井, 对一些低渗透油井在压力恢复时, 采取压裂改造, 是保证稳产高产的有效手段。
参考文献
体积压裂技术在油田开采中的应用 篇11
关键词：体积压裂技术；油田开采；天然裂缝；人工裂缝；脆性岩石
1 概述
随着经济的不断发展，我国工、农业发展迅速，对石油等基础性能源的需求量越来越多。石油开采事业在国民经济地位中所占比重日益加大，石油开采中的技术应用也是越来越先进。能源需求的不断增多，提高了油田中低渗透油气藏在石油勘探和开采中的地位，因而促进了能适合于开采低渗透油田的体积压裂技术的应用。体积压裂技术作为高效开发低渗透油气藏的利剑，对于提高石油产量具有重要意义。
2 体积压裂技术在石油开采中的应用
2.1 体积压裂技术原理 体积压裂技术主要是利用水的压裂作用，扩大岩层中存在的天然裂缝的间隙，促使脆性岩石在剪力作用下发生滑移，从而产生人工裂缝。人工裂缝与天然裂缝纵横交错，形成新的网状裂缝，达到对油田储层进行改造的目的。同时，天然裂缝、岩石层理的沟通，会使主裂缝在外界侧向力的强制作用下生成次生裂缝，然后形成二级次生裂缝及更微小的次生裂缝，直至将原有的天然裂缝扩展成为新的裂缝网络系统，油田的改造体积不断增大，再利用技术将可以渗流的有效储层进行打碎，这就形成了长、宽、高三维度的全面改造。改造后的低渗透油田，渗流面积及疏导能力都有了大幅度提升，这对于提高油田的初始产量和最终采收率具有重要作用。
2.2 体积压裂技术适用范围 体积压裂技术主要应用于提高低渗透油田的产量。一般情况下，低渗透油田由于流体渗透性能差、产量低，不适宜直接开采，只有通过增产改造后，才能实现正常的生产开采。油田改造通常采用体积压裂技术，该技术是采用压裂的方式，对能进行渗流的有效储集体进行打碎处理，形成网状裂缝，增大裂缝壁面和储层基质的接触面积，缩短任意方向的油气基质到裂缝的距离，从而起到提高储层整体渗透率的目的。体积压裂技术在改造油田应用方面具有一定的局限性，只有满足以下条件，才能使用该技术进行改造：①油田所在地区的岩石具有天然裂缝。天然裂缝是体积压裂技术应用的必备前提，只有具备了这个前提，才能利用体积压裂技术促进油田的渗流。②岩石具有一定的脆性。具有一定脆性的岩石，才能在外界作用力的压迫下产生剪切破坏，从而形成复杂的网状缝隙，扩大裂缝的体积。③与其他技术的配套使用。对于不满足以上两点要求的不敏感地带，除使用体积压裂技术外，还应配套使用大型滑溜水压裂技术。这是因为滑溜水黏度低，可更充分的进入到天然裂缝中，提高改造效果。
2.3 应用案例分析
2.3.1 改造前油田条件。以某油田的体积压裂技术改造为例，该油田属于低渗透油田，地面条件整体水平不高，这就限制了油田的开发。
2.3.2 改造过程。该油田开采方式主要为丛式井开采，开采中油井倾斜角度大于15°时，井眼和井斜利用率較高，再通过对射孔方式和压裂参数的进一步优化，可大幅度提高压裂效果，达到利用压裂技术对该油田进行改造的目的。体积压裂技术相对于其他改造技术，在提高油田产量方面具有更好的优势，这是因为利用该技术能形成多条平行且独立的人工裂缝，增大原油在地下泄流的体积，从而起到提高油井产量的目的；油井倾斜度数和方位占据主导体积，压串和分压问题可以忽略；裂缝过多可能影响油井的产量及安全性，应采用增加排量的方式降低多裂缝发生的概率。单井条件不同，其处理措施也存在差异性：单井射孔厚度大，夹层较薄，而其自身的质量较好时，其施工管柱可采用油套混注合层压裂；若单井有两个压裂分段，间隔层厚度达到一定程度，物性差异较小时，可用双封施工方式，以确保压开的准确性及质量；若物性差异较大，可采用投球分压的施工方式，以确保施工的成功率。在实施压裂改造过程中，若压力较大，油井质量不高，上部套管出现破损现象时，可用卡封压裂方式。
2.3.3 施工保护措施。利用体积压裂技术对油田进行改造时，除要根据油田的实际情况进行方式选择外，还应采取必要的保护措施。如为了保护地层，可选用低伤害性或者经过处理的压裂液、预前置液、高强度的支撑剂等。在使用风度破胶技术时，应根据油田的地质条件、施工阶段、液体在地层中能承受的温度范围、停留时间等要素，逐渐增加破胶剂的数量，从而保障压裂液实现破胶液化；支撑裂缝处理技术可应用在温度较低的环境当中，该技术对聚合物的主链和交联冻胶结构具有破坏作用，能在短时间内溶解聚合物的滤饼和压裂液的残渣，在实现破胶排液和裂缝导液能力提升方面具有明显的效果。
2.4 体积压裂技术在石油开采中的应用成果 体积压裂技术自应用以来，已经在油田开发中得到了广泛应用，并且取得了显著成果。该技术的应用，极大地促进了我国石油企业生产总量的增长。据不完全统计，该技术的应用次数已经达到了十万次以上，增油量高达约7000万吨。仅就中石油而言，体积压裂技术的应用已经为该企业实现了800万吨/年的油量增长；除在开采方面的广泛应用外，体积压裂技术在测试探井方面同样具有实际的应用价值。随着科学技术的不断进步，体积压裂技术将进一步改进，扩大其应用范围及功能，为我国的石油生产做出更大贡献。
3 总结语
石油是国家经济发展的基础，提高石油生产效率，增加石油生产量，不仅有利于石油企业自身的发展，还能促进国家的经济建设。低渗透油田由于自身的特点，不具备直接开采的条件，应利用体积压裂技术对其进行改造，通过建造人工裂缝增大渗透液的体积含量，从而使低渗透油田达到开采条件。体积压力技术应用过程中，应考虑油田是否具备天然裂缝和脆性岩石的条件，然后根据施工需要采取多项保护措施，以确保油田改造的有效性，从而实现增加油井产量，推动经济发展的目的。
参考文献：
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[3]李永丰.体积压裂技术在石油开发中的应用[J].化工管理，2014，29：109.