压裂作业（精选4篇）
压裂作业 篇1
0 引言
井下压裂技术是目前油气井增产、注水井增注的一项非常重要的举措，尤其对于我国一些超低渗透油气层来说，井下压裂技术的高低已经成为了油气产量突破的掣肘点。而在压裂作业的过程中，对于压裂层段温度、压力、压裂液的密度以及被压裂的裂缝的产状、密度及分布等参数的检测也非常关键。比较传统的压裂检测主要是采用井口的温度和压力等数据进行测定，
而后通过经验或估算摩阻来得到井下温压等数据，实施监测。然而，由于摩阻是一个受压裂液、排量、砂比等影响的不断变化的动态值，且实际经验又存在很大的不准确性，因而，井口所测得的各项参数就很难真实地反映井下压裂作业的实际效果。本文中，笔者在进行大量的理论研究的基础上，同时结合自己多年的工作经验，提出了一种可以更准确地对井下压裂情况进行实时监测的技术，并为该技术编制了相关的程序。利用该技术不仅能够利用所设计的软件对已经录入的数据进行评价，还可以对井下的压裂过程进行监测与控制，因此能够对实际的压裂效果更加真实客观的表达。
1 系统的硬件部分设计
1.1 监测管柱
本方法中的监测管柱在跟随着压裂管被下入以后，可以利用软件对其进行监测，在预先设定的时间和采集频率之下，对井底各项数据进行采集并实施传输到井口控制系统中，从而，可获得整个压裂作业过程效果的数据。
该管柱具有以下优良特点：
1)可同时放置两支监测仪，保证监测数据的可靠性;
2)保证压裂投球的正常工作和正常监测;
3)降低在工作时的震动程度。
1.2 监测仪
检测仪主要由传导感应器、信号处理器及储存装置和电源等组成。
2 压裂实时解释处理软件
2.1 结构分析
压裂实时处理软件以所采集到的数据为基础，同时结合井位的基本情况，可以对相关参数进行解释计算，计算结果可以为压裂设计的优化提供参考。
2.2 软件分析
1)基本原理
该软件解释依据的基本原理是渗流力学和流体力学，根据地下岩隙中流体压力的变化对压裂过程产生的现象进行解释。
2)裂缝模型的判断
1)根据前置阶段压力和时间的关系对裂缝模型进行判断。即当k∈(1/8,1/3)为PKN模型;当k∈(-1/2,-1/4)为KGD模型;当k∈(-1/2,-3/16)为Radil模型;
2)根据地应力的大小进行判断。即当σz>σx>σy时，裂缝面与σy方向相垂直，而与σx的方向相平行;当σz>σy>σx时，裂缝面与σx方向相垂直，而与σy的方向相平行;当σx>σy>σz或σy>σx>σz时，则会有水平裂缝形成;
3)综合判断
也就是说可以先由第一种方法对垂直或水平裂缝进行判断，然后再由后一种方法对KGD模型和Radil模型进行判断。
模型判断完成以后，可以利用压力与时间的双对数曲线斜率对裂缝三个方向的情况进行解释。
3 现场应用情况
目前已将该技术广泛应用于辽河油田多口油气井的压裂过程，进行了多次施工，成功率高达95%以上。以下就以某井为例进行具体讨论。
1)裂缝闭合前
首先可得出压力的导数随采样时间呈一次线性变化，而后在某点处发生转折，趋于水平递减的特点(如图1所示)，表明裂缝在闭合过程中属于普通虑失。
2)裂缝闭合后
做出该井裂缝闭合后线性流曲线和径向流曲线，可算出地层压力值为25.32MPa，底层渗透率也有了明显提高，压裂效果比较显著。通过软件拟合有效裂缝，其半长为55.2m，导流能力为52.35。
4结论及认识
1)本文提出的井下压裂实时监测技术能够准确高效地监测施工过程中井下的各项参数，如压力、温度等，并且监测过程不会影响到正常压裂作业。实现了压裂作业监测的准确化、数字化和智能化;
2)本文提出的监测程序可精确计算出压裂过程中裂缝的闭合压力等各种参数;
3)提出的测试方法可精确计算出地层的渗透率、表皮系数、裂缝产状长度及体积等重要参数，将其应用于实践，在评价压裂效果上有着非常明显的优势，为技术人员了解地下储层情况和压裂效果提供了重要的依据;
4)该方法中的温压数据是在井底直接所测得的，相比传统的在井口测量而后折算为井下数据的方法，极大地避免了因井筒液体密度、泵压等参数的变化而导致计算不准确的问题;
5)虽然该方法具有很多优势，但是，目前此方法仍然只能分析得到裂缝半长，而不能很好地分析得出裂缝逢高等数据。笔者打算进一步研究实践，完善该方法，使得该方法在以后的实践中能够发挥更大的作用。
摘要：近年来,井下压裂技术已经成为了油气增产的主要手段。深入了解压裂产生的裂缝几何形状、产状、密度以及相关的其它参数对于了解地层地质情况、渗滤参数和改善低渗透油气藏具有极其重要的意义。传统的监测技术有远源裂缝监测技术和直接的压裂井裂缝监测技术,其都存在很大的局限性。本文中,笔者在理论研究和大量实地考查的基础上提出了一种井下压裂实时监测技术,并提出相应的数据解释处理软件。该方法在辽河油田新老区近50口井的压裂监测中都显示出了良好的效果,准确性高,误差小,参数稳定,能够精确反映出压裂作业的效果,并为同一地层同一压力系统此后的压裂方案设计提供参数和技术依据。
关键词：井下,压裂作业,监测技术
参考文献
[1]崔会贺,姚光宇,徐胜强.水力喷射定向射孔与压裂联作技术在水平井压裂中的应用[J].特种油气藏,2007,14(3):85-87.
[2]叶勤友,林海霞,张超会,等.水平井压裂技术在低渗透油田开发中的研究与应用[J].钻采工艺,2008,31(增刊1):57-59,76.
压裂作业 篇2
健全制度, 筑起安全环保防御之盾
完整的管理体系是安全管理的基础。该大队根据自身特点, 形成了大队领导-职能办公室-基层队-班组-岗位五级责任体系, 明确各层级的职责, 完善管理体系。自编了《HSE管理员工作简易读本》、《安全管理责任流程图》等教材, 规范工作流程, 提高工作效率。严格执行“问责”制, 实行“谁主管、谁负责, 谁签字、谁负责, 谁执行、谁负责, 谁在岗、谁负责”的体系, 完善管理环节。创新建立“三个五分钟”管理制度行。即:“设备出队5分钟安全交底;施工准备会5分钟安全环保风险提示, 应急管理教育;施工总结会5分钟安全环保工作总结”的管理方法。大队同时转变传统的“生产—污染—治理”的运行模式, 转化为“使用环保材料—清洁生产工艺—达到最小污染或无污染”的绿色环保模式, 并制定出了包含3大类32条的《清洁生产管理规定》, 将清洁生产进一步规范化系统化。
科技创新, 实现安全环保效益双丰收
压裂是增储上产的“杀手锏”, 在川西会战中实施的近200多口开发井, 大多使用水平井分段压裂技术, 面对压裂次数和级数越来越多, 压裂规模和液量越来越大的挑战, 该大队通过不断更新技术, 实现了安全环保和经济效益双丰收。一是改进压裂液。通过和工程技术研究院合作, 对川西水平井压裂液多次取样、试验、现场应用等工作, 研发使用了“液氮+纤维”低伤害压裂工艺, 按单井使用压裂用液200方计算, 节约压裂原材料成本5-10万元, 储层伤害降低率约20%, 达到了更环保、更经济的压裂目的。二是重复使用压返液。在川西, 一次大规模压裂用液量在2500立方米以上。如何将压裂返排废液重复利用, 减低环保压力, 又变废为宝?大队和工程院通过多次试验, 最终形成了压裂返排废液循环重复利用技术和使用技巧, 使压裂返排废液再获新生, 实现一箭多雕。该技术亮点是低成本, 首创采用补充添加剂法, 回收重复利用压裂液, 既能大幅度降低同类添加剂的用量, 节约压裂液配制费用和污水处理费用, 同时不改变现有施工工艺。三是创新使用软体罐。该技术具有占地面积小, 重量轻, 造价低, 运输便捷等优点, 与传统钢制罐相比, 可降低75%运输费用, 减少44%占地面积及降低26%的购置成本。目前已有100多个软体储液罐在江沙10-2HF井、新页HF-1井等井场成功应用。
改进工艺, 打造施工现场“绿色”压裂
压裂作业 篇3
1、压裂现场的危险识别
压裂作业现场一般面积较小, 压裂设备多, 如压裂车、混砂车、管汇车及砂罐车、仪表车等。这样会导致压裂现场特别密集, 给施工带来不便, 不易管理, 往往会发生危险事故, 一旦发生危险事故, 由于视野较窄, 难于迅速逃生。这就要求施工过程中施工人员做到慢、细心, 有头绪, 会判断压裂现场的危险系数, 避免事故的发生。
2、井场布置危险识别
井场场地面积较小, 施工车辆施工时肯定要靠近井口, 施工现场还有高压区, 一不小心就会发生危险事故。因此, 在布置井场时, 要意识到这些危险因素, 避免危险的发生。
3、施工过程中的危险识别
压裂施工过程中, 对井进行重复的大型酸化压裂, 工序繁琐。地面压力高, 很容易造成井的管线结构破裂, 导致井口设备漏砂, 油管出现砂堵、卡钻、管柱脱断等现象, 还有可能发生井喷, 会喷击到工作人员, 使人员受伤。因此, 工作人员遇到此种情况时, 要会识别避免危险事故的发生。
4、压裂液和有毒气体泄漏的识别
在施工过程中, 如果压裂不当将导致管柱破裂, 还可能使井内的管线泄漏。压裂车释放出压裂液和有毒有害的气体, 对地表层和大气层造成污染。因此, 工作人员要会识别造成此种现象的原因, 避免地面污染事故的发生, 保护好环境。
二、在压裂施工过程中, 工作人员学会处理危险事故的发生, 做到安全生产。
1、施工人员的管理
要对施工人员进行井控培训, 持工作合格证上岗, 无证者坚决不能上岗。施工过程中要穿戴劳保用品, 按工作性质的规定作业, 在未经许可的情况下, 工作人员不可随便进去高压区。
2、压裂设备的管理
在施工前, 要对所有的压裂设备进行安全大检查, 效正仪表, 保证压裂设备的各个系统无损坏, 能够正常运行, 避免压裂设备在施工过程中出现故障, 导致压裂失败, 甚至出现危险事故。
3、井场布置的管理
布置井场时, 明确施工区域, 对高压区、低压区、井口区及辅助区进行划分, 各区之间设置警戒线, 施工人员不许在各区域内随意走动, 各自待在自己所负责的区域内。压裂设备按规定进行放置, 远离井口, 保持通风。
4、试压工序的管理
井口要用钢丝绳进行牢固固定, 高压管要安装泄压阀和安全阀, 仔细检查高压管, 确认无刺漏后进行试压放空, 并且要保持15分钟。在试压时, 限压压力要确定最高值, 不能超出最高压, 一旦超出要立即停止施工操作。
三、控制压裂酸化作业过程的危险事故对策
1、对工作人员进行安全规范教育, 避免危险事故的发生
1.1施工前召开压裂工作人员安全会议, 所有作业人员都要清晰掌握压裂施工程序, 压裂人员各负其责, 熟练掌握工作技术, 做到安全生产。如果出现工程事故应知道该如何处理。施工前对所有的员工进行登记, 预防出现不测后能够及时掌握工人情况。制作应急情况下的逃生路线, 一旦出现危险事故要求工作人员按照逃生路线疏散, 逃生时做到安全迅速。
1.2严格按照压裂作业人员的选择选用压裂人员, 对压裂工作人员进行安全操作技能培训, 熟练掌握操作技能, 施工时严格按照培训的技能标准进行操作。有效控制因人为原因引起的危险事故。
1.3压裂施工前认真检查压裂设备的安全状况及安装情况, 不要出现压裂设备的汇装错误, 熟悉压裂设备的操作技术, 由专人负责指挥。施工时, 工作人员提高操作技术水平, 操作要准确和可靠, 避免人员伤亡事故的发生。
2、控制压裂设备的不安全状态
2.1根据施工的耐压等级选择合适的油井压裂作业生产设备, 设备运行前进行检查, 发现有不适的地方立即进行维修。还要做好压裂设备平时的日常维护保养工作, 采取不定期校验的方法, 有效控制因机器设备的维护不当引起的危险事故。
2.2监测单位要对压裂单位进行安全检查, 安全检查是监测生产单位的生产作业是否按照国家、地方及企业的标准进行安全生产的过程, 能够发现施工单位的危险因素, 了解油井压裂生产的运行情况, 保障安全生产。所以说安全检查是生产企业做到安全管理的重要内容。
2.3布置井场压裂设备时, 严格按照井场压裂设备标准布置, 配备消防设施要齐全, 选用合适的化学药剂, 消除潜在危险。
2.4要定期校验压裂设备的安全附件, 一旦发现有损坏的附件要及时进行更换, 有效控制事故作业中危险的发生。
2.5施工单位压裂前, 安全管理部门要对压裂单位进行安全检查, 对发现的不良隐患做出正常评价, 并提出改正的有效措施及计划, 待压裂单位纠正之后再进行生产。
3、做好安全管理和应急救援工作, 是控制危险事故发生的有效措施
3.1油井压裂单位要制定一套有关压裂酸化作业安全生产的规章制度, 指导施工人员进行安全生产。在实际运行中, 如发现不完善的方面及时进行修订, 并将修订后的规章制度及时给各位员工进行充电。
3.2压裂施工单位要建立一套安全生产管理模式, 工作人员按照生产管理模式进行生产, 还要配备高级工程师, 亲临指导, 提高安全生产效率。
3.3做好应急救援工作。油井压裂单位要建立一套油井压裂作业工程事故应急救援预案, 反复进行应急演练, 熟悉处理技术及人员逃离分散措施, 提高工作人员处理应急预案的技术。同时, 做好应急预案的报警系统, 储备充足的应急装备设施, 一旦出现危险事故, 便于及时联系救援机构, 得到有效救助, 避免危险事故的发生。
摘要：油井在压裂酸化作业过程中, 压裂环节多, 需要的设备多, 需要高科技的施工技术, 再加上作业环境恶劣, 所以施工难度特别大, 导致安全管理工作得不到保障, 一旦遇到危险, 逃生困难, 极易造成人员伤亡或财产损失事故的发生。所以, 本文对油井压裂酸化作业过程中如何识别危险以及如何控制进行了探讨, 提出了安全管理应对措施。
压裂作业 篇4
一、酸化和加砂压裂技术的直接联合使用
1. 前置酸加砂压裂方法
该方法的主要操作流程是:将相应的常规酸注入到前缘中, 然后注入适量的隔离液, 随后还要将前置液、携砂液、顶替液一起注入到前缘中, 需要注意的是, 溶液必须根据实际需求量注入。采用前置酸加砂压裂方法时应考虑其基本原理:前置酸在人工裂缝中不仅能够使压裂液破胶和进一步提升其泄流水平, 而且还极大的促进了开井排液的及时有效性。笔者从长庆油田实验所得的数据显示中看到, 当储层条件和施工参数保持同等状态时, 与前置酸加砂压裂方法相比, 常规压裂井的原油产量较低, 也没有理想的压裂效果, 在单井中使用前置酸加砂压裂方法两个月后, 产量相较第一个月提高了百分之二十, 并且前置酸不会威胁到岩心, 还对岩心孔渗性情况予以了改善。
2. 交联酸加砂压裂方法
主要是通过该新型地面交联酸的独特性质, 将分子高的植物胶变为一种立体式的网状链, 目的在于降低其反应速率, 避免酸液的过多流失, 并且对其他酸压工艺的不足之处进行了良好的补充。交联酸加砂压裂方法在交联时间与交联状况等难以有效控制的局面中使用较多, 实际采用的交联酸属于新型的酸液, 还未破胶之前酸的粘携砂性与缓速性等都非常的高, 同时它的粘土稳定性也较优。
当前, 已有不少相关人士在以往积累下来的相关数据基础上加大了对交联酸加砂压裂的研究;施工过程中, 主要以稳定排量与低砂比两段段塞注入压裂液的方法为主, 以保证最深部的储层能够得到良好改造以及降低裂缝的形成率。此外, 施工阶段中施工曲线与施工后油井产能较高, 原油日产量大概在二十吨左右, 实现了预期的增产目标。采用该施工方案有助于施工的正常有序开展, 降低施工难度, 值得推广与使用。
二、酸化和加砂压裂技术的间接联合使用
1. 酸化再加砂压裂方法
该方法的操作流程是:先用一定量的酸液来溶解堵塞物, 然后排出酸液, 最后实施常规加砂压裂。之所以先进行酸化, 主要是为了防止近井带地层内部堵塞现象的再发生, 适当的降低压裂作业时产生的施工泵压, 为加砂压裂施工提供了便捷。
通常, 在中等孔隙度和低渗透率的灰岩及白云岩地层中会大量使用酸化再加砂压裂方法, 促进了产量的大大提升。不过操作人员实际操作时, 必须保证酸化时盐酸浓度符合于实况, 同时确立施工工艺中, 应详细了解酸化再加砂压裂方法的适用条件, 并且也应掌握其它工艺实际效果, 保证酸化再加砂压裂方法的有效利用。
2. 加砂压裂再闭合裂缝酸化方法
对于油气田中具有较好储集条件, 并且压后植物胶压裂液体系破胶效果不理想, 以及油气田虽具有较好产能但递减速率快等油气井中会常用到加砂压裂再闭合裂缝酸化方法。比如, 某油田中因压裂液破胶效果较低, 致使返排率不断下降或者根本不返排。在对部分井实施压裂并挤入酸液后, 有着显著的效果, 采用加砂压裂再闭合裂缝酸化方法, 单井每天的原油产量要高出原有的两倍之多, 每天获取的产量都较平稳, 幅度不大。实际施工中, 先进行加砂压裂, 然后通过酸液溶解并清洗堵塞物, 有助于压裂液的及时有效破胶, 避免了因缝壁疏松而造成支撑剂挤入所带来的不良影响, 并且还使得缝的导流能力大大提升, 实现了增产的目的。
从上述分析中不难看出, 各种工艺方法均有着自身的优势之处, 明确施工方案过程中, 应严格结合现场施工条件等予以明确, 具体应考虑下列几点:酸化与加砂压裂协同作业施工过程中存在各类技术型式, 可供选择的空间较大, 不过操作时必须考虑当地的地质等情况确立优质的方案;施工前必须掌握好酸化与加砂压裂协同作业的基本原理, 对施工过程各重要环节充分考虑, 以将二者的优势全面发挥;实际操作时, 应时刻观察各类溶液的浓度和配比参数。
结论
综上所述可知, 当前, 酸化与加砂压裂协同作业技术在我国还不够成熟, 仍有部分环节阶段需要进一步的探索研究, 需要加大对其有关技术的攻关力度, 积极开展相关的学术交流与配合工作。不过, 随着酸化与加砂压裂协同作业技术的深入分析研究及改善, 该技术将会在国内众多油气田中“大放光彩”, 大大提高油气田的产能, 实现了增产目的, 具有广阔的发展前景。我们在选择施工工艺时, 应做到全方位的考虑, 制定多种方案, 进行细致的比较, 以确立高效、经济、合理的方案。
摘要：石油企业为了提高油气井的产量, 常会采用酸化与加砂压裂技术予以实现, 并且为了保障整个石油工业的产量, 当前正致力于酸化与加砂压裂协同作业的技术研究工作, 以将这两者的功能作用淋漓尽致的发挥, 从而实现预期的产量目标。
关键词：酸化,加砂压裂,协同作业
参考文献
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