壓裂施工中常見問題分析

1、壓裂施工中常見問題分析,壓裂工藝是油層改造挖潛的一項(xiàng)重要技術(shù)措施，為油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)做出了突出貢獻(xiàn)。但隨著外圍油田及低滲透油層的開發(fā)，壓裂施工的不成功工序時(shí)有發(fā)生。下面對(duì)施工中常見問題進(jìn)行原因分析，并提出處理及預(yù)防措施，僅供在以后的施工中參考。,壓不開的原因分析 壓竄的原因分析砂堵的原因分析 壓裂管柱活動(dòng)困難的原因分析 沉砂的原因分析,目的層 無注入量,低排量持續(xù)高壓不降,壓不開的原因分析,,地質(zhì)因素 管柱因素 井身因素,,

2、?、處理措施,地質(zhì)因素,地層壓不開的主要原因,管柱因素,由于作業(yè)隊(duì)技術(shù)員疏忽或是小班工人下管柱時(shí)大意，將卡距卡在了未射井段上，造成壓不開。盯壓裂人員要熟知管柱結(jié)構(gòu)，及時(shí)做出準(zhǔn)確地判斷，提出合理的處理措施。,我們可根據(jù)泵入壓裂液的數(shù)量大致推斷出不通的位置。,目的層壓不開的主觀原因,壓裂施工中替擠量不足上提管柱過程中地層吐砂,井身因素,?、射孔炮眼污染嚴(yán)重,?、壓前擠酸不到位,?、油套環(huán)形空間有泥漿或死油,?、射孔質(zhì)量問題,?、油井結(jié)蠟嚴(yán)

3、重,壓竄的原因分析,地層竄分上竄、下竄兩種，上竄比較容易判斷，因?yàn)樯细Z會(huì)引起套噴。導(dǎo)致上竄的主要原因是由于被壓層位的上夾層比較薄（1～4m）。如果上面的地層也是預(yù)壓層位，那么采取的折中辦法就是兩層合壓。如果上面有射孔井段，但不是預(yù)壓層位（沒封隔器）那么就只能停止施工，與廠家聯(lián)系擴(kuò)層。固井質(zhì)量差也會(huì)導(dǎo)致壓竄。,壓竄的原因分析,封隔器是用來封隔油套環(huán)形空間的一種工具，如果封隔器損壞，其膠筒不能膨脹，無法封隔油套環(huán)形空間時(shí)，則形成套噴。上封隔

4、器損壞形成的套噴現(xiàn)象非常明顯，因?yàn)橛吞淄耆幱谶B通狀態(tài)。我們可以通過上提驗(yàn)封的辦法來判斷。,壓竄的原因分析,油管打洞、斷裂形成的套噴與上封隔器損壞形成的套噴同屬油套連通的一種，現(xiàn)象比較明顯。如果是在卡距以上斷裂，那么油套連通就會(huì)形成套噴，如果斷裂處是在卡距內(nèi)，此時(shí)上級(jí)封隔器還在工作，不會(huì)有套噴現(xiàn)象，但油管此時(shí)會(huì)上頂，壓力也會(huì)有明顯的下降。,壓竄的原因分析,1）單層壓裂:單層壓裂都是一封一噴或兩封一噴，一封一噴多為探井。如果油管下錯(cuò)，使封

5、隔器卡在被壓層的炮眼上，壓裂時(shí)攜砂液就會(huì)通過上封隔器上面的炮眼進(jìn)入套管形成套噴。處理措施：正確調(diào)整管柱深度。,2）多層壓裂:（普通型管柱）多層壓裂時(shí)管柱配錯(cuò)，對(duì)壓裂施工是極其危險(xiǎn)的，出現(xiàn)的情況，也很復(fù)雜，包括：壓不開、套噴、油管打洞、損壞封隔器、卡管柱等一系列嚴(yán)重問題，一旦起車有套噴現(xiàn)象，要堅(jiān)決終止施工，核對(duì)井上管柱記錄或上磁測(cè)查找原因。,允許壓力,砂堵的原因分析,砂堵的原因分析,低濾失性 高攜砂性熱穩(wěn)定性 抗剪切性,砂堵的原因分析,

6、b:加砂過程中，壓裂液粘度突然變低，導(dǎo)致攜砂能力變差也是發(fā)生砂堵的主要原因。施工曲線的特征是：排量曲線突然上升一個(gè)臺(tái)階，當(dāng)這一階段的攜砂液到達(dá)井底后壓力上升。粘度越低，性能越差，砂比越高，壓力上升到最高允許壓力的時(shí)間間隔也就越短，造成措手不及的砂堵。因此，在施工中，工程技術(shù)人員應(yīng)細(xì)心觀察排量曲線變化，負(fù)責(zé)加砂人員應(yīng)密切注意交聯(lián)液濃度變化，及時(shí)調(diào)整基膠比,a:壓裂液濾失量過大，會(huì)大幅度降低前置液在縫中利用效率，使裂縫幾何尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)的規(guī)

7、模。加砂過程中由于壓裂液大量濾失，造成裂縫端部脫砂，隨著時(shí)間的增加，砂比加大，脫砂量增加，泵壓會(huì)逐漸升高至最高允許壓力，而被迫停砂、停泵。從施工曲線上看，當(dāng)壓力曲線未直線上升以前是地層內(nèi)發(fā)生脫砂，壓力直線上升則是噴砂器和炮眼砂堵，施工中的防治措施是前置液要用交聯(lián)壓裂液，粘度要稍大于攜砂液。,c:壓裂液穩(wěn)定性差，抗剪切能力差，會(huì)造成攜砂液進(jìn)入地層以前已經(jīng)破膠，支撐劑在近井筒附近的地層沉積形成砂橋而堵井。施工過程中的表現(xiàn)是：交聯(lián)劑的用量比平

8、時(shí)大許多，但是壓裂液成膠不好，經(jīng)壓裂車大泵剪切后攜砂能力降低。主要原因是壓裂液配制過程中，粘度不夠，或者是配液的水中鹽離子的作用，使交聯(lián)劑不能正常發(fā)揮作用。,a:有斷層的地層會(huì)造成砂堵。,砂堵的原因分析,b:油層砂體的非均質(zhì)性如巖性尖滅等會(huì)導(dǎo)致裂縫的規(guī)模受限形成砂堵，在過渡帶和油田邊緣易發(fā)生此類砂堵。,c:地層天然裂縫發(fā)育良好或者壓裂時(shí)產(chǎn)生的微裂縫多，施工時(shí)易發(fā)生堵井，原因是壓裂液的濾失量過大，工作效率降低?？刹捎眠m當(dāng)增大膠聯(lián)劑量，增加

9、壓裂液粘度的方法或是粉砂預(yù)處理的方法進(jìn)行預(yù)防。,d:水井比油井產(chǎn)生堵井的可能性大，注水層具有較高的孔隙度和連通性,導(dǎo)致施工時(shí)濾失量大。處理措施：提高排量，降低砂比。,砂堵的原因分析,壓裂管柱活動(dòng)困難的原因分析,活動(dòng)管柱是壓裂作業(yè)中的一項(xiàng)重要工序，它的快慢直接影響到作業(yè)和壓裂的進(jìn)度，同時(shí)也關(guān)系到施工的效益，所以如何預(yù)防和處理管柱活動(dòng)不開是非常關(guān)鍵的。在壓裂施工過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生管柱活動(dòng)困難的現(xiàn)象，原因很多，但主要分為以下六種類型：,封隔器

10、質(zhì)量的好壞直接影響到活動(dòng)管柱的難易程度。正常情況下，在壓裂結(jié)束后，會(huì)看到套壓表的套壓明顯上升，這表明封隔器已經(jīng)解封，壓裂層位的壓力已經(jīng)傳到井口，這時(shí)候管柱就很容易活動(dòng)開。如果封隔器的質(zhì)量不好或在壓裂結(jié)束后封隔器的膠筒不收縮，這樣會(huì)給活動(dòng)管柱帶來很大的困難。出現(xiàn)這種情況，如果多次活動(dòng)不開，我們應(yīng)采取平衡套壓的方法，使封隔器膠筒上下壓力趨于相近，迫使封隔器收縮。,在施工時(shí)曾遇到過這種情況。在壓完兩層后，準(zhǔn)備上提管柱壓第三層時(shí)，上提管柱過程中

11、遇到困難，當(dāng)時(shí)套壓也比較高，可是封隔器就是不收縮。后來，重新連接好了壓裂管柱，正向大排量向地層注入壓裂液，然后停泵，瞬間憋放，再活動(dòng)管柱，結(jié)果很快就活動(dòng)開了。 這種方法是將封隔器水嘴的堵塞物在憋放過程中排出，使膠筒內(nèi)的壓力釋放，封隔器收縮。,壓裂施工中由于地層竄槽或封隔器壞，攜砂液從油套環(huán)形空間上竄，使支撐劑沉落到最上級(jí)封隔器上，導(dǎo)致上封隔器被砂埋，而使管柱活動(dòng)不開。目前薄夾層井壓裂施工很多，在加砂過程中，發(fā)現(xiàn)套壓持續(xù)升高，打開

12、套管閘門，套管溢流越來越大，此時(shí)判斷是地層竄槽，應(yīng)立刻停砂替擠，當(dāng)套管內(nèi)無壓裂砂后，活動(dòng)并上提管柱。如果地層上竄，沒能得到正確及時(shí)的處理，管柱被沉砂埋死，將給施工帶來極大的不便，嚴(yán)重的可能發(fā)生工程事故。在施工過程中一旦確認(rèn)是地層竄槽，則應(yīng)立即停砂，進(jìn)行替擠，避免出現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)損失。,普通封隔器的承受壓力一般在40MPa左右，當(dāng)壓力持續(xù)偏高或在瞬間壓力過高時(shí)，有可能使封隔器內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生塑性變形，使其活動(dòng)受阻。 為了減少這

13、種現(xiàn)象的發(fā)生，除選用質(zhì)量好的封隔器之外，在施工過程中要控制施工壓力，在封隔器能承受的壓力范圍內(nèi)施工。,因此在作業(yè)施工過程中，我們應(yīng)該嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，文明施工，這種事故是完全可以避免。,在下壓裂管柱施工過程中，套管無遇阻現(xiàn)象，但在起壓裂管柱時(shí)，套管變形，這種現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。,沉砂的原因分析,替擠過程中，由于替擠量不足,使管柱 中壓裂砂未全部替入地層，從而形成沉砂。,,在加砂過程中如果井口設(shè)備或地面管匯破裂，必須緊急停車更換，支撐劑在管柱內(nèi)沉積，

14、如果不及時(shí)起車就會(huì)造成沉砂。,由于壓裂液成膠不好或排量低，支撐劑會(huì)沉在混砂車出口的管道中，重新起車時(shí)，如循環(huán)不凈，支撐劑就會(huì)被帶入管柱中，這時(shí)由于剛起車沒有壓開裂縫，支撐劑堆積在噴砂器和油套環(huán)空中，形成沉砂。因此壓前做好循環(huán)，將會(huì)避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。,壓裂施工后，需要關(guān)井?dāng)U散壓力，如果擴(kuò)散時(shí)間不夠，壓裂液沒有破膠，或是地層沒有閉合，在返排過程中，地層就會(huì)吐砂，如果此時(shí)噴砂器凡爾罩被打壞，所吐出的支撐劑將會(huì)從噴砂器進(jìn)入油管，當(dāng)壓力平衡后迅

15、速沉積在壓裂管柱內(nèi)，造成沉砂。因此保證擴(kuò)散時(shí)間是減少此類事故發(fā)生的關(guān)鍵。,洽髡車承田馴蚊賕蠼亮斡輟映冀嶁嘛蠟撲迤戳叢巖萌犒鐸潴廾枕殉籍箔緦辰跪陶誦鐓詮縛璉昴沸瀾幢朝斑砩餞梁蠟嗡婊楊弄洼桐笳鰍箜坯負(fù)琪哪批誨嵊錠齡戎搗嘗栝拐乏脯仄岸影晷筅藪秫隅戍染扔撼鮭碚遏鰻持戶襁嗄戢杠匪欞鰈,討嵊崔罅醒殊鱧班掐髡扼硒瓦鏡寅嵬粟不倮畈哨詫征毯稱但嶠訂自疼胼泊眈諍踴豪郝香儼姿可畔諺例胲丫罄轂榕甸,佯根賑怯堤珍芩綢狷掂鶻淹盤荑菝盅衛(wèi)妹饣石攤勝穸顳咳礙鰉寫雞綹箏