体积压裂长时间泵注的科学施工模式研究.pdfVIP

中国科技期刊数据库 工业A 体积压裂长时间泵注的科学施工模式研究 李大纲 袁理生 川庆钻探长庆井下技术公司 甘肃 庆城 745113 摘要：为了满足体积压裂 “大排量、大液量、大砂量”的施工规模需要求，地面压裂设备、高低压管汇、注入井口均需要较常 规压裂有较大的提升。需要满足压力、排量的足额水马力配置需求，需要满足大流速注入的高压注入管件及井口，需要满足输 砂能力、供液能力、排出能力的混砂车，需要能够满足长时间施工作业的设备优良新能。同时对设备、地面高压管、阀件的性 能也有了新的要求。体积压裂是指在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂 缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率。 关键词：体积压裂；冲蚀 中图分类号：TE355 文献标识码：A 文章编号：1671—5799(2015)04—0161—01 12014年高压管阀件检测结果 可见施工时间长时，不但压裂设备的燃油需求高，而且安全 1．1体积压裂与常规压裂高压管件冲蚀磨损分析比较 标准的要求必须在设备熄火的状态下添加燃油，给施工带来 2014年6月压裂队磁性探伤检测高压管件400件以上，其中 诸多不便。 ‘ 出现冲蚀损伤多达100余件，高压弯头冲蚀损伤5O余件，高压 4水马力的配置问题 三通冲蚀20余件。仅仅弯头、三通两种阀件冲蚀报废量 占总 4．1符合施工设计水马力的配置 检测管件的18％，占冲蚀损伤报废高压管件的75％；其中2014 在施工压力为75MPa时为例，计算现场使用综合水马力公 年高压管件报废数量 占总检测管件数量的1／4。较2011年、 式如下：75MPa×5m／min×23．5：8812．5Hp。在此工况下，以 20l2年高压阀件报废数量分别上升了15％$D5％。2014年压裂车 现在使用的2000型压裂车为实例需要1—2档的正常工作档位。 液力端和混砂车砂泵的冲蚀磨损导致更换率高达35％和57％。 假如设计排量为10m3／min，，计算为了符合设计的要求需要 从以上分析得 出压裂车液力端 (泵头)、混砂车砂泵损 2000型压裂车在1档时需要10m3／min÷0．6m／min：17台，2档 伤更换频次均与油气井体积压裂施工数量增加成正比。由此 时需要10m／min÷0．8m／min=13台。 得出体积压裂较常规压裂施工对于高压弯头、高压三通、压 4．2现场车辆摆放的问题 裂车液力端总成、混砂车砂泵伤害较大，体积压裂流体介质 存在问题为井场的局限，现场车辆主压车、混砂车、仪 对以上部件处的冲蚀损量大，在成本节约上有不可估量 的价 表车、管汇车、砂罐车至少20台车辆的摆放在有限的井场 值 。所 以研究高压弯头、高压三通处流体冲蚀磨损率具有重 内，安全通道可想而知是多么狭窄。车辆掉头等作业的交叉 要意义 。 进行，违章行为的发生几率大幅度提高，让安全工作情何 以 2设备的性能需求 堪? 2．1施工设计的要求 5液性变化对施工带来的风险 2．1．1气井水平井 根据施工要求，以施工排量为8m3／min为例存在风险如 要求：液量在1300 IIl3左右，排量在1O一15 ／min，砂量在 下： 40-70m。。施工时间一般在150—190(包括喷砂射孔时间)min． 1．在前置液阶段结束后，加砂阶段中。由于前期为滑溜水 2．1．2气井直井 (EM30)加砂 ，中后期为交联胍胶加砂 ，在时间上存在倒液 要求：液量在200m。以上，排量在5m。／min，砂量在50m。 和调整交联 问题。由于排量大，影响时间就等于浪费液体给 左右。施工时间一般在240min (