苏里格气田压裂及返排工艺分析.docx

气田压裂及返排工艺分析 第一部分返排工艺 一、放喷返排工艺过程及特点分析 苏里格气田压裂放喷采用强制闭合返排工艺， 压裂停泵后20-30分钟内开始 放喷返排，根据压裂工艺、管柱特点和地层的需要，放喷过程通常需要4个阶段： 闭合控制阶段，放大排量阶段，压力上升阶段，间歇放喷阶段。 A、 闭合控制阶段： 工作制度：根据压后停泵压力的大小，及压力降落情况来确定。停泵压力高， 压力降落慢的井要选择小的油嘴，反之选择大的油嘴。现场通常用 2-6mm由嘴控 制，排量控制在100-200L/min。 特点分析： 1、 由于采用前置液拌注氮气，压裂后井底附近地层空隙基本被液体占据， 短时间内液体不易与氮气和天然气混合， 液体中溶解的气量较少，所以此阶段排 出物以液体为主。 2、 因压裂施工的欠量顶替以及压裂液残余粘度的影响，此阶段通常有部分 支撑剂被带出地面，一般在0.5m3左右。 3、 通常油压降落速度要高于套压降落速度，当套压高于油压 1MP时，封隔 器解封，油管内的液体在油套管压差和地层压力及液体的弹性能量作用下排出井 筒。 4、 当井底压力低于裂缝闭合压力，裂缝完全闭合时，控制排量阶段结束， 这个过程一般需要2-4小时。 B、 放大排量阶段： 工作制度：通常用8-10mn油嘴控制或畅放，排量控制在500L/min以下，以地 层不出砂，放喷管线出口不见砂粒（或检查油嘴的磨损程度）为控制原则。 特点分析： 1、 此阶段初期排出物以液体为主是塞状流，后期为气液两相流，气水同喷。 在此阶段通常都能见气点火。 2、 裂缝完全闭合，支撑剂受岩石应力的挤压作用被夹持在裂缝壁面内部， 能够比较稳定的固定在一个位置上。 3、 此阶段油套压经历了一个先降落至零后再升高的过程（地质条件好的井 油压只降到2-3 MPa,左右），而且油压要先于套压上升。 4、 这个过程因井的类别不同，所需时间有较大差别，从几小时到十几个小 时不等。 5、 由于气体的指进效应，裂缝和地层中的氮气和天然气向井筒运移速度要 快于液体，气、液溶解度增大，进入油管内的气量增加，喷式加大，井口油压上 升，流体呈气液混合状态、出口见喷势，此阶段结束。 C、压力上升阶段： 工作制度：用6-10mn油嘴进行控制，并随着气量增大、压力上升而逐步减小 油嘴。 特点分析： 1、 阶段初期呈气液两相流，中期呈段塞流（先是一段含液气体之后是一段 含气液体），后期因氮气和天然气的溶解度增大，以致在流动过程中形成不了水 柱，而只能在高速气流带动下以雾状形式排出井筒，呈雾状流 2、 油压上升到2-3 MPa以上。 3、 返排液量在70-80%以上，即可转入后期间放阶段。 D间歇放喷阶段 工作制度：由于深入地层远处的液体向油管聚集速度小于气体， 返排液量减 少，出气量增大，排液效率降低，则应关井恢复，采取间开工作制度，选择4-8 mm 油嘴放喷。 特点分析： 1、 关井时，由于油套环形空间截面积较油管流通截面积大，进入环形空间 内的气量多，气体与液体进行置换后占据液体上部空间， 并在液体上部形成一定 的压强而将环形空间的液体推向油管，同时，地层内液体也进入井筒。 2、 当井口压力上升速率较低时， 说明表压加液柱压力已接近地层压力， 地层 流向井底的液体减少，这时应开井放喷；当开井后见到雾状流就应再次关井恢复。 3、 油管内流体的分布（从井口到井底）为纯气段、气液过渡带段、液体段 （含溶解气）。开井后的第一段是纯气流，第二段是两相流（气液过渡段，以气 为主），第三段是塞状流（液柱段），第四段为气液两相流，气水同喷，第五段为 雾状流。 4、从中期控制阶段到结束放喷，逐渐由油压高于套压转变为套压高于油压， 当井内为纯气柱时，关井油套压基本达到平衡，液体返排率达到 85%以上，并达 到一、二、三类井的关井恢复数值，整个放喷过程结束。 素10-34-30放喷曲线油压（Mpa）.套压（Mpa）■累计排液量（方） 油压趋势线 套压趋势线火火喷 素10-34-30放喷曲线 油压（Mpa） .套压（Mpa） ■累计排液量（方） 油压趋势线 套压趋势线 火 火 喷 点/井 6m 换 ，关 井 400 累计排液量趋势线 关井 喷, 期喷 点火井 35302520500050205O 5/apM—力压co? 8 2Ou- 4 2Ou- _u 2Ou- _U2Ou-Ou- ox—7 -—CONOu- 4 17onu- _U2onu- ox—QoQoQoco? 8 03-6 -COCONonu- 4 03-6 -COCONco? o 03-6 -COCONonu- _U2onu- ox—naznaz-6nazco? 8 92-6 -CCONonu- 4 92-6 -CCONco? o 92-6 -CCONonu- 0U2co? C0-o