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压裂专业知识

压裂讲座

第一节压裂设备

1．压裂车：

压裂车是压裂的主要设备，它的作用是向井内注入高压、大排量

的压裂液，将地层压开，把支撑剂挤入裂缝。压裂车主要由运载、动

力、传动、泵体等四大件组成。压裂泵是压裂车的工作主机。现场施

工对压裂车的技术性能要求很高，压裂车必须具有压力高、排量大、

耐腐蚀、抗磨损性强等特点。

2．混砂车：

混砂车的作用是按一定的比例和程序混砂，并把混砂液供给压裂

车。它的结构主要由传动、供液和输砂系统三部分组成。

3．平衡车：

平衡车的作用是保持封隔器上下的压差在一定的范围内，保护封

隔器和套管。另外，当施工中出现砂堵、砂卡等事故时，平衡车还可

以立即进行反洗或反压井，排除故障。

4．仪表车：

仪表车的作用是在压裂施工远距离遥控压裂车和混砂车，采集和

显示施工参数，进行实时数据采集、施工监测及裂缝模拟并对施工的

全过程进行分析。

5．管汇车：

管汇车的作用是运输管汇，如；高压三通、四通、单流阀、控制

阀等。

第二节压裂施工基本程序

1．循环：

将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车。循环路线是液罐车-

混砂车-压裂泵-高压管汇-液罐车，旨在检查压裂泵上水情况以及管线

连接情况。循环时要逐车逐档进行，以出口排液正常为合格。

2．试压：

关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压

30-40Mpa，保持2-3min不刺不漏为合格。

3．试挤：

试压合格后，打开总闸门，用1-2台压裂车将试剂液挤入油层，

直到压力稳定为止。目的是检查井下管柱及井下工具是否正常，掌握

油水的吸水能力。

4．压裂：

在试挤压力和排量稳定后，同时启动全部车辆向井内注入压裂液，

使井底压力迅速升高，当井底压力超过地层破裂压力时，地层就会形

成裂缝。

5．支撑剂：

开始混砂比要小，当判断砂子已进入裂缝，相应提高混砂比。

6．替挤：

预计加砂量完全加完后，就立即泵入顶替液，把地面管线及井筒

中的携砂液全部顶替到裂缝中去，防止余砂乘积井底形成砂卡。

7．反洗或活动管柱

顶替后立即反洗井或活动管柱防止余砂残存在井筒封隔器卡距之

内，造成砂卡。

第三节压裂液原理

压裂的实质是利用高压泵组，将具有一定粘度的液体高速注入地

层。当泵的注入速度大于地层的吸收速度时，地层就会产生破裂或使

原来的微小缝隙张开，形成较大的裂缝。随着液体的不断注入，已形

成的裂缝向内延伸。为了防止停泵以后，裂缝在上部岩层的饿重力下

重新闭和，要在注入的液体中加入支撑剂，使支撑剂充填在压开的饿

裂缝中，以支撑缝面。

根据压裂液在压裂过程中不同阶段的作用，可分为前置液，携砂

液和顶替液。

1.前置液：

前置液的作用是破裂地层，造成一定几何尺寸的裂缝，以备后面

的携砂液进入。在温度较高的地层里，还可以起到一定的降温作用。

2.携砂液：

携砂液的作用是用来将地面的支撑剂带入裂缝，并携至裂缝中的

预定位置，同时还有延伸裂缝、冷却地层的作用。

3.顶替液：

顶替液的作用是将携砂液送到预定位置，将井筒中的全部携砂液

替入裂缝中。4．支撑剂：

支撑剂是指用压裂液带入裂缝，在压力释放后用以支撑裂缝的物

质。

5．破坏剂：

破坏剂包括破胶剂、破乳剂、降粘剂等。破胶剂是用来破坏冻胶

交联结构的。破乳剂用于破坏乳状液的稳定性，降粘剂用于减少稠化

液的粘度。

6．减阻剂：

减阻剂是通过减少紊流，减少流动时的能量损失来减少压裂液的

流动摩阻。

7．降滤失剂：

用于减少压裂液从裂缝中向地层滤失，从而减少压裂液对地层的

污染并使压裂时压力迅速提高。

8．防乳化剂：

防止原油与压裂液形成乳状液。可分为表面活性剂和互溶剂。

9．粘土稳定剂：起到稳定粘土的作用。

10．助排剂：

分为表面活性剂和增能剂两种。前者能有效降低界面张力，使残

液易从地层排出。后者在注酸前向地层注入一个段塞的增能剂，提高

近井地带的压力，使残液易从地层排出。