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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。

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