压裂总结
压裂作业工序总结
前言
近期通过对阳试1井和阳试2井压裂工作的全程跟踪及监督，同时结合现有的相关压裂理论知识，现对针对压裂作业谈谈自我的认识。
一、前期准备工作
一项作业的顺利完成与前期的准备工作是分不开的，尤其是压裂作业。压裂作业是一项复杂而又高技术的作业，所以前期是的准备工作对压裂至关重要。前期的准备工作有以下方面。
1、井场标准化
压裂对井场的要求主要是井场面积和井场地面抗压能力两方面。一方面，井场的面积应能够满足压裂车、水罐等压裂设备的摆放，使得压裂作业能够顺利展开。另一方面，由于压裂设备大多都是重型车辆，所以井场的地面不能太软，要有一定的抗压强度，尤其是泥浆池要填平压实，确保压裂设备不会陷入，能够顺利进出井场。
2、通往井场的道路
通往井场的道路要畅通，方便压裂设备及压裂所需材料进入井场，只有这样才能保证准备工作的充分性和压裂作业的连续性。
3、压裂用水
由于压裂作业的主要介质是水，所以对水的需求量是非常大的，通常压裂一层煤需备水1000m3左右。同时压裂工作有很大的变化性，因而用水量也有很大的不确定性。因此压裂前必须有稳定的水源、足量的备水、连续的供水等工作。
二、压裂设计工作
压裂的宗旨就是在煤层中压出多条裂缝，增大煤层的渗透率，从而达到快速排水降压，将煤层气解析出来的目的。所以压裂方案的设计必须遵从最大限度地增大裂缝的延伸长度和宽度，同时尽可能的减小，甚至避免吐砂和煤粉的返出。
1、控制滤失，增加缝长
在压裂过程中，压裂液的滤失绝不容忽视。当压裂液压开煤层，向前延伸时，由于割理和发育的微裂隙，使得压裂液大量滤失，不能重新开启一条新裂缝，而是从一开始就沿着大的隔离延伸，在延伸的过程中，不断有小割理、微裂隙张开，使压裂液遭受损失，就需要不断加大施工排量和压裂液量，然而由于设备能力、备液能力的限制，就不能满足造长缝的要求。因此对于割理及微裂缝较发育的煤层，应在前置液中添加一定比例的0.106～0.142mm降滤失剂。
2、压裂液要清洁
由于煤岩孔隙直径很小，因而孔隙内表面积比很大，即内表面积很大。下表是不同煤岩类型的内表面积。
煤岩类型内表面积（m2/g）长焰煤气煤90肥煤焦煤瘦煤贫煤无烟煤27850-7010-2020-12080-13090-130由上表可以看出，煤阶越高，内表面积越大，吸附能力也就越强。煤层不但对天然气（ＣＨ４）有巨大的吸附力，同时对进入煤层的压裂液中的微尘、杂质、残渣等也有巨大的吸附力，而这种现象对煤层会造成巨大的伤害。因此，对压裂液的质量要严格检验、重点把关，尤其是压裂用水的浊度检测，液罐的清洁程度要重点监督，把压裂液对煤层的伤害程度降到最低。
3、控制砂吐和煤粉返出
压裂结束之后，压裂作业并不算完全完成，因为砂吐和煤粉返出影响到整个压裂工作的成败。煤层的杨氏模量只有3000～4000左右（砂岩在13000～14000左右；灰岩在201*0左右），相对于砂岩、灰岩来说是相当软的。当施工结束后，支撑剂很快下沉到裂缝底部，裂缝闭合时，随着围向应力的加大，大量的支撑剂嵌入了软的煤岩基质面中，使得在裂缝底部形成的铺砂剖面严重受损，从而影响了导流能力，甚至会导致倒流能力完全消失。针对这种情况应提高砂比和铺砂浓度，将对导流能力的损害降到最低。
三、压裂作业工序
1、井筒试压试压值为压裂设计最高限压值，试压时间：30min，压降≤0.5MPa为合格。若试压不合格则必须查出原因，重新试压直到合格方可进行下步工序。
2、通井通井时要密切观察指重表的变化情况，出现异常情况经现场研究决定采取措施后方可继续施工，通井后要准确记录通井深度、遇阻位置等数据。
3、洗井压裂前，洗井是必须进行的工序，洗井是否合格直接影响到煤层的污染与否，进而影响压裂的效果。因此，确保压裂用水充足，循环洗井2～周直到进出口液性一致为合格（现场监督必须严格监督）。
4、射孔射孔是压裂前最重要的一项工序，必须确保万无一失，首先卡准射孔层段；其次确定射孔弹数和射孔密度；最后确保发射率（现场监理必须严格监督，双方应存有附有签字的纸质射孔确认单）。对于同一口井两层或两层以上分开压裂时，在压完一层之后，另一层射孔之前必须按要求进行填砂。
5、压裂由于压裂具有时间短、工序多、不确定性大等特点，所以应做好以下准备：
（1）全面分配工作、各司其职，严禁漏岗、脱岗、串岗等现象的发生。（2）压裂用水及支撑剂应有多余的储备，防止压裂情况有变，确保压裂的连续性。
（3）由于地层的不确定性，应及时、合理的针对不同地层情况调整压裂方案。
（4）对于同一口井多层一起压裂时，一定要严格监督、确保投球的数量和质量符合标准。
（5）加砂时，砂比应由低到高，缩短砂比，提高步长，避免过快提高砂比。（6）压裂砂必须清洗干净、分选性好、符合设计标准。
（7）压完后及时记录30min压降，并在井口装上压力表，方便随时记录压力变化，当压力下降到1MPa左右时应及时排液，防止污染伤害煤层。
四、监督管理
1、希望以后能够多参与前期的工程联系和与乙方单位及地方的协调工作。2、在压裂作业中，每人负责监督一块，责任落实到个人。
3、在了解整个煤层气开采工艺的同时，选择一两个方面深入研究，熟悉工艺流程、弄懂关键技术、明确重点监督方向。
4、针对工程和技术方面的监督管理，应制定一个初步的制度，每个监督管理人员应有自己的权力，同时更应承担相应的责任。
5、在与乙方单位和地方交涉时，对于一些重要的作业、工序等应尽量存有纸质材料，并附有各方签字，作为日后的证明。
结语以上内容就是我对压裂作业从四个方面简短的谈了些自己浅陋的认识，有不妥之处，还请田博士批评指正！
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压裂相关学习总结
一、基础知识学习1.水力压裂概念
水力压裂就是利用地面压裂车组将一定粘度的液体以足够高的压力和足够大的排量沿井筒注入井中。由于注入速度远远大于油气层的吸收速度，所以多余的液体在井底憋起高压，当压力超过岩石抗张强度后，油气层就会开始破裂形成裂缝。当裂缝延伸一段时间后，继续注入携带有支撑剂的混砂液扩展延伸裂缝，并使之充填支撑剂。施工完成后,由于支撑剂的支撑作用，裂缝不致闭合或至少不完全闭合，因此即可在油气层中形成一条具有足够长度、宽度和高度的填砂裂缝。此裂缝具有很高的渗滤能力，并且扩大了油气水的渗滤面积，故油气可畅流入井，注入水可沿裂缝顺利进入地层，从而达到增产增注的目的。
2.水力压裂增产机理
(1)沟通油气储集区，增加单井控制储量（连通透镜体和裂缝带）、扩大渗流面积
(2)变径向流动为线性流动
(3)解除污染3.水力压裂造缝机理
水力压裂裂缝的形成和延伸是一力学行为，水力裂缝的形态与方位对于有效发挥压裂对储层的改造作用密切相关。
在致密地层，首先向井内注入压裂液使地层破裂，然后不断注液使压裂缝向地层远处延伸。显然，地层破裂压力最高，反映出注入流体压力要克服由于应力集中而产生的较高井壁应力以及岩石抗张强度。一旦诱发人工裂缝，井眼附近应力集中很快消失，裂缝在较低的压力下延伸，裂缝延伸所需要的压力随着裂缝延伸引起的流体流动摩阻增加使得井底和井口压力增加。停泵以后井筒摩阻为零，压裂缝逐渐闭合，施工压力逐渐降低。对于高渗透地层或存在裂缝带，地层破裂时的井底压力并不出现明显的峰值。
（1）地应力场
地应力场是由于上覆岩层重力、地壳内部的垂直运动和水平运动及其它因素综合作用引起介质内部单
位面积上的作用力。包括原地应力场和扰动应力场两部分。前者主要包括重力应力、构造应力、孔隙流体压力和热应力等；后者主要是指由于人工扰动作用引起的应力。地下岩石的应力状态通常是三个相互垂直且互不相等的主应力。地应力场不但影响到水力压裂造缝过程，而且通过井网与人工裂缝方位的配合关系影响到油藏开发效果。
（2）人工裂缝方位
在天然裂缝不发育的地层，压裂裂缝形态取决于其三向应力状态。根据最小主应力原理，水力压裂裂缝总是产生于强度最弱、阻力最小的方向，即岩石破裂面垂直于最小主应力方向。当sz最小时，形成水平裂缝；当sy最小时，形成垂直裂缝。对于显裂缝地层很难出现人工裂缝。而微裂缝地层可能出现多种情况，人工裂缝面可以垂直于最小主应力方向；也可能基本上沿微裂缝的方向发展，把微裂缝串成显裂缝。
4、压裂液体系
（1）羟丙基瓜胶有机硼压裂液
该体系成本低，货源广，在苏里格各个区块都得到广泛的应用，从近两年的压裂效果来看，该体系能够满足压裂工艺及现场施工需要。目前该体系用于直井压裂上。
基液配方：羟丙基瓜尔胶+防膨剂+助排剂+发泡剂+氯化钾+碳酸钠+杀菌剂+温度稳定剂+清水交联液：有机硼交联剂（用清水稀释至50%）交联比：100:0.4（以现场实测为准）（2）超级瓜胶压裂液体系
该体系各方面的性能都要优于羟丙基胍胶体系，但是价格昂贵，目前该体系主要用于水平井的压裂上面。
基液配方：超级胍胶+防膨剂+助排剂+发泡剂+氯化钾+氢氧化钠+分散剂+杀菌剂+清水交联液：有机硼交联剂（用清水稀释至50%）交联比：100:0.6（现场可微调）5、工艺流程
下面以直井两段为例子，水平井类似。
二、现场知识学习1、压裂设备
压裂施工设备主要由地面设备和压裂车组两部分组成。地面工具设备
压裂用地面工具设备主要有封井器、井口球阀、投球器、活动弯头、油壬、蜡球管汇、压裂管汇等，为井口以上地面控制类工具。
压裂管汇
压裂车组(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。三、数据统计
截止11月今年共施工井61口，水平井20口，其中水平井都是采用裸眼封隔器区块井号施工日期段数435534支撑剂量3m107.972112.5113.988.399451458215510686128280129126148.4107144116198降滤失剂量3m53.55.55.53.5515.145.533410.933.5424.5463.0510.19//10.111.8110.052550.0882//34.19857.2704试气产无阻流量量4310m/d4310m/d15.065.0018.8310.075.035.076.005.22175.01.1846189.034.784314.52508.771138.426611.71/2.505.01.501.5116.982.505.094.034.393.33（间开）目前产量（201*年11月12日）4310m/d2.51.0119.029.015.01.102.603.5苏20-17-15H201*-4-16苏20-21-15H201*-7-3苏20-15-16H201*-6-28苏20-13-12H201*-7-14苏20-17-16H201*-8-6苏20-14-20H201*-9-9苏20-10-5H苏20201*-11-101苏20-13-17H201*-10-275苏20-18-13H201*-11-284苏20-13-11H201*-4-29苏20-13-21H201*-5-11苏20-18-17H201*-7-11苏20-19-15H201*-7-13苏20-18-18H201*-8-4苏20-15-22H201*-9-5苏25-41-1H苏76-3-6H201*-8-22201*-5-8201*-5-26201*-7-21543412544445苏20-27-20H201*-10-174苏25苏25-38-16C201*-9-23苏76-2-3H苏76-3-7H苏76目前返排率29.98%，7月27日产量4万方
苏76-4-6H苏76-4-8H苏76-1-21H苏76-4-23H苏76-6-13H苏76-4-4H苏76-2-20H苏76-1-20H四、总结
201*-7-30201*-8-4201*-8-11201*-9-14201*-9-2956666182192.3162215320.7123.432467435.75.488月1日返排率20%，双10mm油嘴试气产量10万方，油压10.6MPa，套压6MPa。15.825.0201*-10-144201*-10-208201*-11-1213来苏里格有4个月了，其中也上了很多次现场，对压裂的整个工艺有了一个大致的了解，这几个月的时间里主要学习了以下几个方面：1、实验室的操作
压裂液是否符合要求决定整个压裂工程的成败，所以实验室对于压裂液性能的检测很重要。到目前为止压裂液流变，单剂的密度，界表面扩张等实验都能操作。、2、压裂设计的编写
这几个月的时间里在大家的帮助下写了5口井设计，由简单的单压，合压到最后的水平井压裂，慢慢学会了整个编写思路，以及PT软件的调试。3、现场配液
现场配液首先要做的就是检查清水是否够量，再看水质情况，看罐底是否有沉积物，水中有无漂浮物，最后检验水的PH值是否达到标准。水质合格以后要监督化工料的加入顺序，严格要求施工队按设计程序配液。4、现场施工服务
场施工服务主要有两项，一是混砂车，二是仪表车。混砂车上的工作是交联剂用量的控制，交联剂用量是否合适对于整个施工过程都是有影响的，所以也是个很重要的工作，这项工作，必须多实践才能积累大量的经验。在师傅、师兄们的指导下经过几个月的锻炼我已基本上能够较快的判断出交联剂的用量是否适当。仪表车是现场施工的指挥所，在仪表车上可以时刻观察施工的进展情况，通过观察压裂曲线的变化可以预测出可能发生的异常情况。在仪表车上呆的时间不多，对于曲线分析这一块还很欠缺，这是以后学习的重点。
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