油井作业措施工艺技术及常用工具ppt课件

1、二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所汇 报 提 纲汇 报 提 纲第二部分：措施工艺技术第二部分：措施工艺技术第三部分：常用井下工具第三部分：常用井下工具第一部分：根本概念第一部分：根本概念二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所 在石油与天然气勘探在石油与天然气勘探开发中，井下作业是石油开发中，井下作业是石油工程技术系列的重要组成工程技术系列的重要组成部分，主要从事油气井的部分，主要从事油气井的中途完井测试、新井投产、中途完井测试、新井投产、酸化压裂、冲砂防砂、修酸化压裂、冲砂防砂、修井、检泵等作业施工。井、检泵等作业施工。1.1.什么叫井下作业？什么叫井下作业？根本概念根

2、本概念二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2.2.井下作业的目的井下作业的目的 要保证油水井的正常任要保证油水井的正常任务，完成各种措施义务，务，完成各种措施义务，提高井的利用率和消费效提高井的利用率和消费效率，最大限制的添加井的率，最大限制的添加井的产量。产量。三大义务：维护，修缮，三大义务：维护，修缮，油层改造。油层改造。根本概念根本概念二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所3.3.井下作业的主要施工方式井下作业的主要施工方式1 1起下作业：利用井架和修井起下作业：利用井架和修井机经过提升系统将井内管柱或杆机经过提升系统将井内管柱或杆柱进展起下施工。柱进展起下施工。2

3、 2循环冲洗：利用泵进展洗井、循环冲洗：利用泵进展洗井、冲砂、压井或压裂、酸化、封堵冲砂、压井或压裂、酸化、封堵等施工。等施工。3 3旋转钻进：利用转盘和钻柱旋转钻进：利用转盘和钻柱及井下工具进展套铣、磨铣、钻及井下工具进展套铣、磨铣、钻水泥塞、造扣、倒扣等施工。水泥塞、造扣、倒扣等施工。根本概念根本概念二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所汇 报 提 纲汇 报 提 纲第二部分：措施工艺技术第二部分：措施工艺技术第三部分：常用井下工具第三部分

4、：常用井下工具第一部分：根本术语第一部分：根本术语二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所汇 报 提 纲汇 报 提 纲1 1、水力压裂技术、水力压裂技术2 2、套损大修技术、套损大修技术3 3、带压作业技术、带压作业技术4 4、防砂技术、防砂技术5 5、注灰技术、注灰技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所水力压裂技术水力压裂技术1.1.水力压裂技术的开展水力压裂技术的开展根本定位：水力压裂技术是油气藏增产增注的重要措施。根本定位：水力压裂技术是油气藏增产增注的重要措施。工艺方法：经过高压泵组将压裂液以大大超越储层吸收才干的排工艺方法：经过高压泵组将压裂液以大大超越储层吸收

5、才干的排量注入，在井底附近憋起超越井壁附近地应力的压力后，使储层量注入，在井底附近憋起超越井壁附近地应力的压力后，使储层构成人工水力裂痕，随后将带有支撑剂的携砂液注入人工裂痕中。构成人工水力裂痕，随后将带有支撑剂的携砂液注入人工裂痕中。 由于储层中构成了足够长度，一定宽度及高度的人工填砂裂由于储层中构成了足够长度，一定宽度及高度的人工填砂裂痕，并且具有很高的导流才干，使油气流可以畅通入井，到痕，并且具有很高的导流才干，使油气流可以畅通入井，到达增产注目的。达增产注目的。二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所19401940年年-1970-1970年年 小规模压裂技术小规模压裂技术-第

6、一代压裂技术第一代压裂技术特点：支撑剂参与量小，普通在特点：支撑剂参与量小，普通在10m310m3左右左右针对性及作用：储层近井地带针对性及作用：储层近井地带 解除污染和堵塞解除污染和堵塞19711971年年-1980-1980年年 中型压裂技术中型压裂技术-第二代压裂技术第二代压裂技术特点：支撑剂参与量添加特点：支撑剂参与量添加针对性及作用：低浸透油层针对性及作用：低浸透油层 提高导流才干提高导流才干19811981年年-1990-1990年年 中高含水油田压裂技术中高含水油田压裂技术-第三代压裂技术第三代压裂技术特点：在中高含水油层中进展反复压裂改造特点：在中高含水油层中进展反复压裂改造针

7、对性及作用：高含水储层针对性及作用：高含水储层 调整油水运动规律、实现控水穏油调整油水运动规律、实现控水穏油水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所19911991年年- -如今：大型、气层、程度井、超深井及开发压裂如今：大型、气层、程度井、超深井及开发压裂-第四代压裂技术第四代压裂技术特点：特点： 支撑剂参与量足够大；低浸透及特别浸透油气层的开支撑剂参与量足够大；低浸透及特别浸透油气层的开发压裂；超深井、程度井、多层多段及压裂新技术现场运用。发压裂；超深井、程度井、多层多段及压裂新技术现场运用。针对性及作用：随着勘探找储量的难度越来越大，要求压裂改造针对性及作

8、用：随着勘探找储量的难度越来越大，要求压裂改造的规模也相应添加，已成为勘探领域的战略性措施。的规模也相应添加，已成为勘探领域的战略性措施。 超深井、程度井、分支井、气层压裂技术实现突破性进展。超深井、程度井、分支井、气层压裂技术实现突破性进展。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2.2.水力压裂技术热点研讨水力压裂技术热点研讨开发与研制新型压裂资料开发与研制新型压裂资料 新型压裂液体系如低损伤压裂液，重质压裂液等新型压裂液体系如低损伤压裂液，重质压裂液等 高质量高强度，低密度，低价钱人造支撑剂等高质量高强度，低密度，低价钱人造支撑剂等开发与研制井下数据采集系

9、统开发与研制井下数据采集系统 实时传输：井下压力、井下流量、流体流变参数实时传输：井下压力、井下流量、流体流变参数开发与研制大型压裂技术及相应的软硬件设备开发与研制大型压裂技术及相应的软硬件设备开发与研制特殊类型油气井压裂工艺开发与研制特殊类型油气井压裂工艺 超深井、程度井、多分支井、多层多段等超深井、程度井、多分支井、多层多段等水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所径向流渗流面积小、渗渗流面积小、渗流阻力大，产量流阻力大，产量相对较低。相对较低。双线性流流体自地层线性地流入裂痕，流体自地层线性地流入裂痕，再线性地流入井筒。大大的再线性地流入井筒。大大的提高了

10、产量。提高了产量。裂痕线性流地层线性流拟径向流水力压裂技术水力压裂技术3.3.压裂增产机理压裂增产机理二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所4.4.裂痕的破裂裂痕的破裂方式方式称为张开型，裂痕前方有一法向张力；称为张开型，裂痕前方有一法向张力；方式方式称为滑开型，伴随有一个纵向剪力；称为滑开型，伴随有一个纵向剪力；方式方式称为扯开型，伴随有一个横向剪力；称为扯开型，伴随有一个横向剪力；通常，水力压裂产生的裂痕均为方式通常，水力压裂产生的裂痕均为方式，即张开型。对于不是平面的或，即张开型。对于不是平面的或接近天然裂痕的复杂缝才为方式接近天然裂痕的复杂缝才为方式和方式和方式。ppxyzp

11、pxyzppxyz水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所5.5.压裂液种类及质量检测压裂液种类及质量检测1 1压裂液及其种类压裂液及其种类 压裂液是压裂工艺技术中的一个重要组成部分。主要功压裂液是压裂工艺技术中的一个重要组成部分。主要功能是造缝并沿张开的裂痕保送支撑剂，因此液体的粘性至关能是造缝并沿张开的裂痕保送支撑剂，因此液体的粘性至关重要。重要。 胜利的压裂作业还要求压裂液把支撑剂保送到裂痕后，胜利的压裂作业还要求压裂液把支撑剂保送到裂痕后，还可以破胶，作业后可以迅速返排。另外可以很好的控制液还可以破胶，作业后可以迅速返排。另外可以很好的控制液体滤失；泵送

12、期间摩阻较低；经济可行。体滤失；泵送期间摩阻较低；经济可行。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所按配液资料和液体性状分类按配液资料和液体性状分类水基压裂液水基压裂液油基压裂液油基压裂液清洁压裂液清洁压裂液乳化压裂液乳化压裂液泡沫压裂液泡沫压裂液酸基压裂液酸基压裂液醇基压裂液醇基压裂液按耐温性能分类按耐温性能分类低温压裂液低温压裂液(20-60)(20-60)中温压裂液中温压裂液(60-120)(60-120)高温压裂液高温压裂液(120-180)(120-180)水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所按在压裂作业中的作用分类

13、按在压裂作业中的作用分类清孔液：普通用清孔液：普通用5%5%浓度的盐酸或浓度的盐酸或0.2%0.2%左右的外表活性剂水溶液，左右的外表活性剂水溶液，疏通压裂井段的射孔孔眼。疏通压裂井段的射孔孔眼。前垫液：对水敏、结垢或含蜡量高的地层进展压裂时，需求提早前垫液：对水敏、结垢或含蜡量高的地层进展压裂时，需求提早泵注粘土稳定剂、除垢剂或清蜡剂。假设这些添加剂与基液及泵注粘土稳定剂、除垢剂或清蜡剂。假设这些添加剂与基液及其它添加剂不配伍，或者量少又必需保证作用浓度时，那么需其它添加剂不配伍，或者量少又必需保证作用浓度时，那么需单独提早泵注，这些少量液体称为前垫液。假设无需运用此类单独提早泵注，这些少量

14、液体称为前垫液。假设无需运用此类添加剂或者这些添加剂可以与前置液配伍同注。添加剂或者这些添加剂可以与前置液配伍同注。前置液：普通用不含支撑剂的携砂液做前置液，用以压开地层，前置液：普通用不含支撑剂的携砂液做前置液，用以压开地层，降低地层温度和延伸裂痕，为携砂液进入裂痕预备空间。降低地层温度和延伸裂痕，为携砂液进入裂痕预备空间。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所预前置液：在运用粘温性能不顺应较高地层温度的水基冻胶压裂液进预前置液：在运用粘温性能不顺应较高地层温度的水基冻胶压裂液进展压裂时，可用低粘度未交联的原胶液做预前置液，以降低地层温度，展压裂时，可用低粘

15、度未交联的原胶液做预前置液，以降低地层温度，进展预造缝。预前置液中可以参与润湿剂、粘土稳定剂和破乳剂等添加进展预造缝。预前置液中可以参与润湿剂、粘土稳定剂和破乳剂等添加剂，原胶预前置液的用量普通为冻胶前置液的三分之一。剂，原胶预前置液的用量普通为冻胶前置液的三分之一。携砂液：携砂液用来进一步扩展裂痕，悬带支撑剂进入裂痕，填铺高携砂液：携砂液用来进一步扩展裂痕，悬带支撑剂进入裂痕，填铺高导流才干的砂床。携砂液是完成压裂作业、评价压裂液性能的主要液体。导流才干的砂床。携砂液是完成压裂作业、评价压裂液性能的主要液体。顶替液：用顶替液将携砂液全部顶入地层裂痕，以免砂沉井底。顶替顶替液：用顶替液将携砂液

16、全部顶入地层裂痕，以免砂沉井底。顶替液中添加破胶降粘剂及水基液用的粘土稳定剂。液中添加破胶降粘剂及水基液用的粘土稳定剂。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2水基压裂液组成及其性能检测水基压裂液组成及其性能检测水基压裂液的组成水基压裂液的组成1 1稠化剂稠化剂2 2交联剂交联剂 3 3PHPH调理剂调理剂 4 4破胶剂破胶剂5 5杀菌剂杀菌剂 6 6粘土稳定剂粘土稳定剂7 7外表活性剂外表活性剂 8 8降滤失剂降滤失剂 9 9温度稳定剂温度稳定剂1010润湿剂润湿剂1111降阻剂降阻剂水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究

17、所压裂液性能测试与评价压裂液性能测试与评价压裂液的滤失性压裂液的滤失性压裂液的损伤性压裂液的损伤性压裂液的流变性压裂液的流变性压裂液的溶解性压裂液的溶解性测测试试与与评评价价性性能能水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所压裂液质量控制压裂液质量控制水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所压裂液能够经常出现的问题及处理方法压裂液能够经常出现的问题及处理方法水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所1 1支撑剂类型支撑剂类型1)1)石英砂石英砂 石英砂是含有大量二氧化硅石英砂是含有大量二氧化硅(SiO2

18、)(SiO2)的集合体。仅溶于的集合体。仅溶于氢氟酸，不溶于其它酸碱类。氢氟酸，不溶于其它酸碱类。缺陷：石英砂强度低，开场破碎的压力约为缺陷：石英砂强度低，开场破碎的压力约为20MPa20MPa。优点：对于低闭合压力的各类储层，运用石英砂作为压裂优点：对于低闭合压力的各类储层，运用石英砂作为压裂用支撑剂可获得较好的增产措施效果；圆、球度较好的石用支撑剂可获得较好的增产措施效果；圆、球度较好的石英砂破碎后呈小碎块状，但仍可坚持一定的导流才干；英砂破碎后呈小碎块状，但仍可坚持一定的导流才干；100100目的粉砂可做为压裂液的固体防滤失添加剂；目的粉砂可做为压裂液的固体防滤失添加剂；6.6.支撑剂及

19、质量检测支撑剂及质量检测水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所 2)2)陶粒陶粒 中等强度陶粒支撑剂中等强度陶粒支撑剂ISPISP 普通中等强度陶粒支撑剂普通中等强度陶粒支撑剂ISPISP都用铝矾土或铝都用铝矾土或铝质陶土矾和硅酸铝制造。质陶土矾和硅酸铝制造。 高强度陶粒支撑剂高强度陶粒支撑剂 高强度支撑剂由铝矾土或氧化锆的物料制成。颗粒相高强度支撑剂由铝矾土或氧化锆的物料制成。颗粒相对密度约为对密度约为3.43.4或更高。或更高。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司

20、工程技术研究所2 2支撑剂的物理性质及评价方法支撑剂的物理性质及评价方法1) 1) 支撑剂的物理性质：支撑剂的物理性质：支撑剂的粒度组成、圆度与球度、外表光滑度、酸溶解度、支撑剂的粒度组成、圆度与球度、外表光滑度、酸溶解度、浊度、密度及抗压强度。这些物理性质决议了支撑剂的质量浊度、密度及抗压强度。这些物理性质决议了支撑剂的质量及其在闭合压力下的导流才干。及其在闭合压力下的导流才干。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2)2)支撑剂性能测试报告支撑剂性能测试报告支撑剂的粒径筛析结果支撑剂的粒径筛析结果支撑剂的密度支撑剂的密度支撑剂的圆度支撑剂的圆度支撑剂的球度

21、支撑剂的球度支撑剂群体破碎率支撑剂群体破碎率支撑剂的酸溶解度支撑剂的酸溶解度支撑剂的浊度支撑剂的浊度 裂痕导流才干裂痕导流才干水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所7.7.压裂施工的方法压裂施工的方法1 1、光油管压裂、光油管压裂2 2、封隔器分层压裂、封隔器分层压裂3 3、投球分层压裂、投球分层压裂4 4、限流法分层压裂、限流法分层压裂5 5、水力放射压裂、水力放射压裂水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所1 1光油管压裂工艺光油管压裂工艺水力压裂技术水

22、力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2封隔器分层压裂工艺封隔器分层压裂工艺水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所1)1)单封卡单层分层压裂单封卡单层分层压裂水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2)2)双封卡双层分层压裂双封卡双层分层压裂水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所3)3)封隔器封隔器+ +桥塞分层压裂桥塞分层压裂水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所4)4)封隔器封隔器+ +多级滑套分层压裂多级滑套分层压裂水力压裂技术水力

23、压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所3 3投球法分层压裂工艺投球法分层压裂工艺水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所封堵球分类封堵球分类水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所封堵球设计封堵球设计水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所4 4限流法分层压裂工艺限流法分层压裂工艺水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所5 5水力放射分层压裂工艺水力放射分层压裂工艺特点：特点： 不动管柱，一次施工压裂改造多不动管柱，一次施工压裂改造多次，水力放射定向

24、射孔，可定点造缝。次，水力放射定向射孔，可定点造缝。适用条件：适用条件： 固井质量差、隔层较差，易压固井质量差、隔层较差，易压窜水层，无法实现机械封隔的井。窜水层，无法实现机械封隔的井。本卷须知：本卷须知： 压裂液要具有抗高剪切性能，由压裂液要具有抗高剪切性能，由于喷嘴节流，排量低，压力高，适当于喷嘴节流，排量低，压力高，适当添加压裂车组。添加压裂车组。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所8.8.压裂施工的过程压裂施工的过程1 1压前作业压前作业作业队要在压裂前进展洗井、冲砂、通井等作业，保证井筒内人作业队要在压裂前进展洗井、冲砂、通井等作业，保证井筒内人工

25、井底以上清洁无杂物；工井底以上清洁无杂物；下刮管管柱下刮管管柱, , 按操作规程对套管进展刮管作业，要求在坐封位置按操作规程对套管进展刮管作业，要求在坐封位置上下反复刮上下反复刮20-3020-30次；次；下压裂管柱如下：由下至上下压裂管柱如下：由下至上 管鞋管鞋+ +压裂油管压裂油管m+m+压裂封隔器压裂封隔器 + +压裂油管，封隔器座封位置为压裂油管，封隔器座封位置为要求深度要求深度1.0 m1.0 m，留意避开套管接箍；，留意避开套管接箍；装压裂井口，检查、紧固各衔接处，周围用钢丝绳呈十字状绷紧装压裂井口，检查、紧固各衔接处，周围用钢丝绳呈十字状绷紧固定；固定；接放喷管线，并用地锚固定，

26、出口在下风处；接放喷管线，并用地锚固定，出口在下风处；水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2压裂液的配制压裂液的配制保证一切配液设备清洁，不应有以往配液残留物。保证一切配液设备清洁，不应有以往配液残留物。保证储液大罐、运输罐车清洁，装液前必需进展仔细清洗。保证储液大罐、运输罐车清洁，装液前必需进展仔细清洗。在压裂设计技术人员的指点、监视下，严厉按配方配制压裂液，在压裂设计技术人员的指点、监视下，严厉按配方配制压裂液，保证压裂液性能到达要求目的。保证压裂液性能到达要求目的。配液过程中配液过程中, ,保证一切罐中液体循环均匀。保证一切罐中液体循环均匀。压裂施

27、工前压裂施工前, ,逐罐取样检测压裂液粘度、逐罐取样检测压裂液粘度、PHPH值和交联性值和交联性, ,在施工在施工过过程中程中, ,还应对压裂液进展取样观测，以保证压裂液性能到达要求。还应对压裂液进展取样观测，以保证压裂液性能到达要求。准确控制压裂液添加剂的参与速度，尤其是交联剂、破胶剂。准确控制压裂液添加剂的参与速度，尤其是交联剂、破胶剂。在施工过程中在施工过程中, ,取样抽检压裂液交联情况。取样抽检压裂液交联情况。保证混砂车上添加剂泵计量准确无误。保证混砂车上添加剂泵计量准确无误。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所3 3压裂施工压裂施工合理摆放压裂车组

28、，尤其是液罐和砂罐的摆放要保证换罐迅速、合理摆放压裂车组，尤其是液罐和砂罐的摆放要保证换罐迅速、及时；及时；在压力传感器与井口之间装上一个放压阀；在压力传感器与井口之间装上一个放压阀；返排管线及排污罐能准确计量返排液量与压力；返排管线及排污罐能准确计量返排液量与压力；检查地面管线衔接情况，保证各环节符合平安及操作规程要求；检查地面管线衔接情况，保证各环节符合平安及操作规程要求；逐台启动压裂车，循环试车，如有问题立刻整改；逐台启动压裂车，循环试车，如有问题立刻整改；地面高压管汇及压裂井口试压，不刺不漏为合格，如有问题立地面高压管汇及压裂井口试压，不刺不漏为合格，如有问题立刻整改；油套环空平衡车及

29、管汇试压刻整改；油套环空平衡车及管汇试压 20MPa 20MPa，不刺不漏为合格，不刺不漏为合格，如有问题立刻整改；如有问题立刻整改；按压裂施工设计进展压裂施工；按压裂施工设计进展压裂施工；先启动压裂泵车先启动压裂泵车, ,后启动平衡车后启动平衡车; ;压裂施工中现场工程师根据实践情况进展全面指挥；压裂施工中现场工程师根据实践情况进展全面指挥；施工终了后施工终了后, ,测试闭合压力曲线，测试时间现场定。测试闭合压力曲线，测试时间现场定。备注：循环、试压用清水；必需对环空套压进展监测。备注：循环、试压用清水；必需对环空套压进展监测。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技

30、术研究所4 4压后返排，作业及资料录取压后返排，作业及资料录取施工终了后，压裂施工曲线必需先交由现场设计及监视人施工终了后，压裂施工曲线必需先交由现场设计及监视人员复员复印，然后返还压裂大队印，然后返还压裂大队 压裂施工终了后，关井分散压力压裂施工终了后，关井分散压力1.51.5小时后，用小时后，用2-8 mm2-8 mm油油咀放喷排液，人工控制放喷，以排出液不含砂为原那么，咀放喷排液，人工控制放喷，以排出液不含砂为原那么，并计量返排液量及压力；假设不能自喷，起出压裂管柱并计量返排液量及压力；假设不能自喷，起出压裂管柱, ,下下冲砂管柱探砂面，并进展冲砂；冲砂管柱探砂面，并进展冲砂；起出冲砂管

31、柱起出冲砂管柱, ,按采油方案要求下消费管柱，上抽排液。按采油方案要求下消费管柱，上抽排液。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所9.9.压裂效果的评价压裂效果的评价1 1压裂施工曲线分析与评价压裂施工曲线分析与评价1 1循环：压裂车排量由小到大，逐台循环，为了鉴定各种循环：压裂车排量由小到大，逐台循环，为了鉴定各种设备性能，检查管线能否畅通，各台泵的进出水情况；设备性能，检查管线能否畅通，各台泵的进出水情况；2 2试压：检查井口总闸门以上设备承压情况，实验压力为试压：检查井口总闸门以上设备承压情况，实验压力为1.2-1.51.2-1.5倍预测泵压，倍预测泵压

32、，2-3min2-3min不刺不漏、压力不降为合格；不刺不漏、压力不降为合格；3 3预压：关键是判别裂痕能否压开，根据机械设备判别，预压：关键是判别裂痕能否压开，根据机械设备判别，造缝前泵动力负荷加大，声响繁重，造缝前泵动力负荷加大，声响繁重， 排气管冒浓排气管冒浓 烟或火焰，烟或火焰，混砂罐液面平稳，造缝后动力机声响松动，排气正常，混砂混砂罐液面平稳，造缝后动力机声响松动，排气正常，混砂罐液面翻腾，阐明裂痕构成；根据压裂施工曲线中压力的变罐液面翻腾，阐明裂痕构成；根据压裂施工曲线中压力的变化情况判别。化情况判别。4 4加砂：初始砂比普通加砂：初始砂比普通5-10%5-10%左右，左右，2-3

33、MPa2-3MPa压力动摇正常；压力动摇正常；5 5顶替：严禁过量。顶替：严禁过量。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所前置液携砂液闭合时间顶替破裂加砂顶替停泵闭合地层压力(静)净裂痕延伸压力裂痕闭合压力(静)管内摩阻裂痕延伸压力(静)时间压力水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所水力压裂技术水力压裂技术投球后油压20.90MPa22.47MPa，油压差1.57MPa；套压14.18MPa17.74MPa，套压差3.56MPa；地层二次破裂明显。 二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所水力压裂技术水力压裂技术第二次

34、投球后油压从13.76MPa21.96MPa，油压差8.2MPa，显示第三次地层井口破裂压力21.96MPa，套压从5.08MPa13.2MPa，套压差8.12MPa，油套压都显示地层第三次破裂明显。 第一次投球后油压从11.3MPa20.97MPa，油压差9.67MPa，显示第二次地层井口破裂压力21.97MPa，套压从6.16MPa9.57MPa，套压差3.41MPa，油套压都显示地层第二次破裂明显。 二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2排液要求及效果评价方法排液要求及效果评价方法1 1排液要求排液要求(a)(a)严禁翻开套管阀门；严禁翻开套管阀门；(b)(b)尽量采用油

35、嘴返排；尽量采用油嘴返排；(c)(c)要求记录返排压力、累计返排液量、破胶情况等；要求记录返排压力、累计返排液量、破胶情况等；(d)(d)有时，返排初期压裂液呈不破胶形状，能够缘由：有时，返排初期压裂液呈不破胶形状，能够缘由：顶替液交联未停，井筒温度低，压裂液破胶不彻底或在地层条件顶替液交联未停，井筒温度低，压裂液破胶不彻底或在地层条件下已破胶，但因脱水严重返排至地面后呈不破胶形状下已破胶，但因脱水严重返排至地面后呈不破胶形状(e)(e)如排液中途停顿，但压力表仍显示较高压力：压力表损坏如排液中途停顿，但压力表仍显示较高压力：压力表损坏( (尤尤其冬季易冻死其冬季易冻死) )，地层砂石堵塞。，

36、地层砂石堵塞。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2压裂增产效果评价方法压裂增产效果评价方法 a a产量评价方法产量评价方法 b b技术评价方法技术评价方法 c c经济评价方法经济评价方法 三种评价方法可以单独运用，也可以组合运用。普通消三种评价方法可以单独运用，也可以组合运用。普通消费井以产量评价方法为主，实验井、探井主要选用技术评价费井以产量评价方法为主，实验井、探井主要选用技术评价方法，在需求进展经济分析时，采用经济评价方法。方法，在需求进展经济分析时，采用经济评价方法。 水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所3

37、3裂痕形状的评价裂痕形状的评价地应力测试法地应力测试法 经过对三向应力值的测试来判别，这是最科学、最准确的判别方法。但经过对三向应力值的测试来判别，这是最科学、最准确的判别方法。但本钱高、速度慢、操作复杂。本钱高、速度慢、操作复杂。深度阅历法深度阅历法 普通来说，目的储层中深低于普通来说，目的储层中深低于700m700m产生程度裂痕，超越产生程度裂痕，超越800m800m产生垂产生垂直裂痕，直裂痕，700-800m700-800m两种情况都有能够。但这只是一种统计阅历，每个地两种情况都有能够。但这只是一种统计阅历，每个地域情况会有所不同，有时差别还较大。域情况会有所不同，有时差别还较大。破裂压

38、力梯度阅历法破裂压力梯度阅历法 普通来说，破裂压力梯度小于普通来说，破裂压力梯度小于0.0180.018产生垂直裂痕，大于产生垂直裂痕，大于0.0230.023产生程产生程度裂痕，度裂痕，0.018-0.0230.018-0.023两种情况都有能够。这也是一种统计阅历，每个地两种情况都有能够。这也是一种统计阅历，每个地域甚至每口井因其它要素的影响会有所不同。域甚至每口井因其它要素的影响会有所不同。水力压裂技术水力压裂技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所汇 报 提 纲汇 报 提 纲1 1、水力压裂技术、水力压裂技术2 2、套损大修技术、套损大修技术3 3、带压作业技术、带压作业技

39、术4 4、防砂技术、防砂技术5 5、注灰技术、注灰技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所套损大修技术套损大修技术1.1.套损的缘由套损的缘由1 1地质要素地质要素 地层油层的非均质性、油层倾角、岩石性质、地层断地层油层的非均质性、油层倾角、岩石性质、地层断层活动、地下地震活动、地壳运动、地层腐蚀等情况是导致层活动、地下地震活动、地壳运动、地层腐蚀等情况是导致油水井套管技术情况变差的客观存在条件，这些内在要素一油水井套管技术情况变差的客观存在条件，这些内在要素一经引发，产生的应力变化是宏大的，将使油、水井套管遭到经引发，产生的应力变化是宏大的，将使油、水井套管遭到损害，甚至导致成片

40、套管损坏，严重地干扰开发方案的实施，损害，甚至导致成片套管损坏，严重地干扰开发方案的实施，影响油田的稳产。影响油田的稳产。 二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2工程要素工程要素 引起套管损坏的主要工程要素有：钻井完井过程中的引起套管损坏的主要工程要素有：钻井完井过程中的完井质量，套管本身体质、固井质量，采油工程中的注水、完井质量，套管本身体质、固井质量，采油工程中的注水、压裂、酸化，以及油水井日常管理作业等。压裂、酸化，以及油水井日常管理作业等。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2.2.套损的类型套损的类型1 1径向凹陷变形径向凹陷变形

41、由于套管本身部分位置质量差，强度不够，固井质量差及在长由于套管本身部分位置质量差，强度不够，固井质量差及在长期注采压差作用下，套管部分处产生缩径，使套管在横截面上呈期注采压差作用下，套管部分处产生缩径，使套管在横截面上呈内凹椭圆形。内凹椭圆形。 A-AA-A截面上已不再是根本圆型，截面上已不再是根本圆型，长轴长轴DdDd，据资料统计，普通，据资料统计，普通长短轴差在长短轴差在14mm14mm以上，当以上，当差值大于差值大于20mm20mm以上时，套以上时，套管能够发生破裂管能够发生破裂套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2套管腐蚀孔洞、破裂套管腐蚀孔洞、

42、破裂 由于地表浅层水的电化学反响长期作用在套管某一部分位置，由于地表浅层水的电化学反响长期作用在套管某一部分位置，或者由于螺纹不密封等长期影响，套管某一部分位置将会因腐蚀或者由于螺纹不密封等长期影响，套管某一部分位置将会因腐蚀而穿孔，或因注采压差及作业施工压力过高而破损。而穿孔，或因注采压差及作业施工压力过高而破损。腐蚀孔洞、破裂等情况多发生腐蚀孔洞、破裂等情况多发生在油层顶部以上，特别是无水在油层顶部以上，特别是无水泥环固结井段往往呵斥井筒周泥环固结井段往往呵斥井筒周围地面冒油、漏气，严重的还围地面冒油、漏气，严重的还会呵斥地面塌陷。会呵斥地面塌陷。 套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技

43、术研究所二连分公司工程技术研究所3 3多点变形多点变形 由于套管多处遭到程由于套管多处遭到程度应力作用包括泥岩度应力作用包括泥岩膨胀或地层滑移等，膨胀或地层滑移等，致使套管径向内凹形多致使套管径向内凹形多点变形。点变形。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所4 4严重弯曲变形严重弯曲变形 由于大段泥岩、页岩在长期水浸作用下，由于大段泥岩、页岩在长期水浸作用下，岩体发生膨胀，产生宏大应力变化或岩层相岩体发生膨胀，产生宏大应力变化或岩层相对滑移剪切套管，使套管出现严重弯曲变形。对滑移剪切套管，使套管出现严重弯曲变形。 严重弯曲变形的套管根本呈椭圆外形，长短轴差不太

44、大，但两点或三点变形间距小，近距点普通3m以内，假设两点间隔过小那么构成硬性急弯，2m长的通井规不能经过。这是较多见的复杂套损井况，也是较难修复的高难井况。 套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所5 5套管错断非坍塌型套管错断非坍塌型 泥岩、页岩经长期水浸膨胀而泥岩、页岩经长期水浸膨胀而发生岩体滑移发生岩体滑移, , 导致套管被剪断，导致套管被剪断，发生横向程度错位。由于套发生横向程度错位。由于套管在固井时受拉伸载荷及钢材本管在固井时受拉伸载荷及钢材本身收缩力作用，在套管产生横向身收缩力作用，在套管产生横向错断后，便向上、向下即各自轴错断后，便向上、向下即各自

45、轴向方面收缩，错断及位移情况。向方面收缩，错断及位移情况。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所6 6坍塌形套管错断坍塌形套管错断 地层滑移、地壳升降等要素导致地层滑移、地壳升降等要素导致套管错断，其地应力首先作用在管套管错断，其地应力首先作用在管外水泥环上，使水泥环零落、岩壁外水泥环上，使水泥环零落、岩壁坍塌，泥、砂和零落的水泥环及岩坍塌，泥、砂和零落的水泥环及岩壁碎屑、小直径的碎块等那么在地壁碎屑、小直径的碎块等那么在地层压力流体作用下由错断口处涌入层压力流体作用下由错断口处涌入井筒，堆落井底并向上不断涌集井筒，堆落井底并向上不断涌集, ,卡卡埋井内管柱及

46、工具埋井内管柱及工具 。坍塌型错断是。坍塌型错断是目前极难采取修复或报废处置的复目前极难采取修复或报废处置的复杂套损类型。杂套损类型。 套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所3.3.套管技术情况检测套管技术情况检测1 1工程测井法工程测井法 工程测井法就是利用测井仪检测套管的技术情况。常用的测工程测井法就是利用测井仪检测套管的技术情况。常用的测井方法有井方法有: :1 1井径测井井径测井套管变形检测套管变形检测 井径测井普通在压井形状下进展。可供井径测井普通在压井形状下进展。可供 选择的测井仪有八臂选择的测井仪有八臂井径仪、三十六臂井径仪、四十臂井径仪、井径仪

47、、三十六臂井径仪、四十臂井径仪、x-yx-y井径仪、十臂过井径仪、十臂过油管井径仪、陀螺方位井径仪等。油管井径仪、陀螺方位井径仪等。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2彩色超声波电视成像测井彩色超声波电视成像测井 彩色超声波电视成像测井技术，是近几年研讨、运用起来的彩色超声波电视成像测井技术，是近几年研讨、运用起来的工程测井工程。它可以将套管壁的损坏程度直观地反映在电视工程测井工程。它可以将套管壁的损坏程度直观地反映在电视屏幕上，结合井径测井那么可定量地得到套损外形与尺寸。屏幕上，

48、结合井径测井那么可定量地得到套损外形与尺寸。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2机械法机械法 机械法检测就是利用印模包括铅模、胶膜、蜡膜等对套机械法检测就是利用印模包括铅模、胶膜、蜡膜等对套管和鱼头形状及几何外形进展印证，以确定其详细外形和尺寸。管和鱼头形状及几何外形进展印证，以确定其详细外形和尺寸。 印模法检测适用于检测井下落鱼鱼顶的几何外形、尺寸和深印模法检测适用于检测井下落鱼鱼顶的几何外形、尺寸和深度；套管变形、错断、破裂的损坏程度，深度位置的验证，以度；套管变形、错断、破裂的损坏程度，深度位置的验证，以及在作业、修井施工过程中暂时需求查明套管技

49、术情况等。及在作业、修井施工过程中暂时需求查明套管技术情况等。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所11接头接头22骨架骨架33铅体铅体44护罩护罩aa普通形平底带水眼铅模普通形平底带水眼铅模bb带护罩式平底带水眼铅模带护罩式平底带水眼铅模套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所4.4.套管整形套管整形 套管整形扩径技术是套管变形和错断井修复的前提和根底。 套管整形扩径的常用工具有梨形胀管器、旋转碾压法整形器、旋转震击式整形器、偏心辊子整形器、三锥辊套管整形

50、器和各种外形的铣锥。 套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所1 1梨形胀管器梨形胀管器aa直槽式直槽式bb螺旋槽式螺旋槽式cc胀管器整形挤胀力表示胀管器整形挤胀力表示FF侧向分力挤胀力侧向分力挤胀力NN垂直分力垂直分力胀管器前端锥角胀管器前端锥角PP向下重力向下重力套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所 适用于套变点比较单一，变适用于套变点比较单一，变形不严重井的修复，工艺相对简形不严重井的修复，工艺相对简单。单。 但是有效期短，对套管水泥但是有效期短，对套管水泥环有损害。环有损害。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研

51、究所二连分公司工程技术研究所2 2旋转震击式整形器旋转震击式整形器 由锤体上接头、整形头、钢球、整形头螺旋曲面等组成。此整形器可不用提放钻柱冲击，只需旋转钻柱而使工具产生向下的震击力，对套管变形部位有较好的维护。aa工具构造表示；工具构造表示；bb工具螺旋形震击曲面工具螺旋形震击曲面套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所 在工具不变情况下，添加钻柱在工具不变情况下，添加钻柱质量即添加配重钻铤数量可增质量即添加配重钻铤数量可增大冲击力。加快钻柱旋转圈数也能大冲击力。加快钻柱旋转圈数也能起到较好的冲击整形效果。起到较好的冲击整形效果。套损大修技术套损大修技术二连分

52、公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所3 3偏心辊子整形器偏心辊子整形器 偏心辊子整形器由偏心轴上接头、上辊、中辊、下辊、锥辊、钢球、丝堵等零件组成。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所 顺应于套管变形通径较大套顺应于套管变形通径较大套管变形通径管变形通径100mm100mm以上的井，以上的井，与梨形胀管器整形比较，最大优与梨形胀管器整形比较，最大优点是起下钻柱次数大大减少，任点是起下钻柱次数大大减少，任务程序相对平安稳定，无卡钻、务程序相对平安稳定，无卡钻、顿井口等景象。顿井口等景象。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研

53、究所4 4铣锥铣锥 在扶正管柱的作用下，利用铣锥强迫磨铣套管弯曲变形和错断的井段，使套损段井眼轴线与全井的井眼轴线重合，为下步各种工艺技术的实施提供必要的条件，该方法适用于通径大于50mm以上非坍塌的套管错断井和弯曲的变形井整形。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所 5 5液压变径滚压整形器液压变径滚压整形器 采用变径滚压技术，由数百采用变径滚压技术，由数百个变径钢球按一定的规律陈列，个变径钢球按一定的规律陈列，对套管内壁进展滚压，胀头直对套管内壁进展滚压，胀头直径自动添加到预先设定的尺寸，径自动添加到预先设定的尺寸，将套管彻底恢复到原有的通径。将套管彻底恢

54、复到原有的通径。最大优点是采用普通架子作业，最大优点是采用普通架子作业，不但套管不受损坏，反而会加不但套管不受损坏，反而会加强套管。强套管。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所6 6爆炸整形爆炸整形 适用于变形井段较短且变适用于变形井段较短且变形不严重的井，不适宜套管破形不严重的井，不适宜套管破裂井。裂井。 施工周期较短，但必需由专施工周期较短，但必需由专业技术人员操作；对水泥环也业技术人员操作；对水泥环也有一定的损害。有一定的损害。二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所7 7整形技术新开展整形技术新开展套损大修技术套损大修技术1)1)楔形扩胀找通

55、道方法，适用楔形扩胀找通道方法，适用40-55mm40-55mm的非活动型错断井找通道。的非活动型错断井找通道。二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2)2)偏心锥铣找通道方法，适用于偏心锥铣找通道方法，适用于40-55mm40-55mm活动型错断井找通道活动型错断井找通道套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所3)3)领眼锥铣找通道方法，适用于领眼锥铣找通道方法，适用于55-70mm55-70mm错断井找通道。错断井找通道。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所4)4)高效长锥面锥铣扩径通道方法，适用于已扩至高效长锥

56、面锥铣扩径通道方法，适用于已扩至70-90mm70-90mm非弯曲非弯曲的错断口扩通道。的错断口扩通道。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所1 1套管变形井段深度、变形尺寸、外形等应清楚、准确。套管变形井段深度、变形尺寸、外形等应清楚、准确。2 2根据套变情况选下整形扩径工具，按规程操作。根据套变情况选下整形扩径工具，按规程操作。3 3 整形扩径时原那么上不应损坏井身构造。整形扩径时原那么上不应损坏井身构造。4 4 整形扩径后下入相应尺寸的通径规应无夹持力。整形扩径后下入相应尺寸的通径规应无夹持力。6 6整形技术监视要点整形技术监视要点套损大修技术套损大修技

57、术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所6.6.套管加固套管加固 对变形、错断的套管经整形扩径翻开通道，捞出井内落对变形、错断的套管经整形扩径翻开通道，捞出井内落物后进展加固修复有以下优点：一是防止套损井段再次变形；物后进展加固修复有以下优点：一是防止套损井段再次变形；二是坚持套管井眼有一根本通道；三是密封加固能防止套损二是坚持套管井眼有一根本通道；三是密封加固能防止套损井段进水成为成片套损源。缺陷是加固修复后，井眼内通径井段进水成为成片套损源。缺陷是加固修复后，井眼内通径减少。目前加固的方法有不密封丢手加固和液压密封加固。减少。目前加固的方法有不密封丢手加固和液压密封加固。套损大修

58、技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所1 1不密封式丢手加固不密封式丢手加固1 1原理原理 加固管上部衔接丢手悬挂安装，用投送管柱送至整形扩加固管上部衔接丢手悬挂安装，用投送管柱送至整形扩径井段后，投球打压，使悬挂安装中的防掉防顶卡瓦张开，径井段后，投球打压，使悬挂安装中的防掉防顶卡瓦张开，紧紧咬住套管内壁，同时丢手接头在压力作用下脱开，与投紧紧咬住套管内壁，同时丢手接头在压力作用下脱开，与投送管柱起出，加固管及悬挂安装那么留在需加固的井段中。送管柱起出，加固管及悬挂安装那么留在需加固的井段中。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2

59、 2操作方法操作方法 a a、用模拟筒进展模拟通井，在整形扩径的套损部位无夹、用模拟筒进展模拟通井，在整形扩径的套损部位无夹持力，保证加固安装的顺利下入。持力，保证加固安装的顺利下入。 b b、下入加固安装至井下，使加固管位于套损井段正中。、下入加固安装至井下，使加固管位于套损井段正中。 c c、投球打压、投球打压12-15MPa12-15MPa，使加固器卡瓦张开，使加固器卡瓦张开, ,紧紧咬住紧紧咬住套管内壁套管内壁, ,升压至升压至20MPa20MPa剪断销钉，起出丢手接头和投送剪断销钉，起出丢手接头和投送管柱。管柱。套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所

60、3 3适用范围适用范围 丢手不密封加固因加固管与套管壁之间有一定的间隙，丢手不密封加固因加固管与套管壁之间有一定的间隙，其上部的悬挂安装也是卡瓦起作用，不能实现环空密封，因其上部的悬挂安装也是卡瓦起作用，不能实现环空密封，因此，该方法多用在套管变形井的加固和油层部位套损井的加此，该方法多用在套管变形井的加固和油层部位套损井的加固。注水井错断整形扩径后，不运用该方法加固，因注入水固。注水井错断整形扩径后，不运用该方法加固，因注入水仍将会从加固处漏失，成为新的套损源。仍将会从加固处漏失，成为新的套损源。 套损大修技术套损大修技术二连分公司工程技术研究所二连分公司工程技术研究所2 2液压密封加固液压