压裂基础知识培训

1、第一讲第一讲 压裂压裂1 1、低渗透油气藏的主要开发特征、低渗透油气藏的主要开发特征（1 1）初期产能高，但递减快；或者自然产能低，生产压差大，压裂）初期产能高，但递减快；或者自然产能低，生产压差大，压裂后增产幅度大。后增产幅度大。（2 2）自然能量补给差，多数靠弹性和溶解气驱采油，油层产能递减）自然能量补给差，多数靠弹性和溶解气驱采油，油层产能递减快，压力下降快，一次采收率低，一般仅为快，压力下降快，一次采收率低，一般仅为8%8%14%14%，注水保持能量，注水保持能量后，二次采收率可控制到后，二次采收率可控制到25%25%30%30%。（3 3）由于裂缝的高渗透性作用，注水井吸水能力较强，

2、油井水淹水）由于裂缝的高渗透性作用，注水井吸水能力较强，油井水淹水窜严重。如果不弄清地下裂缝系统的分布和延伸方向，就无法控制注窜严重。如果不弄清地下裂缝系统的分布和延伸方向，就无法控制注入水的推进方向，大量的注入水和驱替的油就可能沿裂缝流失，生产入水的推进方向，大量的注入水和驱替的油就可能沿裂缝流失，生产井很快被水淹，无水采油期短。搞清裂缝系统分布，是有效开发这类井很快被水淹，无水采油期短。搞清裂缝系统分布，是有效开发这类油田的前提；注采井网与裂缝系统的合理配置，是有效开发这类油田油田的前提；注采井网与裂缝系统的合理配置，是有效开发这类油田的基础。的基础。（4 4）注水初期吸水较好，但注水压力

3、上升快，水驱效果越来越差。）注水初期吸水较好，但注水压力上升快，水驱效果越来越差。前前 言言（5 5）由于油藏的低渗、低孔、低能量补给、低产能等制约，使多数低）由于油藏的低渗、低孔、低能量补给、低产能等制约，使多数低渗透油田的开发效益属于边际性，需要通过酸化压裂投产，才能获得渗透油田的开发效益属于边际性，需要通过酸化压裂投产，才能获得经济价值，或必须通过压裂增产，才能提高经济效益。经济价值，或必须通过压裂增产，才能提高经济效益。（6 6）由于储层极容易受损害，损失产量可达）由于储层极容易受损害，损失产量可达30%30%50%50%，因而在采油工，因而在采油工艺中，保护油层是至关重要的。艺中，保

4、护油层是至关重要的。（7 7）储层渗透率非均质性强烈，存在非达西流渗流特征，对原油采收）储层渗透率非均质性强烈，存在非达西流渗流特征，对原油采收率有明显影响。率有明显影响。（8 8）具有启动压力，除了）具有启动压力，除了5 5敏外，在开发过程中还具有明显的压力敏敏外，在开发过程中还具有明显的压力敏感性特征，随着油藏压力降低，渗透性下降，并具有一定的不可逆性。感性特征，随着油藏压力降低，渗透性下降，并具有一定的不可逆性。（9 9）低渗透油田一般连续差，采收率与井网密度关系密切，随着井网）低渗透油田一般连续差，采收率与井网密度关系密切，随着井网密度的增加，原油采收率将有不同程度的提高。但低渗透油藏

5、的井网密度的增加，原油采收率将有不同程度的提高。但低渗透油藏的井网不是越密越好。不是越密越好。前前 言言2.2.制约低渗透油藏高效开采的关键因素制约低渗透油藏高效开采的关键因素(1)建立有效的注采驱动压力体系（井网类型、建立有效的注采驱动压力体系（井网类型、井网与裂缝方位匹配、井距、注采压力、启动压井网与裂缝方位匹配、井距、注采压力、启动压力等）力等）(2)水力压裂增产与伤害的协调水力压裂增产与伤害的协调前前 言言前前 言言3.3.低渗透油藏水力压裂存在的主要问题低渗透油藏水力压裂存在的主要问题 (1)0.1-0.5 md特低渗油藏的单井产量特低渗油藏的单井产量特低渗油藏储层特征特低渗油藏储层

6、特征:孔喉细小，毛管力大；比表面大，吸附作用强，各种伤害敏感性强；孔喉细小，毛管力大；比表面大，吸附作用强，各种伤害敏感性强；存在启动压力，应力敏感性突出。存在启动压力，应力敏感性突出。特低渗油藏开发特征特低渗油藏开发特征:低产、低效；压力传导慢，注水见效差。特低渗油藏压裂难点：井低产、低效；压力传导慢，注水见效差。特低渗油藏压裂难点：井网优化、压裂液选择；岩性致密，应力较高；粘土含量高，塑性特网优化、压裂液选择；岩性致密，应力较高；粘土含量高，塑性特征强，可能存在部分剪切缝；大型压裂；沉积相变快与裂缝方位变征强，可能存在部分剪切缝；大型压裂；沉积相变快与裂缝方位变化风险，裂缝易扭曲和砂堵。化

7、风险，裂缝易扭曲和砂堵。第一节第一节 压裂设备压裂设备第二节第二节 压裂工具压裂工具第三节第三节 压裂施工基本程序压裂施工基本程序第四节第四节 压裂液原理压裂液原理第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识提提 纲纲压压 裂裂 ： 就是利用水力作用，使油层形成裂缝的一种方法，又称油层水力压裂。油层压裂工艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油层的渗透能力，以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。 第一节第一节 压裂设备压裂设备1.压裂车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、大排量的压压裂车是压

8、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。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、压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。抗磨损性强等特点。 第一节第一节 压裂设备压裂设备2.混砂车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混砂车的作用是按一定的比例和程序混砂，并把

9、混砂液供给压裂车 。3.平衡车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,保护封隔器和套保护封隔器和套管。另外管。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。洗或反压井，排除故障。 4.仪表车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采集和显示施工参数,进进行实时数据采集、施工监测及裂缝模拟并对施工的全过程进行分析。行实时数据采集、施工监测及裂缝模拟并对施工的全过程

10、进行分析。 5.管汇车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。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。 第一节第一节 压裂设备压裂设备第二节第二节 压裂工具压裂工具第三节第三节 压裂施工基本程序压裂施工基本程序第四节第四节 压裂液原理压裂液原理第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识提提 纲纲第二节第二节 压裂工具压裂工具1.1.封隔器封隔器 封隔器在压裂中的用途是分层压裂和保护套管。我国各油田使用的压裂封封隔器在压裂中的用途是分层压裂和保护套管。我国各油田使用的压裂封隔器主要有两种类型隔器主要有两种类型,即水力压差式和水力机械式封隔器。水力

11、压差式封即水力压差式和水力机械式封隔器。水力压差式封隔器的工作原理是当封隔器下入井内预定位置以后隔器的工作原理是当封隔器下入井内预定位置以后,地面泵开始向井内注地面泵开始向井内注入液体入液体,使压力增高。当液体通过封隔器的滤网而进入胶筒与中心管的环使压力增高。当液体通过封隔器的滤网而进入胶筒与中心管的环形空间时，由于液体的压力作用，促使胶筒形空间时，由于液体的压力作用，促使胶筒 向外扩张，直到与套管内壁向外扩张，直到与套管内壁接触接触,使油套管环形空间上下隔绝。随着压力的增高使油套管环形空间上下隔绝。随着压力的增高,胶筒的密封性也越来胶筒的密封性也越来越可靠。当油管内卸压以后越可靠。当油管内卸

12、压以后,胶筒又依靠自己的弹性收缩力胶筒又依靠自己的弹性收缩力,将胶筒与中心将胶筒与中心管之间的液体排至油管中管之间的液体排至油管中,重新恢复到原来的状态。重新恢复到原来的状态。 2. 2. 喷砂器喷砂器 喷砂器主要分为弹簧式和喷嘴式两种。弹簧式喷砂器是由上下接头、调节喷砂器主要分为弹簧式和喷嘴式两种。弹簧式喷砂器是由上下接头、调节环、弹簧座环、弹簧座 、弹簧、弹簧 、 弹簧护套弹簧护套 、 凡尔凡尔 、 凡尔座凡尔座 、 滑套滑套 、 中心管中心管 、 加重头等几部分组成。压裂施工时喷砂器与封隔器配套使用加重头等几部分组成。压裂施工时喷砂器与封隔器配套使用,使压裂液通使压裂液通过它喷向井壁过它

13、喷向井壁,逐级分层压裂。使用喷砂的数量是根据欲压生产层数确定。逐级分层压裂。使用喷砂的数量是根据欲压生产层数确定。 第二节第二节 压裂工具压裂工具3.3.水力锚水力锚 压裂时为了防止因压力波动而引起的封隔器上下蠕动压裂时为了防止因压力波动而引起的封隔器上下蠕动,避免因上下封隔避免因上下封隔器不协调或下封隔器损坏而引起的油管上顶器不协调或下封隔器损坏而引起的油管上顶,可下入水力锚来固定井下可下入水力锚来固定井下管柱管柱,以保证施工正常进行。当油管内充压后以保证施工正常进行。当油管内充压后,随着压力的上升随着压力的上升,水力锚体水力锚体开始压缩弹簧向外推移开始压缩弹簧向外推移,直到水力锚体外牙与套

14、管壁接触为止。压力越直到水力锚体外牙与套管壁接触为止。压力越高嵌得越紧高嵌得越紧,这样就可以防止井下管柱在井内上下移动了。当卸压以后这样就可以防止井下管柱在井内上下移动了。当卸压以后,弹簧推水力锚体弹簧推水力锚体,使外牙离开套管内壁使外牙离开套管内壁,恢复到原来位置。使用水力锚时恢复到原来位置。使用水力锚时应注意下入位置要放入水泥环返高范围之内应注意下入位置要放入水泥环返高范围之内,防止由于压力过高而造成防止由于压力过高而造成套管变形。如果水力锚有防砂装置套管变形。如果水力锚有防砂装置,可下入管柱底部。可下入管柱底部。 若没有防砂装置，水力锚应在最上一级封隔器上部，以免水力锚体被若没有防砂装置

15、，水力锚应在最上一级封隔器上部，以免水力锚体被砂卡。砂卡。第一节第一节 压裂设备压裂设备第二节第二节 压裂工具压裂工具第三节第三节 压裂施工基本程序压裂施工基本程序第四节第四节 压裂液原理压裂液原理第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识提提 纲纲第三节第三节 压裂施工基本程序压裂施工基本程序1.循环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 - 混混砂车砂车 - 压裂泵压裂泵 - 高压管汇高压管汇 -液罐车液罐车,旨在检查压裂泵上水情况以及管线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连接情况。循环

16、时要逐车逐档进行,以出口排液正常为合格。以出口排液正常为合格。 2.试压试压关死井口总闸关死井口总闸,对地面高压管线对地面高压管线 、 井口井口 、 连接丝扣连接丝扣 、 油壬等憋油壬等憋压压 30-40Mpa,保持保持 2-3min 不刺不漏为合格。不刺不漏为合格。 3.试挤试挤试压合格后试压合格后,打开总闸门打开总闸门,用用 1-2 台压裂车将试剂液挤入油层台压裂车将试剂液挤入油层,直到压力直到压力稳定为止。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。水能力。 第三节第三节 压裂施工基本程序压裂施工基本程序4.压裂压

17、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。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。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.替挤替挤预计加砂量完全加完后预计加砂量完全加完后,就立即泵入顶替液就立即泵入顶替液,把地面管线及井筒中的携砂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。全部顶替到裂缝中去，防止余砂乘积井

18、底形成砂卡。 7.反洗或活动管柱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。砂卡。 第一节第一节 压裂设备压裂设备第二节第二节 压裂工具压裂工具第三节第三节 压裂施工基本程序压裂施工基本程序第四节第四节 压裂液原理压裂液原理第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识提提 纲纲第四节第四节 压裂液原理压裂液原理压裂的实质压裂的实质是利用高压泵组是利用高压泵组,将具有一定粘度的液体高速注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入地层。当泵的注入速度大于地层的吸收速度时

19、,地层就会产地层就会产生破裂或使原来的微小缝隙张开生破裂或使原来的微小缝隙张开,形成较大的裂缝。随着液体形成较大的裂缝。随着液体的不断注入的不断注入,已形成的裂缝向内延伸。为了防止停泵以后已形成的裂缝向内延伸。为了防止停泵以后,裂缝裂缝在上部岩层的重力下重新闭和，要在注入的液体中加入支撑在上部岩层的重力下重新闭和，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。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 分为以下三部分： 前置液前置液 携砂液携砂液 顶替液顶替液 第四节第四节 压裂液原理压裂液原理1.前置液前置液前置液的作用是破裂

20、地层前置液的作用是破裂地层,造成一定几何尺寸的裂缝造成一定几何尺寸的裂缝,以备后面的携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。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.携砂液携砂液携砂液的作用是用来将地面的支撑剂带入裂缝携砂液的作用是用来将地面的支撑剂带入裂缝,并携至裂缝中的预并携至裂缝中的预定位置定位置,同时还有延伸裂同时还有延伸裂 缝、冷却地层的作用。缝、冷却地层的作用。 3.顶替液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。入裂缝中。 第四节第四节 压裂

21、液原理压裂液原理4.支撑剂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。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.破坏剂破坏剂破坏剂包括破胶剂破坏剂包括破胶剂 、 破乳剂破乳剂 、 降粘剂等。破胶剂是用来破坏冻胶交联结降粘剂等。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。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。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.降滤失剂降滤失剂用

22、于减少压裂液从裂缝中向地层滤失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从而减少压裂液对地层的污染并使压裂时压力迅速提高。压裂时压力迅速提高。 第四节第四节 压裂液原理压裂液原理8.防乳化剂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。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.粘土稳定剂粘土稳定剂起到稳定粘土的作用起到稳定粘土的作用 。10.助排剂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，提高近井从地层排出

23、。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。地带的压力，使残液易从地层排出。 第一节第一节 压裂设备压裂设备第二节第二节 压裂工具压裂工具第三节第三节 压裂施工基本程序压裂施工基本程序第四节第四节 压裂液原理压裂液原理第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识提提 纲纲第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识1.什么叫油层水力压裂？什么叫油层水力压裂？利用水力传压的作用，使埋藏在地层深部的油层形成裂缝的方法叫油层水利用水力传压的作用，使埋藏在地层深部的油层形成裂缝的方法叫油层水力压裂。力压裂。 2. 油层水力压裂的基本原理是什么？油层水力压裂的基本原理是

24、什么？ 油层水力压裂一般是指利用液体传压的原理油层水力压裂一般是指利用液体传压的原理,在地面用高压大排量的泵在地面用高压大排量的泵,将具将具有一定粘度的液体以大于油层所能吸收的能力向油层注入有一定粘度的液体以大于油层所能吸收的能力向油层注入,使井筒压力逐渐使井筒压力逐渐增高增高,当压力增高到大于油层破裂所需要的压力时，油层就会形成一条或几当压力增高到大于油层破裂所需要的压力时，油层就会形成一条或几条水平的或是垂直的裂缝。当裂缝形成以后，随着液体的不断注入条水平的或是垂直的裂缝。当裂缝形成以后，随着液体的不断注入,裂缝还裂缝还会不断地延伸和扩展会不断地延伸和扩展,直到液体注入的速度与油层所能吸收

25、的速度相等时为直到液体注入的速度与油层所能吸收的速度相等时为止止,此时若取消外力裂缝还会重新闭合。为了保持裂缝处于张开的状态此时若取消外力裂缝还会重新闭合。为了保持裂缝处于张开的状态,随压随压裂液注入的同时混入一定比例的具有较高强度的固体颗粒做支撑剂来支撑裂液注入的同时混入一定比例的具有较高强度的固体颗粒做支撑剂来支撑裂缝。由于支撑是经过严格筛选的裂缝。由于支撑是经过严格筛选的,它具有良好的粒度和强度它具有良好的粒度和强度,沉淀在裂缝中沉淀在裂缝中,使改变了井筒附近地层的导流使改变了井筒附近地层的导流 能力，从而降低了液体由地层流入井筒的阻能力，从而降低了液体由地层流入井筒的阻力。力。 第五节

26、第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识3.油层水力压裂的目的是什么？油层水力压裂的目的是什么？油层水力压裂的目的在于改造油层的物理结构油层水力压裂的目的在于改造油层的物理结构,人为地在油层中形成人为地在油层中形成一条或几条高渗透能力的通道，以降低近井地带的流动阻力，增大一条或几条高渗透能力的通道，以降低近井地带的流动阻力，增大渗流能力，使油井获得增产效果。渗流能力，使油井获得增产效果。 4.油层水力压裂有哪些作用油层水力压裂有哪些作用 ? 对油层进行水力压裂有以下作用：对油层进行水力压裂有以下作用： 解除钻井或修井过程中由于压井液造成的油层污染和堵塞。解除钻井或修井过程中由于压井液造成的油层污染

27、和堵塞。 改善厚油层上下渗透性不均匀的层内矛盾。改善厚油层上下渗透性不均匀的层内矛盾。 提高低渗透油层的渗透能力，调整油井的层间和平面矛盾，改善提高低渗透油层的渗透能力，调整油井的层间和平面矛盾，改善开发效果；开发效果； 扩展和沟通油层原有的裂缝和通道，提高油井的产油能力和注水扩展和沟通油层原有的裂缝和通道，提高油井的产油能力和注水井的吸水能力。井的吸水能力。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识5.水力压裂所形成的油层裂缝有哪几种？水力压裂所形成的油层裂缝有哪几种？油层通过水力压裂后所形成的裂缝油层通过水力压裂后所形成的裂缝,一般可以归纳为两种基本类型一般可以归纳为两种基本类型,即即水

28、平裂缝和垂直裂缝。与油层层面相平行的裂缝叫水平裂缝，与油层水平裂缝和垂直裂缝。与油层层面相平行的裂缝叫水平裂缝，与油层层面相垂直的裂缝叫垂直裂缝。层面相垂直的裂缝叫垂直裂缝。 6.压裂液有几种类型？压裂液有几种类型？ 在压裂过程中向井内挤入的液体总称为压裂液。压裂液有很多种在压裂过程中向井内挤入的液体总称为压裂液。压裂液有很多种,大致大致可分为油基压裂液和水基压裂液两大类。油基压裂液通常用原油或成可分为油基压裂液和水基压裂液两大类。油基压裂液通常用原油或成品油为基液；水基压裂液通常采用清水、田菁胶、海藻胶、稠化水和品油为基液；水基压裂液通常采用清水、田菁胶、海藻胶、稠化水和生活水平包油乳化液等

29、。生活水平包油乳化液等。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识7.压裂液应具有哪些基本性质压裂液应具有哪些基本性质 ?压裂液要指导传压压裂液要指导传压 、 劈开裂缝劈开裂缝,携带支撑剂进入油层的作用。因此携带支撑剂进入油层的作用。因此它要具有如下五个方面的基本性质：它要具有如下五个方面的基本性质： 滤失量小，不易漏入油层，有利于造缝；滤失量小，不易漏入油层，有利于造缝； 摩擦阻力小，以减少设备的动力损失；摩擦阻力小，以减少设备的动力损失； 悬浮能力好，能够大比例地携带支撑剂进入油层；悬浮能力好，能够大比例地携带支撑剂进入油层； 与油层不发生化学反应，压裂后易于返排，不污染和堵塞油层；与油

30、层不发生化学反应，压裂后易于返排，不污染和堵塞油层； 材料来源方便，配制简单，成本低。材料来源方便，配制简单，成本低。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识8.8.什么叫支撑剂？有几种类型？什么叫支撑剂？有几种类型？ 在压裂过程中用于支撑和充填油层裂缝的固体颗粒称为支撑剂。常用在压裂过程中用于支撑和充填油层裂缝的固体颗粒称为支撑剂。常用的支撑剂有：石英砂、陶粒、玻璃球等多种类型。的支撑剂有：石英砂、陶粒、玻璃球等多种类型。 9.9.压裂施工中压裂液分哪几部分使用？各有什么作用？压裂施工中压裂液分哪几部分使用？各有什么作用？ 在压裂过程中压裂液分前置液、携砂液、顶替液三部分：在压裂过程中压

31、裂液分前置液、携砂液、顶替液三部分： 前置液一般是在加砂以前使用的液量前置液一般是在加砂以前使用的液量,包括压裂施工中试挤和压裂包括压裂施工中试挤和压裂这两道工序所用的全部液量。前置液的任务在于建立井底压力，逐渐这两道工序所用的全部液量。前置液的任务在于建立井底压力，逐渐达到地层的破裂压力，将地层压开裂缝。达到地层的破裂压力，将地层压开裂缝。 携砂液顾名思义是指输送支撑剂到油层裂缝中所需要的液体总量。携砂液顾名思义是指输送支撑剂到油层裂缝中所需要的液体总量。 顶替液是在施工的最后阶段用以顶替携砂液进入油层裂缝所用的顶替液是在施工的最后阶段用以顶替携砂液进入油层裂缝所用的液体总量。液体总量。 第

32、五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识10.10.油水井水力压裂有哪几种常用的基本方法？油水井水力压裂有哪几种常用的基本方法？油水井水力压裂分普通压裂和选择性压裂两种基本方法。油水井水力压裂分普通压裂和选择性压裂两种基本方法。 普通压裂因注液通道不同又可分为：套管压裂普通压裂因注液通道不同又可分为：套管压裂 、 光油管压裂光油管压裂 、 环空压环空压裂裂 、 环空与油管混合压裂。环空与油管混合压裂。 选择性压裂是当油层厚度较大或者层数较多时选择性压裂是当油层厚度较大或者层数较多时,将层间渗透性差异较大的将层间渗透性差异较大的油层用封隔器进行分层压裂或者用暂堵剂在一定排量下堵塞高渗透层的炮眼油

33、层用封隔器进行分层压裂或者用暂堵剂在一定排量下堵塞高渗透层的炮眼将预压层压开。将预压层压开。 11.11.压裂施工前对油水井要做哪些调查工作？压裂施工前对油水井要做哪些调查工作？ 压裂施工前压裂施工前,要根据地质设计提供的井号和方案要根据地质设计提供的井号和方案,对施工井进行调查对施工井进行调查,目的是对目的是对油水井的现状作全面的了解，为施工提供依据，调查的内容大致包括：油水井的现状作全面的了解，为施工提供依据，调查的内容大致包括： 可供压裂车组通行的道路情况；可供压裂车组通行的道路情况； 井场是否能摆下所需要的压裂车辆；井场是否能摆下所需要的压裂车辆； 查看采油树型号，是否能承受压裂施工的

34、最高泵压，是否能与不压井作业查看采油树型号，是否能承受压裂施工的最高泵压，是否能与不压井作业装置相配套；装置相配套； 查看井内管柱结构和是否有落物；查看井内管柱结构和是否有落物； 查看套管状况是否完好，能否下入分层压裂的井下工具。查看套管状况是否完好，能否下入分层压裂的井下工具。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识12.12.哪些油管不能用来做压裂管柱？哪些油管不能用来做压裂管柱？凡是弯曲、变形、有裂缝和有砂眼的普通油管不能用于压裂凡是弯曲、变形、有裂缝和有砂眼的普通油管不能用于压裂,经过酸经过酸化或其它原因腐蚀过的普通油管不能用于压裂；玻璃衬里油管和涂料化或其它原因腐蚀过的普通油管不

35、能用于压裂；玻璃衬里油管和涂料油管不能用于压裂；丝扣有损伤和使用过久的油管也不能用于压裂。油管不能用于压裂；丝扣有损伤和使用过久的油管也不能用于压裂。 13.13.进行油水井压裂为什么要首先验串？进行油水井压裂为什么要首先验串？ 因为压裂过程中井筒内要承受很高的压力因为压裂过程中井筒内要承受很高的压力,如果固井质量不好一旦发如果固井质量不好一旦发生管外串槽生管外串槽,就会使高压携砂液体在非目的层形成裂缝就会使高压携砂液体在非目的层形成裂缝,容易造成夹层容易造成夹层被压开或者水层被压开的不利情况。所以，凡是对有串槽显示的油层被压开或者水层被压开的不利情况。所以，凡是对有串槽显示的油层都要查清情况

36、，以便采取措施进行封堵。都要查清情况，以便采取措施进行封堵。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识14.14.压裂施工的井场布置有什么要求？压裂施工的井场布置有什么要求？ 压裂施工的井场布置应分为四个区压裂施工的井场布置应分为四个区,即高压区即高压区 、 低压区低压区 、 井口区和辅助井口区和辅助区。在井场布置上应以高压区为中心向外展开，首先应确定高压管汇的区。在井场布置上应以高压区为中心向外展开，首先应确定高压管汇的位置，尽量离井口区稍远一些。位置，尽量离井口区稍远一些。 15.15.压裂施工时对高压管汇有什么要求？压裂施工时对高压管汇有什么要求？ 压裂施工中不论使用哪种管汇都要满足下

37、列要求：压裂施工中不论使用哪种管汇都要满足下列要求： 必须能够承受高于本地区最高破裂压力的必须能够承受高于本地区最高破裂压力的 1.5 2.0 倍的高压；倍的高压； 管汇与各压裂车的连通部分必须装有闸阀或者单流阀，以便进行单车管汇与各压裂车的连通部分必须装有闸阀或者单流阀，以便进行单车控制；控制； 管汇上不允许有直角弯头；管汇上不允许有直角弯头； 管汇上应有足够接口以便接满压裂车后，还可以进行高压管线放空等管汇上应有足够接口以便接满压裂车后，还可以进行高压管线放空等项作业；项作业； 管汇上的所有阀门必须灵活好用，易于迅速开关。管汇上的所有阀门必须灵活好用，易于迅速开关。 第五节第五节 压裂的基

38、础知识压裂的基础知识16.16.压裂施工的基本工序有哪些？压裂施工的基本工序有哪些？ 压裂施工尽管方法很多，但是基本工序是相同的，大致可以分为压裂施工尽管方法很多，但是基本工序是相同的，大致可以分为 7 个步骤：个步骤：循环、试压循环、试压 、试挤、压裂、加砂、替挤、活动管柱或反洗。、试挤、压裂、加砂、替挤、活动管柱或反洗。17.压裂施工时为什么要有循环工序？压裂施工时为什么要有循环工序？ 因为压裂施工前首先要检查各台设备的工作性能因为压裂施工前首先要检查各台设备的工作性能,看泵的上水情况是否良好看泵的上水情况是否良好,管汇是否畅通，同时还要把贮罐内的压裂液进行搅拌管汇是否畅通，同时还要把贮罐

39、内的压裂液进行搅拌,使其粘度和温度达到均使其粘度和温度达到均匀。冬季施工还要检查管线或闸阀有无冻结的现象，所以必须要有循环这道匀。冬季施工还要检查管线或闸阀有无冻结的现象，所以必须要有循环这道工序。工序。 18.压裂施工前为什么要对地面管线试压？压裂施工前为什么要对地面管线试压？因为压裂施工中各道是连续进行的因为压裂施工中各道是连续进行的,中间不能停顿。因此中间不能停顿。因此,要求管线各个连接要求管线各个连接部位必须接牢部位必须接牢 ，无刺漏现象，以便保证在破裂压力的条件下管线安全工作，无刺漏现象，以便保证在破裂压力的条件下管线安全工作，所以要对地面管线进行试压。所以要对地面管线进行试压。 1

40、9.压裂施工中试挤的目的是什么？压裂施工中试挤的目的是什么？ 试挤的目的是检查井下管柱的各部分如封隔器试挤的目的是检查井下管柱的各部分如封隔器 、 喷砂器喷砂器 、 水力锚等工作是水力锚等工作是否正常。检查管柱下入的位置是否正确。更重要的是否正常。检查管柱下入的位置是否正确。更重要的是,通过对油层的试挤可以通过对油层的试挤可以掌握地层吸液能力掌握地层吸液能力,以便估算最高的破裂压力。以便估算最高的破裂压力。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识20.20.压裂施工中怎样判断油层是否形成裂缝？压裂施工中怎样判断油层是否形成裂缝？ 根据压力与排量的变化判断油层是否形成裂缝：在压裂时根据压力与

41、排量的变化判断油层是否形成裂缝：在压裂时,随着压力的随着压力的上升上升,排量也随着上升排量也随着上升,两者之间保持着一定的比值关系。但是当裂缝形成两者之间保持着一定的比值关系。但是当裂缝形成时时,它们之间原来的比值关系就被打破。这时，可能会出现两种情况：它们之间原来的比值关系就被打破。这时，可能会出现两种情况：第第一，泵压迅速下降排量上升。第二，压力不变，排量上升。这时就可以判一，泵压迅速下降排量上升。第二，压力不变，排量上升。这时就可以判断油层已被压开裂缝。断油层已被压开裂缝。 根据机械设备的变化判断油层是否形成裂缝：在油层没有形成裂缝以根据机械设备的变化判断油层是否形成裂缝：在油层没有形成

42、裂缝以前前,由于压力比较高，压裂车上的柴油机负荷大由于压力比较高，压裂车上的柴油机负荷大,发出的声音很沉重发出的声音很沉重,排出浓排出浓烟。从混砂车的砂罐里可以观察到液体排量不大烟。从混砂车的砂罐里可以观察到液体排量不大,砂罐内的液体翻腾也小。砂罐内的液体翻腾也小。可是一旦裂缝形成可是一旦裂缝形成,柴油机马上会改变声音柴油机马上会改变声音,砂罐中的液体排量突然增加，砂罐中的液体排量突然增加，形成很大的翻腾浪花。这时判断油层已被压开裂缝。形成很大的翻腾浪花。这时判断油层已被压开裂缝。 利用地层吸水指数的变化判断油层是否被压开裂缝：在地层未形成裂利用地层吸水指数的变化判断油层是否被压开裂缝：在地层

43、未形成裂缝的时候缝的时候,由于地层本身的渗滤面和渗透率是固定的由于地层本身的渗滤面和渗透率是固定的,则吸水指数也是一个则吸水指数也是一个固定值。当油层被压开裂缝后固定值。当油层被压开裂缝后,由于有了新的裂缝面由于有了新的裂缝面,从而使地层吸液能力从而使地层吸液能力增加增加,此时吸水指数明显增加此时吸水指数明显增加,判断油层已经被压开了裂缝。判断油层已经被压开了裂缝。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识21.21.加砂过程中要注意哪些问题？加砂过程中要注意哪些问题？加砂是压裂成败的关键工序。加砂前应迅速检查一下各台车的工作情况加砂是压裂成败的关键工序。加砂前应迅速检查一下各台车的工作情况

44、是否正常是否正常,管线和井口设备是否有问题，如果发现问题，必须在加砂前停管线和井口设备是否有问题，如果发现问题，必须在加砂前停车处理。加砂时应先小后大车处理。加砂时应先小后大,开始时混砂比可控制在开始时混砂比可控制在 5 7% 左右左右,此时可此时可以进一步验证油层是否真的形成了裂缝。如果油层没有形成裂缝以进一步验证油层是否真的形成了裂缝。如果油层没有形成裂缝,砂子就砂子就会在井筒内沉积而引起压力升高。发生这种情况要立即停止加砂，进行会在井筒内沉积而引起压力升高。发生这种情况要立即停止加砂，进行放空和反洗。加砂过程中要使含砂比逐渐加大，保持均匀加砂。此时不放空和反洗。加砂过程中要使含砂比逐渐加

45、大，保持均匀加砂。此时不许减档，严禁停泵。许减档，严禁停泵。 22.22.压裂施工后为什么要替挤？压裂施工后为什么要替挤？为了把携砂液全部挤入油层裂缝为了把携砂液全部挤入油层裂缝,所以要进行替挤。顶替液的用量十分关所以要进行替挤。顶替液的用量十分关键键,替挤多了会把支撑剂推向地层深部而使井筒附近的地层裂缝闭合替挤多了会把支撑剂推向地层深部而使井筒附近的地层裂缝闭合,从而从而影响了压裂效果。替挤少了又会使支撑剂残留在井筒里易造成砂堵事故。影响了压裂效果。替挤少了又会使支撑剂残留在井筒里易造成砂堵事故。所以压裂施工加砂完了以后，必须要适量进行替挤。所以压裂施工加砂完了以后，必须要适量进行替挤。 第

46、五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识23.23.压裂施工后为什么要马上反洗井或活动管柱？压裂施工后为什么要马上反洗井或活动管柱？目前的压裂工艺绝大多数采用的是以封隔器为主的分层选压管柱。在施目前的压裂工艺绝大多数采用的是以封隔器为主的分层选压管柱。在施工完成后工完成后,必然有一部分支撑剂残存在井筒里必然有一部分支撑剂残存在井筒里,往往会造成两级封隔器卡往往会造成两级封隔器卡距之间的沉积距之间的沉积,若不及时消除若不及时消除,很容易造成卡管柱事故。所以替挤以后要很容易造成卡管柱事故。所以替挤以后要迅速活动管柱迅速活动管柱,使封隔器收缩解除砂堵或反洗井将沉砂冲上来，以防砂卡使封隔器收缩解除砂堵

47、或反洗井将沉砂冲上来，以防砂卡住管柱。住管柱。 24.24.为什么有时会出现压不开的现象？为什么有时会出现压不开的现象？产生压不开的现象，有如下几种原因：产生压不开的现象，有如下几种原因： 管柱下入位置有错误，封隔器卡在未射孔井段上；管柱下入位置有错误，封隔器卡在未射孔井段上； 射孔质量差，油井不完善，地层吸液阻力大；射孔质量差，油井不完善，地层吸液阻力大； 油管或是地面管线有堵塞物，造成卡阻；油管或是地面管线有堵塞物，造成卡阻； 地层渗透性差，吸液能力太低；地层渗透性差，吸液能力太低； 钻井过程中造成泥浆污染油层，泥饼堵死了地层孔道；钻井过程中造成泥浆污染油层，泥饼堵死了地层孔道； 井下工具

48、失效。井下工具失效。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识25.25.中途为什么有时压力会突然上升？遇到这种情况如何处理？中途为什么有时压力会突然上升？遇到这种情况如何处理？ 压裂开始时压力正常压裂开始时压力正常,但是加砂后出现了压力猛升的现象但是加砂后出现了压力猛升的现象,其主要原因是加砂不其主要原因是加砂不均匀均匀,在管柱中造成了砂堵。或因混砂比过高形成的堵塞所致。也有因杂质堆在管柱中造成了砂堵。或因混砂比过高形成的堵塞所致。也有因杂质堆积在炮眼附近或压裂液中的纤维质物品堵塞了油层孔隙而造成的。发生这种积在炮眼附近或压裂液中的纤维质物品堵塞了油层孔隙而造成的。发生这种情况后应立即停止

49、加砂情况后应立即停止加砂,降低排量降低排量,使泵压先降到安全负荷以内使泵压先降到安全负荷以内,但不要全部停车但不要全部停车,以免造成更严重的砂堵事故。这时还要进一步观察泵压与排量的变化，如果以免造成更严重的砂堵事故。这时还要进一步观察泵压与排量的变化，如果砂堵有所解除还可考虑继续加砂。砂堵有所解除还可考虑继续加砂。 26.26.压裂施工中为什么有时套压会突然上升？压裂施工中为什么有时套压会突然上升？压裂施工中产生套压突然上升的现象有如下原因：压裂施工中产生套压突然上升的现象有如下原因： 喷砂器与封隔器启开压力配合不好；喷砂器与封隔器启开压力配合不好； 套管外有串槽；套管外有串槽； 油管刺漏；油

50、管刺漏； 。 上封隔器损坏。上封隔器损坏。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识27.27.压裂中为什么有时压力会突然下降？压裂中为什么有时压力会突然下降？在压裂过程中在压裂过程中,当井口压力升到一定高度时当井口压力升到一定高度时,突然出现压力大幅度下降突然出现压力大幅度下降的现象。其原因可能是由于套管损坏、封隔器失效或是串槽所致。此的现象。其原因可能是由于套管损坏、封隔器失效或是串槽所致。此时应立即停车进行现场分析时应立即停车进行现场分析,则同时应有套压上升的现象；如果是封则同时应有套压上升的现象；如果是封隔器损坏或是下部油管断脱，同时应有管柱上顶现象。隔器损坏或是下部油管断脱，同时应

51、有管柱上顶现象。 28.28.压裂中途排量突然下降是什么原因？压裂中途排量突然下降是什么原因？在压裂施工中产生排量突然下降的原因是：在压裂施工中产生排量突然下降的原因是： 压裂泵上水凡尔盘根损坏；压裂泵上水凡尔盘根损坏； 上水管线堵塞；上水管线堵塞； 压裂液储罐面过低；压裂液储罐面过低； 压裂泵抽空。压裂泵抽空。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识29.29.压裂过程中管线发生刺漏如何处理压裂过程中管线发生刺漏如何处理 ? ?遇到压裂管线发生刺漏的时候遇到压裂管线发生刺漏的时候,一定要酌情慎重处理。如果在某一台压裂车一定要酌情慎重处理。如果在某一台压裂车与高压管汇之间的连接管线发生刺漏

52、与高压管汇之间的连接管线发生刺漏,可将此车停下来可将此车停下来,在降低砂比的情况在降低砂比的情况下下,将高压管汇上的闸门关闭后再进行处理。如果在井口等处有严重刺漏时将高压管汇上的闸门关闭后再进行处理。如果在井口等处有严重刺漏时,就应该停止加砂进行反洗就应该停止加砂进行反洗,在清除井内沉砂后再进行处理。总之，处理管线在清除井内沉砂后再进行处理。总之，处理管线刺漏必须在保证井内不被砂堵的情况下进行刺漏必须在保证井内不被砂堵的情况下进行。 30.30.分层压裂管柱对封隔器有什么要求？分层压裂管柱对封隔器有什么要求？对压裂封隔器的结构要求是：耐高压、防砂卡、密封性能好对压裂封隔器的结构要求是：耐高压、

53、防砂卡、密封性能好,并能反洗并能反洗,对对套管的适应性强，容易操作。套管的适应性强，容易操作。31.31.压裂封隔器下井之前怎样进行检查？压裂封隔器下井之前怎样进行检查？ 压裂封隔器在下井前主要检查两端的丝扣是否完好压裂封隔器在下井前主要检查两端的丝扣是否完好,胶筒表面有无破损胶筒表面有无破损,封封隔器编号与合格证是否相符。若发现问题，封隔器不能下井使用。隔器编号与合格证是否相符。若发现问题，封隔器不能下井使用。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识32.32.处理压裂砂堵事故有哪几种常用的方法？处理压裂砂堵事故有哪几种常用的方法？处理压裂砂堵事故有四种常用的方法：处理压裂砂堵事故有四种

54、常用的方法： 平稳挤压裂液解堵：当出现泵压猛增平稳挤压裂液解堵：当出现泵压猛增,排量下降排量下降,确认为砂堵时确认为砂堵时,应立即停应立即停止加砂止加砂,用大排量平稳挤压裂液的方法进行解堵，待正常后再继续加砂；用大排量平稳挤压裂液的方法进行解堵，待正常后再继续加砂； 反洗解堵：出现砂堵后反洗解堵：出现砂堵后,立即停止加砂进行反洗立即停止加砂进行反洗,将管柱内的全部沉砂冲将管柱内的全部沉砂冲出后出后,再试加砂，继续压裂；再试加砂，继续压裂； 水击解堵：水击解堵是用少部分压裂车水击解堵：水击解堵是用少部分压裂车,在安全压力范围内在安全压力范围内,从油管正憋从油管正憋压压,然后猛放压，形成一个水击现

55、象然后猛放压，形成一个水击现象,产生冲击和振动。经正冲击与反振动的产生冲击和振动。经正冲击与反振动的往复作用往复作用,冲击或振活沉砂段解除砂堵。冲击或振活沉砂段解除砂堵。 活动管柱反洗解堵：这种方法是活动管柱与反洗井相结合来解除砂堵。活动管柱反洗解堵：这种方法是活动管柱与反洗井相结合来解除砂堵。在砂堵比较严重的情况下在砂堵比较严重的情况下,迅速活动压裂管柱迅速活动压裂管柱,将油套环形空间的沉砂解除。将油套环形空间的沉砂解除。然后然后,再用反洗或水击法解油管沉砂。再用反洗或水击法解油管沉砂。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识33.33.怎样预防压裂砂堵事故？怎样预防压裂砂堵事故？ 预防

56、压裂砂堵事故最主要的是在地面上做好如下几项工作：预防压裂砂堵事故最主要的是在地面上做好如下几项工作： 下井工具从加工组装、试压直至发送现场，都要进行严格的质量把下井工具从加工组装、试压直至发送现场，都要进行严格的质量把关；关； 下井管柱要做到下井管柱要做到 “ 三丈量三丈量 ” 、 “ 三对口三对口 ” 。尤其是下封隔器的分层。尤其是下封隔器的分层压裂管柱一定要做到卡点准确；压裂管柱一定要做到卡点准确； 地面高压管汇和井口控制器、投球器、球型闸门、管线上的高压油地面高压管汇和井口控制器、投球器、球型闸门、管线上的高压油壬要做到定期检修，及时保养，保证做到安全可靠，操作灵活；壬要做到定期检修，及

57、时保养，保证做到安全可靠，操作灵活； 储存压裂液的各种容器要定期清洗；储存压裂液的各种容器要定期清洗； 支撑剂要做到清洁无杂质，防止泥砂等脏物混入；支撑剂要做到清洁无杂质，防止泥砂等脏物混入； 压裂设备要定期保养，及时检修，带病的设备不能上井编入车组进压裂设备要定期保养，及时检修，带病的设备不能上井编入车组进行冒险施工；行冒险施工； 压裂指挥人员，要严格按施工设计要求合理使用设备，判断要准确，压裂指挥人员，要严格按施工设计要求合理使用设备，判断要准确，指挥要得当。特殊井要提前做好预防砂堵事故准备工作。指挥要得当。特殊井要提前做好预防砂堵事故准备工作。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识

58、34.34.压裂造成砂堵、砂卡的原因有哪些？压裂造成砂堵、砂卡的原因有哪些？压裂造成砂堵、砂卡的原因主要有：压裂造成砂堵、砂卡的原因主要有： 压裂液悬砂性能差使砂子沉淀；压裂液悬砂性能差使砂子沉淀； 压裂液的含砂比过高；压裂液的含砂比过高； 压裂中途停泵时间过长；压裂中途停泵时间过长； 管柱卡距太大或发生故障而大量沉砂；管柱卡距太大或发生故障而大量沉砂； 替挤液不足。替挤液不足。35.35.砂卡时应怎样活动管柱？砂卡时应怎样活动管柱？压裂砂卡后压裂砂卡后,应及时活动管柱应及时活动管柱,使井内封隔器收拢使井内封隔器收拢,造成卡点附近的砂桥松造成卡点附近的砂桥松散。在活动管柱时不能猛提，应慢提快放

59、，以免将管柱卡死或将油管散。在活动管柱时不能猛提，应慢提快放，以免将管柱卡死或将油管拔断。拔断。 第五节第五节 压裂的基础知识压裂的基础知识36.36.压裂施工中出现断管柱时有哪些特征？压裂施工中出现断管柱时有哪些特征？压裂施工中出现断管柱时一般有三种特征：压裂施工中出现断管柱时一般有三种特征： 管柱在井口附近断脱：表现为泵压突然下降管柱在井口附近断脱：表现为泵压突然下降,套压猛升套压猛升,井口有较大振动和井口有较大振动和响声响声,同时油管上顶；同时油管上顶； 在封隔器以上距井口较深的部位油管断脱：表现为泵压突降在封隔器以上距井口较深的部位油管断脱：表现为泵压突降,套压迅速上套压迅速上升升,井口有振动，管柱稍有上顶；井口有振动，管柱稍有上顶； 在两封隔器卡点间管柱断脱：表现为泵压稍有波动在