压裂施工常见的问题分析.ppt

六、施工曲线分析 压裂施工中发生的事故会在施工压力上反映出来。例如砂堵、油套管破裂等。虽然影响施工压力的因素非常复杂，但是施工压力却是我们了解井下情况的重要手段，因此正确分析压裂施工曲线，及时发现现场施工中的问题，并迅速作出处理，是每个现场压裂工程师的重要职责。 选取一口井作为实例进行一下简单的分析。 该井的压裂设计基本情况： 六、施工曲线分析 射孔数据表 射孔井段 m 厚度 m 枪型 弹型 孔密 孔/m 射孔 方式 相位 ° 气层 中深 m 静温 ℃ 3418.8～3427.9 9.1 102 127 16 电缆 传输 60 3423.3 105(估) 压裂施工参数表 施工管柱下深 液柱压力MPa 施工 排量m3/min 支撑剂量m3 最大含砂浓度 % 平均含砂浓度 % 预计破裂压力MPa 预计施工摩阻MPa 预计施工泵压MPa 施工限压MPa 液氮m3 顶替液 m3 3408 34.2 2.5-3.0 35.7 33 21.6 59.9 32.7 58.5 68 10 10.9 六、施工曲线分析 A B C E D F G o 1、启泵阶段（OA段） 正常施工时，启泵阶段泵压随排量的增加而增加。达到设计排量时，此时的泵压等于地层破裂压力减去液柱压力再加上清水摩阻。 六、施工曲线分析 此阶段，如果泵压明显高于预计压力，则应停泵，观察停泵压 力。若停泵压力高，说明地层破裂压力高（破裂压力等于停泵压力 加液柱压力），应按照实际压力调整压裂设计。若停泵压力低，可 能是摩阻高，则首先循环洗井，检查井筒是否被堵塞，如果再次启 泵泵压仍然高，则可能是砂埋油层（出砂井）、炮孔堵塞或射孔效 率低、如果是分压井也可能是工具下入位置错误。需要根据具体情 况进行处理。 该井曲线OA段的泵压达到55MPa，预计地层破裂压力59.9MPa， 液柱压力34.2MPa，以此计算清水摩阻应该是29.3MPa。 2、前置液泵注初期阶段（AB段） 此阶段主要判断压裂液是否降阻，无法判断裂缝的延伸方式。此阶段压力下降的主要因素有压裂液（交联液）降阻、堵塞的炮孔被冲洗开。此阶段压力上升的原因主要是压裂液增阻、裂缝的延伸，后者的压力增加幅度较小。 六、施工曲线分析 该井曲线AB段的泵压从55MPa下降到44MPa，后又上升到52MPa。 预计地层破裂压力59.9MPa，液柱压力34.2MPa，以此计算交联液的 摩阻应该是18.3MPa，那么和OA段泵压计算后的清水摩阻29.3MPa 相比，交联液的降阻率达到了38%。 如果此阶段泵压上升幅度过高，影响施工正常进行，一般说明压裂 液摩阻高，应及时调整，降低摩阻。本井去西安高的原因主要是伴注液 氮造成的。 3、前置液泵注后期阶段（BC段） 此阶段施工参数基本稳定，前置液进入地层，井筒中充满压裂液，地面泵压的变化真实反映了裂缝的延伸情况。压力缓慢上升说明裂缝主要沿着长度方向延伸。如果压力恒定，裂缝可能进入了隔挡层，应适当降低排量和压裂液粘度。如果压力下降，则裂缝可能突破隔挡层进入低应力层。 六、施工曲线分析 该井曲线BC段的泵压基本上是从48MPa缓慢上升到52MPa左右。上升趋势比较明显，说明裂缝在缝长上在缓慢延伸。 预计地层破裂压力59.9MPa，液柱压力34.2MPa，施工泵压48-52MPa，以此计算交联液的摩阻应该是26.3MPa。（此摩阻值包括液氮引起的摩阻） 4、携砂液泵注前期阶段（CD段） 此阶段携砂液只是进入井筒，还未进入地层。砂液密度比压裂液的密度大，而且随着砂比的增加，砂液密度也在增加，根据施工泵压计算公式：施工泵压=地层破裂压裂+摩阻-液柱压力。可以看出，此阶段的施工泵压一般是会下降的。 六、施工曲线分析 该井曲线CD段的泵压趋势明显是基本上是呈下降趋势的，而且此时的施工砂比刚刚达到10%左右。 5、携砂液泵注后期阶段（DE段） 此阶段支撑剂进入地层开始直到停止加砂，随着砂比的增加，施工泵压一般会下降。从地层角度出发，D点位压裂施工中的分界点，此点之前为造缝阶段，之后为填砂阶段，必须密切注意支撑剂运移造成的压力变化，防止砂堵发生。 如果在支撑剂进入裂缝初期，压力明显上升，可能是裂缝窄或多条裂缝发育等造成的。总之，如果支撑剂进入裂缝不畅，应停止加砂，观察压力变化，压力恢复平稳后才可以继续加砂。如果压力曲线（扣除液柱影响）斜率波动，而此时排量没有变化，则可能是压裂液粘度变化引起的摩阻变化造成的，此时需要及时调整交联比，确保液体性能稳定，保证施工成功。 六、施工曲线分析 该井曲线