爆燃压裂起裂模型常见问题分析与修正

压裂前施工准备及常见问题处置预案探究压裂前施工准备及常见问题的处置预案是石油勘探开发领域中非常重要的一环，它直接关系到施工的顺利进行和工作安全。

本文将探究压裂前施工准备的内容以及常见问题的处置预案。

首先是压裂前施工准备。

压裂前施工准备包括以下几个方面：1. 地质勘探与数据分析：在进行压裂前，需要对目标区域进行地质勘探和数据分析。

这包括地质构造、地层厚度、岩石物性等信息的收集和分析，以便了解地层情况和压裂技术的可行性。

2. 设备及人员调配：根据施工计划，确定所需的设备和人员，并进行调配。

设备方面包括压裂液搅拌车、压裂泵等；人员方面包括工程师、技术人员、操作人员等。

3. 压裂液配方设计：根据地层情况和施工目的，进行合理的压裂液配方设计。

压裂液中一般包括水相、油相、添加剂等组分，根据需要进行配比调整。

4. 施工方案制定：根据地质勘探数据和压裂液配方设计结果，制定详细的施工方案。

包括施工流程、施工参数、施工时间等。

5. 安全措施：施工前需对压裂现场进行安全检查和安全培训，确保施工过程中的安全。

常见问题的处置预案如下：1. 压裂液异常：在压裂施工过程中，若发现压裂液异常，如浓度过高或过低，应及时停止施工并调整。

需要排查导致异常的原因，如设备故障、压力不稳定等，并采取相应的措施解决。

2. 泄漏事故：在施工过程中，若出现压裂液泄漏事故，应立即采取措施进行应急处理，包括停止泄漏源、隔离泄漏区域、清理泄漏液体，并及时报告相关部门。

4. 环境污染：压裂施工可能会对周围环境造成一定的污染。

当发生环境污染时，应及时采取措施进行清理，并采取防止再污染的措施，如用消防泡沫进行泄漏液体的覆盖。

5. 工作人员伤害：在施工过程中，工作人员可能会受伤。

此时应立即采取救援措施，并及时送医治疗。

以上就是压裂前施工准备及常见问题的处置预案的探究。

在实际施工中，需要根据具体情况进行调整和改进，以确保施工顺利进行和工作安全。

247压裂作业过程中常应各种因素造成压裂效果不理想，常见的问题有地层不入液压不开、压窜层、卡压裂管柱、沉砂等。

遇到该类问题如果不能采取正确的方式处理，不仅延迟了作业工期，还有可能造成工程事故，影响开采效果，增加了投入成本，造成巨大的经济损失，本文针对以上常见问题的产生及处理进行分析：1 目的层不吸液，压不开的原因及相应措施该类问题表现为当针对目的层实施压裂作业时，压裂车辆刚起泵施工，其泵注压力迅速升高至设计限制最高压力，目的层没有液量吸入，降排量时压力依然没有下降的趋势。

造成该问题的的主要因素如下：一是改造目的层的构造问题，地层物性差、孔隙度低、连通性极差，造成地层吸液困难；还有可能目的层含有大量的水敏性黏土矿物，遇压裂液会膨胀堵塞孔隙，导致地层不能吸入液体；还有可能是开采层结蜡或钻井过程中造成进井污染，导致连通性降低。

二是管柱及井下工具问题，目的层改造位置吐砂，造成喷砂器被砂埋，造成液体不流通，不能实施改造；还有可能管柱长度测量有误或是作业人员疏忽导致喷砂器未能下至指定层位，造成地层不吸液；管柱或油套环形空间存在油污或是其他杂物，在泵注过程中冲洗掉落造成堵塞；射孔质量不合格也会导致目的层未打开，导致改造层堵塞。

对于目的层存在的问题可以采取通过打前置酸，软化近井地层，实现目的层孔隙的清洗，去除近井污染，然后再进行常规压裂作业，通常可以解决该类问题。

对于管柱及井下工具问题则需要首先要对欲施工井进行通井，然后充分的循环和洗井，并对管柱长度进行认真测量并按设计配置好相应的短接，防止位置出现问题，还可采用瞬间起泵停泵，进行憋压和缓冲，或将管柱快速提放，来处理卡钻问题。

2 压窜地层问题压裂过程中出现窜层现象也较为常见，通常可通过压裂快速下降或先后两层破裂压裂几近相同两种情况进行判断，通常引起窜层现象的因素主要有如下几点：一是封隔器方面，当胶筒不能正常膨胀或在下钻过程中出现刮坏等现象无法在目的层形成有效的封隔效果，导致形成套喷，造成层位压窜，或是下钻位置不准确，导致封隔层位出现偏差也会出现层位压窜现象。

压裂施工中的故障处理在压裂施工过程中，由于对情况判断不准，分析不够，或施工准备、指挥及操作不当，往往会发生意外的事故。

因此，在压裂施工过程中，及时、准确地判断故障和果断地进行处理十分重要，必须予以足够的重视。

1.压不开地层压裂过程中，有时虽然达到了油层破裂压力，但是仍然压不开，其主要原因有：（1）地层结构致密，渗透率很差，或者有严重的堵塞，造成吸水能力很差，压裂液不能很好的进入油层中去。

（2）井筒与油层连通性不好或是不完善。

如射孔完成时，射孔孔眼没有射穿，或者射孔孔眼被堵剂、水泥等物堵塞等。

（3）井下压裂管柱深度搞错，封隔器下错位置而卡在为射开井段。

（4）喷砂器下错位置或滑套与钢球有错，也有可能挡住压裂通道。

遇到上述情况时，要认真分析原因，针对性地进行处理。

若确认为第一种原因时，不要忙于起换井下管柱，应在不损坏套管和井口设备的前提下适当提高泵压，再次试探着压裂。

若仍压不开，可考虑用水力喷射预处理后再次进行压裂。

属于第二、三种原因时，应起出压裂管柱丈量及校对深度，解除堵塞或射孔、补孔后，方可再次进行压裂。

2.蹩不起压力发生这种情况可能有以下几方面的原因：①井下严重漏失；②压裂液的数量不够，未能灌满井筒；③压力表坏了。

遇到后两种情况时，要认真检查压力表或多打一些压裂液。

若证实是井下严重漏失，需重新考虑该井是否还值得压裂。

3.蹩泵蹩泵的原因是油管堵塞、地面管线冻结堵塞，以及管线接错等。

可以根据开泵后排出液体的总量大致估计出堵塞的位置。

如果是地面堵塞，可以更换管线；如果是井下堵塞，可以采用正蹩或反蹩的措施，或上提管柱检查。

4.封隔器坐封不住及管外串通在坐封封隔器时，应打开套管闸门。

当关封隔器坐封不住时，套管就会溢流，这时可同时开动几部车，加大排量，使封隔器获得足够的压差，达到密封的目的。

若仍然无效，可以活动一下封隔器（将封隔器上提至怀疑串通层段以上）再试坐。

若仍然坐不住，说明封隔器有问题，需要起管柱进行检查。

压裂施工中常见问题及处理方法摘要：在油田开采过程中，压裂技术是保证油气高产的重要手段，在压裂施工过程，我们通常会出现一些问题，可能造成巨大的损失。

为了减少和避免这些损失的发生，了解和掌握压裂施工中常见的问题及其处理方法很有必要。

关键词：压裂施工问题处理方法所谓压裂，就是利用水压或者其它方式，使油层形成裂缝，借此注水加压或者增加产油量的手段。

我们在压裂施工中，往往受各种因素的影响，产生各种各样的问题，这对我们油区的财产造成了损失，也同时威胁着油区施工人员的安全，如何避免压裂施工中的问题，成为了本文探究的课题。

一、压裂施工的影响因素压裂施工中的影响因素多种多样，笔者在此简要介绍几个主要影响方面。

1.压裂设备压裂设备的好坏直接影响着压裂的效果，在压裂过程中，常常会出现压裂所需压力达不到的情况，这反映在压裂设备上就是压力指标不够，不能满足实际需求。

当然，压力达不到所需，这也有可能是射孔被堵或者其它原因造成的。

另外，就压裂设备而言，精准的数据测算是必不可少的，往往油井重大的安全事故，均是由管理人员判断失误所造成的，精准的数据往往可以有效的减少误判。

2.地质因素地质因素是影响压裂过程的重要方面，地质的好坏直接影响压裂方式的选择。

好的压裂方法往往事半功倍，而不那么合适的压裂方式就有点鸡肋的感觉。

地质因素影响压裂施工，主要是由于（1）地层自身因素（2）地层中粘土矿物（3）油层结蜡三个因素所造成。

3.管柱因素管柱因素也是影响压裂施工的一个重要方面，管柱直接影响加压、加液。

具体的来讲，管柱因素影响压裂施工主要体现在三个方面：（1）喷砂器被掩埋；（2）压裂管柱的位置不当；（3）压裂管柱不干净，存在死油。

4.井身因素井身原因影响压裂施工主要表现在四个方面，（1）射控炮眼被污染；（2）牙签挤酸压不开，处理办法一般是调整位置，将酸挤压至预设位置；（3）油套唤醒空间存在重泥浆等物质；（4）射孔质量问题，炮眼数量少或者没有炮眼，直接影响压裂施工。

压裂常见事故分析及对策沙南作业区各区块于1989年相继投入开发，随着油田的不断开发，油井含水上升速度加快，水淹水窜井增多，老井重复压裂改造规模逐步放大，且重复压裂改造效果逐次下降，储层改造措施的难度越来越大，因此近年来大范围地使用了不同类型的转向压裂、分层压裂，虽然取得了比传统普通压裂更好的效果，但由于施工工艺变得复杂以及压力上升等原因，事故率也明显上升。

从近年来压裂事故井（施工未完或因现场施工原因未按设计施工）看，包括了管柱破裂、脱落，井口刺漏还是超过限压其他种情况，这些事故的发生，不仅使现场施工的风险性增加，而且浪费了成本、人力物力，对沙南作业区压裂施工常见事故进行分析，并寻求解决对策，来减少现场事故的可能来，从而保证现场施工。

统计近年来作业区压裂现场施工中存在的主要问题，主要有以下：1、套压超限沙南作业区采油树承压多为25Ma，因此所有压裂井施工时都安装了井口保护器。

近年来沙南作业区压裂施工所用井口保护器型号多为GN2000-250，耐压15000PSI（约合103.4MPa），该保护器工作时通过液压坐封在油管头上，达到保护井口的目的。

但在压裂施工时，采油树井口套管部分仍要直接承受压裂施工压力，压裂施工中如何既能保护套管，又能达到制定的压裂方案，成为压裂工作的难点之一。

从近年来准东采油厂的压裂看，对比火烧山、西泉、吉木萨尔等油田，沙南作业区北三台油田、沙南油田压裂施工时套压相对偏高，统计发现沙南油田近三年来套管压力超过20MPa的井占30%以上，在相同型号的采油树下，施工风险明显更高。

在与其他作业区压裂时采用相同的设备、工艺及压裂原材料下，造成沙南施工套管压力过高的主要因素有：1、油藏埋藏深度；2、油层物性；3、转向压裂。

1）油藏地质特征造成施工套压过高油藏埋藏深度和油层物性是属于不可控因素，因此需要在密切注意转向压裂对套管压力的影响，以免造成套压超限影响施工效果，甚至造成安全事故。

SQ4275井该井设计为转向压裂，现场压裂时，刚一起泵（此时排量还很低），套压就在23MPa左右，最高时达24.2MPa。

图1 压裂头形状
图2 压裂头示意
图3 压裂头内孔裂纹形貌
行为，才能有效地提升企业的竞争力。

只有在贯彻热处理标准化方面“精耕细作”才能获得企业的技术进步和产业能力的全面丰收。

这样，在技术日新月异、市场变化莫测的今天和明天，永远立于不败之地，拥抱更灿烂的未来。

者简介：赵步青
峰，安徽嘉龙锋钢刀具有限公司。

20180804
热加工
压裂头毛坯夹杂物及高低倍组织均满足技术要求。

（2）压裂头热处理工艺热处理工艺如图5所示。

通过对压裂头进行取样分析，发现压裂头力学性能、微观组织及晶粒度均满足技术要求。

（3）裂纹形貌对裂纹进行取样分析，裂纹形貌如图6所示，裂纹是在热处理过程中产生的。

图5 热处理工艺
图6 裂纹形貌
图7 大型产品淬火后的残余应力图
图8 大型件应力的作用方式和淬裂产
生的力学模型
线部分），已先于内部冷至低温
（直到室温），这时内部金属的
温度必然不同程度地高于外层，
当心部金属随后继续降温时，因
伴随的体积收缩受到外层金属的
强制约束，而在中心
三向拉应力，其最大拉应力主要
作用在大型件的截面中心处。

金
属力学性能理论表明，金属在三
向拉应力作用下，大大约束了塑
性变形能力，使其转变为脆性状
图4 靠近内孔小凸台端面上的裂纹。

233吴起油田地处鄂尔多斯盆地陕北斜坡（伊陕斜坡），目前生产层位主要为侏罗系延安组和三叠系延长组，属“低压、低渗透、低空隙”油藏，尤其是三叠系下组合油藏储层物性较差，在油水井投产、措施改造必须采用水力压裂工艺措施，油田压裂工艺为油田稳产提高采收率做出了突出贡献。

但在压裂施工作业中经常会遇到很多问题，现对油田压裂施工中常见问题进行分析及处理措施。

1 储层压不开原因分析（1）地质因素：因地层物性较差，目的层无注入量或注入量较低达不到设计要求。

处理措施：在安全压裂施工范围内，井下管柱或地面设备不超压的情况下进行瞬间多次起停泵憋压压开地层、或挤酸预处理再进行压裂。

（2）井下压裂管柱、工具因素：①压裂封隔器下入位置与设计不符或压裂工具组配错误；②压裂管柱不通；处理措施：封隔器位置错误可以现场调整隔器位置后在进行压裂，如组配错误则起出后重新按设及进行下入，或大排量反洗出油管中堵塞物后在进行压裂。

（3）井身因素：①射孔炮眼污染严重（主要为钻井泥浆污染）；②射孔质量问题；③旧井结蜡结垢严重炮眼被堵；处理措施：对于射孔炮眼污染严重压开目的层后地层吸入量较低可以先进行挤酸预处理，因射孔质量问题可以重新进行射孔后在进行压裂，对于旧井压裂改造前先进行套管刮削洗井后在进行压裂见图1。

图1 压裂施工曲线2 封隔器不座封原因分析（1）封隔器损坏：固井后套管壁有水泥块或在下压裂管柱速度过快。

处理措施：在压裂措施作业前先进行套管刮削控制下钻速度。

（2）封隔器上部管柱有裂缝或穿孔：使用旧井油管压裂时因油管磨损腐蚀被损坏。

处理措施：利用旧油管压裂时先进行清蜡对油管试压、检查油管丝扣是否完好。

（3）下入喷砂器或直咀直径不符合设计要求：修井技术员未按设计选取合适的喷砂器或直咀。

处理措施：现场排查无其他原因后起出原压裂管柱检查直咀及封隔器是否完好，重新下入进行压裂。

3 压窜的原因分析（1）层间窜：同时射开两层，上下夹层比较薄，压裂时易窜层；处理措施：下入三封或选择两层合压。

压裂施工过程中常见问题及应对措施摘要:压裂为油水井增产增注的重要措施,越来越多的应用到油层的改造上来,本文通过分析在压裂施工过程中遇到的问题,并提出相应的解决办法,为压裂施工的成功实施提供经验。

关键词:压裂常见问题应对措施压裂施工的成功与否涉及到方方面面,包括地下、井筒及地面等,在多年的压裂施工监督中,总结了以下5种压裂施工中常见的问题及解决办法。

1 配错或下错管柱(1)单层压裂:单层压裂施工一般是用一级封隔器来保护压裂层上部套管,或用两级封隔器来隔离目的层与其它油层。

如果压裂管柱下错,使封隔器卡在射孔炮眼上,压裂时压裂液就会通过封隔器上面的炮眼进入套管形成套喷。

处理措施:正确丈量计算下井管柱。

(2)多层压裂时管柱配错,对压裂施工是极其危险的,出现的情况也很复杂,包括:压不开、套喷、油管打洞、损坏封隔器、卡管柱等一系列严重问题,一旦发现有套喷现象,要立即终止施工,核对井场管柱记录或上磁测查找原因。

2 压裂砂堵发生砂堵的原因主要有:(1)前置液少,动态缝宽不够,容易形成砂堵。

(2)加砂过程中,由于设备损坏、仪器故障停车更换或修理,中途停泵时间长,造成沉砂堵。

这些故障有多种情况:压裂车抽空、混砂车零部件故障、计算机系统失灵、井口设备破裂。

(3)压裂液滤失严重砂比提升过快,造成砂堵。

解决办法:若出现砂堵,应立即放喷或反循环洗井,压力正常后,泵入前置液,如果压力稳定可恢复压裂施工。

3 压裂封隔器出现问题Y531型压裂封隔器自1997年投入使用以来,经过多次改型,其工艺技术已经成熟。

失效原因除部分受到井内温度(高温)等恶劣环境影响外,大部分是因为工具质量不稳定造成的。

主要表现为:(1)封隔器胶筒耐温耐压不达标,工作时胶筒破裂失去密封;水力锚锚定机构选材和装配缺陷,造成管柱在高压下窜动,封隔器失去密封;出现问题的井有D6-4井(封隔器失效)、E55-X9(封隔器失效)。

(2)水力锚爪回复机构故障,导致压裂放喷压井后,起管柱遇卡,这种情况较多,E72-斜2井、E 7-斜17井、D80-斜91井等6口。