压裂管柱活动不开原因分析
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压裂压裂是指在井筒中形成高压迫使地层形成裂缝的施工过程。
通常指水力压裂,水力压裂是指应用水力传压原理,从地面泵入携带支撑剂的高压工作液,使地层形成并保持裂缝,是被国内、外广泛应用的行之有效的增产、增注措施。
由于被支撑剂充填的高导流能力裂缝相当于扩大了井筒半径,增加了泄流面积,大大降低了渗流阻力,因而能大幅度提高油、气井产量,提高采油速度,缩短开采周期,降低采油成本。
第一节压裂设备及管柱一、地面设备1、压裂井口压裂井口一般可分为两类:①用采油树压裂,采油树型号可分为250、350、600、700、1050型,250型工作压力25MPa,主要用于浅井,其它型号分别用于中深井、深井和超深井,如果单位以大气压计算,工作压力基本与型号命名相同。
②采用大弯管、投球器、井口球阀与井口控制器的专用压裂井口,完成压裂施工,大弯管、投球器及井口球阀工作压力70MPa或100MPa。
2、压裂管汇目前压裂管汇种类很多,承压和最大过砂能力也不相同。
常用的有压裂管汇车和专用的地面管汇。
专用的地面管汇有8个连接头,压裂车可任选一个连接。
高压管线外径Ф76mm,内径Ф60mm,最高压力可达100MPa。
3、投球器投球器有两种,一种是前面井口装置中用于分层压裂管柱中投钢球的投球器,另一种是选压或多裂缝压裂封堵炮眼用投球器。
美国进口投球器,最大工作压力100MPa,一次装Ф22mm的堵球200个,电动旋转投球每分钟12圈,每圈投4个球。
二、压裂车组压裂设备主要包括压裂车、混砂车、仪表车、管汇车等。
1、压裂泵车压裂车是压裂的主要动力设备,它的作用是产生高压,大排量的向地层注入压裂液,压开地层,并将支撑剂注入裂缝。
它是压裂施工中的关键设备,主要由运载汽车、驱泵动力、传动装置、压裂泵等四部分组成。
压裂泵是压裂车的主机。
对压裂车技术性能要求大部分是对压裂泵提出的。
目前各油田压裂车组在产地、品牌和型号上有很多不同种类。
几种常见的压裂车性能参数见表1,S—2000型泵压力排量表见表2。
浅谈压裂施工中管柱砂卡及组合解卡工艺技术摘要:目前采用压裂对地层进行改造是行之有效的手段之一,达到疏通地层,解除堵塞,增大过流截面,提高渗透率,提高油井产量。
但在压裂施工中经常出现因各种原因造成管柱砂卡,分析压裂管柱砂卡原因,结合现场实际,采用组合解卡工艺技术,有效地解决了现场生产难题,同时缩短修井时间,降低生产成本。
实践证明该方法可行、有效。
关键词:压裂管柱砂卡组合解卡工艺技术在过去的作业施工中,处理管柱砂埋卡钻事故通常采用大力上提、倒扣+套铣等作业手段来进行解除,不但处理事故的周期长,难以奏效,而且投入的人力、物力和费用也很大。
针对现场作业中出现的压裂管柱砂卡问题,采用在油管内下小直径管柱冲砂,加破胶剂浸泡,并配合采用抽汲工艺,经现场应用取得了良好的效果。
1常规砂卡原因分析常规油水井管柱砂卡主要有以下几个方面的原因;(1)油井生产时,油层中的砂子随着油流进入套管,随压力降低逐渐沉淀,使砂面上升埋住封隔器或一部分油管造成砂卡。
注水井在注水过程中,由于压力不稳定或停注造成倒流现象,使砂子进入套管,也会造成砂卡。
(2)压裂时所用管柱的尾管过长,含砂比大,排量小,压裂后放压过猛等,均能造成砂卡。
(3)使用封隔器进行分层或选层压裂时,固井质量不好、油层薄造成压裂时管外窜或压裂砂窜入封隔器、水力锚等大直径井下工具之上,造成砂卡。
(4)压裂后,大斜度定向井探砂面,操作方法和负荷控制不当,管柱擦人砂面,易造成砂卡。
(5)冲砂时泵的排量不够,使液体上返速度过小,携砂能力差。
不能将砂子完全携带到地面造成砂卡。
井口倒灌或接单根时间过长,砂子下沉造成砂卡。
2常规砂卡解卡方法常规的解除管柱砂卡的方法主要有以下几种:(1)活动管柱解卡:对于卡钻时间不长或卡钻不严重的井,可上提或下放管柱,使砂子疏松解除卡钻事故。
(2)憋压反循环解卡:发现砂卡后应立即开泵循环,进行反洗井。
若能洗通,砂卡即解除,若洗不通,可采取憋压后放压的方法进行解卡。
油井压裂的风险分析与安全对策(通用版)Safety is the prerequisite for enterprise production, and production is the guarantee ofefficiency. Pay attention to safety at all times.( 安全论文)单位:_______________________部门:_______________________日期:_______________________本文档文字可以自由修改油井压裂的风险分析与安全对策(通用版)摘要:对油井压裂过程中存在的安全风险进行了分析,梳理了安全管理的重点环节,提出了相应的安全管理对策措施。
关键词:油井压裂风险分析安全对策0引言油井压裂作业设备多、环节多,具有技术含量高、施工难度大、作业环境恶劣、救援及逃生困难的特点,安全管理工作难度大,极易酿成重大的人员伤亡和财产损失事故。
笔者就油井压裂过程中存在的安全风险进行了分析,并提出了相应的安全管理对策措施。
1压裂施工风险分析1.1人员与设备高度集中压裂作业井场占地一般1600m2左右;压裂设备包括压裂车、混砂车、仪表车、管汇车、砂罐车及立式砂罐、大罐等。
在特殊情况下,如压力高或需要更大排量施工的井,还要增加压裂车和仪表车。
井场人员和设备密集,管理难度大。
1.2井场布置易存在隐患由于受井场场地的限制,施工车辆距离井口过近,压裂仪表车、其他辅助车辆和仪器距离高压区的距离较近,存在安全隐患。
1.3施工过程危险性高压裂作业施工,尤其是老井、重复压裂井、大型酸化压裂,工序复杂,地面压力在30MPa-60MPa 之间,极易造成井身结构破坏、管线爆裂,发生卡钻、砂堵油管、管柱断脱、井口设备刺漏等工程事故,极易引发井喷事故和物体打击事故。
1.4救援及逃生困难由于井场摆放着各种车辆和压裂罐,视野较窄,一旦发生事故,很难迅速逃生和得到救援,极易升级为恶性事件。
压裂施工中常见问题及处理方法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。
工程技术试题(管理人员)填空题部分1.破碎压力计算:直井:刹时停泵压力 +(射孔底界—射孔顶界) /2*100 、水平井:刹时停泵压力 +垂深、2. 如井下有封隔器,压裂时套管均衡压力一般采纳地面泵压的1/3~1/5 。
3.常用压裂管柱的规格 : (1) 73mm(2?in )油管:外径 73mm,内径 62mm。
内容积,外容积4.185 L/m 。
( 2) 89mm(3in)油管:外径,内径 76mm。
内容积,外容积 6.207 L/m 。
4.关于随意时间段的混砂比,可经过下式计算得出:均匀混砂比=砂量排量*时间0.64 *砂量 % ,该式为石英砂 ( 密度 1.67 × 103Kg/m)混砂比计算公式,假如为其余支撑剂,则视其密度,式中系数作相应变化。
5.原地层的浸透率与有效厚度的乘积称为地层系数。
6.喷砂器的作用:向地层喷砂液,造成节流压差,保证封隔器所需的坐封压力。
7.压力系数是指某地层深度的地层压力与该深度的静水柱压力之比。
8.在进行井下作业时,压井液压力的下限要能够保持与地层压力均衡,而其上限则不该超出地层的破碎压力以防止压裂地层造成井喷。
9.理想的压裂液一定拥有多种用途并知足以下条件:低滤失性,携砂性,降阻性,稳固性,配伍性,低残渣,易返排。
10.施工时液体的流动过程:压裂液罐 - 混砂装置 - 压裂泵车 - 管汇 - 地面管线 - 井口 - 井下管线 - 喷砂器 - 油套环空 - 射孔炮眼 - 地层。
11.地质结构的基本种类有四类:水平结构、倾斜结构、褶皱结构和断裂构造。
12.天然石油是从油、气田中开采出来的;人造石油是从煤或油页岩等干馏出来的。
13.依据圈闭的成因,圈闭分为结构圈闭、地层圈闭、岩性圈闭等。
14.一个油气藏一定具备两个基本条件:同一圈闭内油气齐集;拥有一致的压力系统。
15.大庆长垣的原油属于白腊基原油,含蜡量达 20%~ 30%,凝结点为 23~32℃,含硫量低,一般小于0.1%。
关于压裂的20个常识1、水力压裂水力压裂简称压裂,是油气井增产、注入井增注的一项重要技术措施。
它是利用地面高压泵组,将压裂液以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底造成高压,并超过井壁处的地层闭合应力及岩石的抗张强度,使地层破裂,形成裂缝,然后,继续将带有支撑剂的液体注入缝中,使此缝向外延伸,并在缝内填以支撑剂,停泵后地层中即形成有足够长度和一定宽度及高度的填砂裂缝。
2、笼统压裂笼统压裂是在已射孔炮眼部位的上部下入封隔器、喷砂器等下井工具,对射孔部位进行压裂,达到对目的层的解堵或改造。
3、封隔器分层压裂封隔器分层压裂是通过封隔器分层压裂管柱来实现的,适用于非均质程度小,层间含水率差异小,且已按常规射孔的高中低渗透、多油层的改造。
4、限流法压裂限流法压裂是通过低密度射孔、大排量供液,形成足够的炮眼摩阻,使井筒内保持较高的压力,从而达到连续压开一些破裂压力相近层的目的。
5、复合压裂复合压裂是指高能气体压裂技术、热化学工艺技术、酸化工艺技术与水力压裂技术相结合的技术。
该技术适用于低温、欠压、稠油、含蜡量高的储层的改造。
6、CO2泡沫压裂CO2泡沫压裂是把液态二氧化碳和水基压裂液形成的混合液泵入井中,实施压裂,达到增产增注的目的。
该技术适用于低压低产气井、水敏性地层、特低渗透油层和稠油井。
7、同步压裂同步压裂是指对2口或2口以上的配对井进行同时压裂。
同步压裂采用的是使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短的方法,来增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积,利用井间连通的优势来增大工作区裂缝的程度和强度,最大限度地连通天然裂缝。
8、水力喷射压裂水力喷射压裂是用高速和高压流体携带砂体进行射孔,打开地层与井筒之间的通道后,提高流体排量,从而在地层中打开裂缝的水力压裂技术。
9、压裂车压裂车是压裂的主要动力设备,它的作用是给压裂液加压,并大排量地注向地层,压开地层,并将支撑剂注入裂缝。
主要由运载汽车、驱泵动力、传动装置、压裂泵四部分组成。
压裂施工中管柱砂卡原因与解卡工艺作者:李勤焕王威来源:《中国科技博览》2014年第06期胜利石油工程有限公司西南分公司试气28队257000摘要:目前采用压裂对地层进行改造是行之有效的手段之一,达到疏通地层,解除堵塞,增大过流截面,提高渗透率,提高油井产量。
但在压裂施工中经常出现因各种原因造成管柱砂卡,分析压裂管柱砂卡原因,结合现场实际,采用组合解卡工艺技术,有效地解决了现场生产难题,同时缩短修井时间,降低生产成本。
关键词:压裂管柱;砂卡;解卡;对策中图分类号:U443.13+3引言为疏通地层,解除堵塞,增大过流截面,提高渗透率,提高油井产量,而采用压裂对地层改造是目前行之有效的手段之一。
在压裂施工中经常会出现因各种原因造成管柱砂卡,对于以往在作业施工现场,处理管柱的砂埋卡钻事故时,通常采用大力上提、倒扣+套铣等作业手段来进行解除,但当油管砂埋深度较大(几十米)时,强提活动解卡很难奏效;采用倒扣+套铣的作业手段,不但处理事故的周期长,难以奏效,而且投入的人力、物力和费用也很大。
针对现场作业中出现的压裂管柱砂卡的问题,采用在油管内下小直径管柱冲砂,加破胶剂浸泡,并配合采用抽汲工艺,经现场应用,取得了良好的效果。
一、常规砂卡解卡工艺技术1.常规砂卡原因分析常规油水井管柱砂卡主要有以下几个方面的原因:(1)油井生产时,油层中的砂子随着油流进入套管,随压力降低逐渐沉淀,使砂面上升埋住封隔器或一部分油管造成砂卡。
注水井在注水过程中,由于压力不稳定或停注造成倒流现象,使砂子进入套管,也会造成砂卡。
(2)压裂时所用管柱的尾管过长,含砂比大,排量小,压裂后放压过猛等,均能造成砂卡。
(3)使用封隔器进行分层或选层压裂时,固井质量不好、油层薄造成压裂时管外窜或压裂砂窜入封隔器、水力锚等大直径井下工具之上,造成砂卡。
(4)压裂后,大斜度定向井探砂面,操作方法和负荷控制不当,管柱擦入砂面,易造成砂卡。
(5)冲砂时泵的排量不够,使液体上返速度过小,携砂能力差,不能将砂子完全携带到地面造成砂卡。
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。
274管理科学与工程技术GUANLIKEXUEYUGONGCHENGJISHU大位移井在开发油气时具有水平位移大、钻穿油层井段长、控油面积广、单井产量高等特点,它是低渗透、稠油油气藏以及小储量边际油气藏的有效开发方式。
大位移井主要用来开发近海油气田、海上油气田、不同类型的油气田,它可以减少油井数量,大大的降低开发成本以及保护环境。
为了更有效率的开发油气藏,需要对大位移井进行压裂,由于大位移井集中了定向井、水平井和超深井的难点,压裂管柱下入到预定井深比较困难。
现有的压裂管柱在应用于大位移井下入时存在明显的不足,从而大大影响了压裂施工的成功率。
为此,笔者广泛调研了目前大位移井的各方面相关资料,分析了大位移井管柱下入可能遇到的问题,并提出相应的措施。
一、大位移井压裂管柱下入难点(一)摩阻大。
在大位移井水平段和弯曲段,压裂管柱贴向套管壁的下侧,产生摩擦阻力。
摩擦阻力的合力方向是沿压裂管柱轴向的(在直井段摩擦阻力方向是垂直的)。
摩擦阻力的大小与套管柱或者裸眼井壁的摩擦系数有关,与压裂管柱和套管柱或者裸眼井壁的接触长度有关,也与井眼的倾斜角度有关。
大斜度、水平井段长、稳斜井段长是大位移井的显著特点,压裂管柱所受的总摩擦阻力将会比常规的定向井、水平井大许多。
(二)磨损严重。
压裂管柱下入过程中,下井工具、油管本体和套管都会产生磨损,但下井工具和套管磨损更加严重。
其原因是下井工具的直径比油管本体大,因此最容易与套管内壁接触,在接触力的作用下促使下井工具和套管都发生磨损。
在井眼下部井段,有残余钻井液,接触力增大,使下井工具和套管内壁之间的钻井液润滑膜的润滑作用降低,当接触力足够大时,润滑膜的润滑作用消失,下井工具与套管内壁直接接触。
在较大载荷作用下,两者之间产生干摩擦,并产生大量热量,不仅加速套管柱的磨损,而且可能导致下井工具纵向磨损。
(三)屈曲变形大。
由于大部分压裂管柱直径较小、壁厚较薄,刚度较小,在轴向力作用下容易发生屈曲变形。