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压裂施工动态曲线及特征分析
压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施,其基本方法是利用地面高压泵组将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,随即在井底蹩起高压,当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时,在井底附近地层裂缝内继续注入带有支撑剂的携砂液,裂缝向前延伸并填以支撑剂,关井后裂缝闭合在支撑剂上,从而在地层内形成一条只有一定长度、宽度和高度的高导流能力的填砂裂缝供油气流进筒内,由于裂缝导流能力比地层的孔隙通道导流能力大得多,相应地油气渗流阻力大为降低,达到增产目的。
压裂施工过程的主要步骤
1. 循环:每台压裂车在地面管线系统单独循环(不通过井口),即从供液罐—混砂车、压裂车—高压管
汇—供液罐组成一个循环系统。目的是了解供液罐供水情况和每台压裂车的上水情况。
2. 试压:地面高压管汇试压,目的是检查井口(总闸门以上部位)及高压管线系统连接部位受压情况,以保证正常施工。
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3. 试挤:用1~2台压裂车小排量向地层挤入液体,了解井下管柱是否畅通和地层的吸收能力。
4. 压裂:在试挤的基础上,证明地层有一定的吸收能力后,继续提高排量,在井底产生足够的压力,迫使地层形成裂缝。
5. 加砂:地层已形成裂缝后,用压裂液携带一定数量的砂子(支撑剂)沿着形成的裂缝向地层注入。
6. 替挤:预定的携砂液注完后,泵入不带砂子的压裂液(或其它液体),将井筒内的携砂液全部替入地层裂缝内。
7. 求产:利用原压裂液施工管柱或更换压裂施工管柱进行压裂液返排,并求得稳定的地层产量后投入开发。
上述的试挤、压裂、加砂、替挤是压裂施工中的4个主要步骤,其间的施工泵压、排量、混砂比、套压随施工时间的变化曲线组成压裂施工动态变化曲线。
压裂施工动态曲线分析
1. 试挤—压裂过程中两种曲线类型
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试挤、压裂是整个过程中短时间内的两个连续步骤,约占整个施工时间的1/5,往往把试挤、压裂两个过程的施工曲线统称为试挤曲线。
(1)试挤曲线类型
①有破裂显示型:指地层有明显压开显示。往往有三种情况可以判定地层是否压开:第一,泵压迅速下降,排量上升;第二,泵压不变,排量上升;第三,排量不变,泵压上升到一定高度后迅速下降。
②无破裂显示:指地层无明显的压开显示。泵压随着排量的增加而增加。
(2)试挤曲线认识分析
①试挤曲线的类型与压裂液性质关系不大。统计结果说明,用不同性质的压裂液,其试挤曲线类型所占比例基本接近,由此可以说“试挤”曲线类型与压裂液性质关系不大。从理论上讲,一次破裂显示产生一条裂缝,多次破裂可能显示多条裂缝。
②无明显破裂显示可能与地层的原生裂缝有关。无明显破裂显示,并不等于地层没有形成裂缝,而只能说明地层产生裂缝时所引起的泵压或排量变化在地
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