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压裂基础知识

压裂的基本工序(包括压前、压中、压后): 通井→洗井→射孔→压裂→完井 一、通井

通井目的:用以清除套管内壁上的杂物,探明从井口至井底是否畅通无阻,并核实人工井底的实际深度,以确保射孔作业安全顺利进行。

通井原理:将通径规接在油管柱的最下端,逐步加深管柱,下入至井底。若中途遇阻严禁猛提、猛放,以免提断或卡死管柱。

通井规是检查套管内径的常用工具,用它可以检查套管内径是否符合标准。 二、洗井

洗井:用清水将井筒壁上和井底污物带出井口,保持井底干净,减少煤层污染,便于后续施工。

1、洗井方式:通常分正循环洗井和反循环洗井两种。 ①正循环洗井:指洗井液从油管进入井筒,从油管与套管的环形空间返出地面的洗井方式。

②反循环洗井:指洗井液从油管与套管的环形空间进入井筒,从油管返出地面的洗井方式。

洗井以出水口流出清水为合格。

正洗井和反洗井各有利弊,正洗井对井底造成的回压较小,但洗井工作液在油套环空中上返的速度稍慢,对套管壁上脏物的冲洗力度

相对小些;反洗井对井底造成的回压较大,洗井工作液在油管中上返的速度较快,对套管壁上脏物的冲洗力度相对大些。

2、洗井程序及技术要求

1)、按施工设计的管柱结构要求,将洗井管柱下至预定深度。 2)、连接地面管线,地面管线试压至设计施工泵压的1.5倍,经5min 后不刺不漏为合格。

3)、打入洗井工作液。洗井时要注意观察泵压变化,排量由小到大,出口排液正常后逐渐加大排量,排量一般控制在0.3~0.5m3/min。

4)、洗井过程中,随时观察并记录泵压、排量、出口排量及漏失量等数据。泵压升高洗井不通时,应停泵及时分析原因进行处理,不得强行憋泵。

5)、严重漏失井采取有效堵漏措施后,再进行洗井施工。 6)、出砂严重的井优先采用反循环法洗井,保持不喷不漏、平衡洗井。若正循环洗井时,应经常活动管柱。

7)、洗井过程中加深或上提管柱时,洗井工作液必须循环二周以上方可活动管柱,并迅速连接好管柱,直到洗井至施工设计深度。 三、射孔

是压裂前的一道工序,指用电缆把射孔枪下入井内,对准煤层,射孔弹穿透套管壁和水泥环,打开煤层与井筒的通道,为压裂施工做好准备。

射孔主要由射孔枪和射孔弹组成,目前我公司主要采用的是102型射孔枪,127型射孔弹。

孔密:指煤层每米厚度上的射孔数,单位为孔/米。一般有8孔/米、16孔/米、24孔/米。

射孔发射率要求必须达到90%以上,如果低于90%,应采取相应的补救措施,并报甲方现场有关人员批准。

四、压裂

1、压裂的概念:

目前我公司主要采用套管水力压裂。

水力压裂实质是利用液体传导压力的作用,将煤层压开,形成裂缝,从而改善瓦斯在煤层中的运移通道,提高生产能力,达到增产、高产的目的。

压裂过程中的液体传压作用是通过地面高压泵组设备来实施的。压裂施工时利用高压泵组将具有一定砂比的的液体高速向煤层内注入。当注入速度大于煤层的吸收速度时,就会在井底逐渐形成很高的压力,在外来压力超过煤层的抗压强度的时候,地层就会发生破裂或使原来的微小缝隙张开,形成较大的裂缝。为了防止裂缝愈合,在不断注入的液体中加入支撑剂(石英砂),随着液体的不断注入,已形成的裂缝就向煤层内部延伸扩展,这样就在煤层中产生了一条或数条渗流能力很强的人工填砂裂缝。

2、煤层压裂增产原理

对煤层进行压裂后,可大大增加单井产气量,增产原理表现在以下几个方面:

①破除煤层段附近因前期施工造成的阻塞(主要是水泥环、泥浆等),在井筒与煤层之间形成气流通道。

②煤层产生人工裂缝,以井筒为中间,平均半径100米,使煤层总体的渗透能力增强。

③压裂后可以沟通人工裂缝与天然裂缝系统,使产量大大提高。 ④加强了井与井之间的沟通,使煤层气运移、释放速度放快,使整体煤田排采量增加。

3、压裂方式