【文章內容簡介】 可不下封隔器。根據 公山廟 氣井壓裂狀況，以及對本井儲層應力分析，建議公 66H 井壓裂井口采用 KQ70 型井口。 公 66H 井壓裂工藝設計 13 參數 優(yōu)化設計 泵注排量 保證套管、油管、井口及地面高壓管匯等井下工具與地面設備在泵壓 80MPa 安全使用，同時將施工壓力限壓在 80MPa 以下。根據 ～ ～ 梯度模擬計算，模擬排量為 ～ ，計算結果見表 11。 表 11 壓裂施工的排量選擇 (51/2″套管 +27/8″179。 2190m) 破壓 梯度 破裂 壓力 不同排量（ m3/min）下的井口施工壓力 MPa 總摩阻（ ） 水馬力 1369 1855 2368 2914 3493 4085 4744 5464 7053 7927 8846 壓裂車臺數 2 2 2 3 3 4 4 5 6 7 7 井口壓力（ ） 優(yōu)化設計 1． 模擬輸入參數 表 12 模擬計算輸入數據 名稱 數據 名稱 數據 施工中深 m 氣層厚度 m 有效滲透率 103μ m2 孔隙度 % 楊氏模量 MPa 29570 泊松比 儲層溫度 ℃ 70 N′ 西南石油學院 2021 屆 (成人教育 )畢業(yè)設計 (論文 ) 14 續(xù)表 12 泵注排量 m3/min k′ Pa178。 sn′ 地層靜壓力 MPa 生產壓差 MPa 閉合壓力 MPa 綜合濾失系數 m/ 179。 10－ 4 2． 模擬計算結果 表 13 推薦施工模式模擬計算主要計算結果 名 稱 數 據 名 稱 數 據 裂縫條數 1 2 3 裂縫條數 1 2 3 裂縫形態(tài) 橫截裂縫 橫截裂縫 橫截裂縫 凈壓力 MPa 5 12 動態(tài)縫長 m 平均鋪置濃度 kg/m2 6 動態(tài)上縫高 m 液體效率 ％ 5 動態(tài)下縫高 m 壓裂液用量 m3 381 381 381 支撐縫長 m 動態(tài)比 % 91 94 96 支 撐上縫高 m 前置液百分數 ％ 47 47 47 支撐下縫高 m 表皮系數 5 5 5 射孔處動態(tài)縫寬 m 壓前產液量 m3/d 5 平均支撐縫寬 m 預計壓后產液量 m3/d 3． 泵注程序 表 14 施工泵注程序 (方案一 ) 序號 施工內容 排 量 m3/min 純液量 m3 加砂程序lb/gal// kg/m3 砂量 m3 砂 量 t 混砂液量 m3 時間 min 施工累計時間 min 備注 1 低替前置液 23 23 23 23 基液 2 關套管閘門 公 66H 井壓裂工藝設計 15 續(xù)表 14 3 高擠前置液 0 12 2 基液 4 高擠前置液 0 90 15 加交聯(lián)液100： 5 高擠段塞 18 3 粉陶段塞，連續(xù)從 ↑ 6 高擠前置液 0 0 0 18 3 7 高擠段塞 3 18 3 段塞 8 高擠前置液 0 18 3 9 高擠段塞 7 5 18 3 段塞 10 高擠前置液 0 12 2 11 高擠攜砂液 2 12 2 線性加砂 12 高擠攜砂液 7 5 18 3 13 高擠攜砂液 8 1 12 2 14 高擠攜砂液 2 8 12 2 15 高擠攜砂液 4 5 18 3 16 高擠攜砂液 1 8 12 2 17 高擠攜砂液 9 9 18 3 18 高擠攜砂液 1 6 12 2 西南石油學院 2021 屆 (成人教育 )畢業(yè)設計 (論文 ) 16 續(xù)表 14 19 高擠攜砂液 7 2 12 2 20 高擠攜砂液 3 1 12 2 21 高擠攜砂液 9 8 12 2 22 高 擠攜砂液 1 6 1 23 高擠頂替液 0 停止交聯(lián) 24 停泵測壓降 60 合 計 391 0 表 15 施工泵注程序（方案二） 序號 施工內容 排 量 m3/min 純液量 m3 加砂程序lb/gal// kg/m3 砂量 m3 砂 量 t 混砂液量 m3 時間 min 施工累計時間 min 備注 1 低替前置 液 24 24 24 24 基液 2 關套管閘 門 3 高擠前置 液 10 2 基液 4 高擠前置 液 80 16 加交聯(lián)液100： 5 高擠段塞 20 4 粉陶段塞，連續(xù)從 ↑ 6 高擠前置 液 0 0 20 4 7 高擠段塞 20 4 段塞 公 66H 井壓裂工藝設計 17 續(xù)表 15 8 高擠前置 液 15 3 9 高擠段塞 15 3 段塞 10 高擠前置 液 15 3 11 高擠攜砂 液 10 2 線性加砂 12 高擠攜砂 液 15 3 13 高擠攜砂 液 10 2 14 高擠攜砂 液 15 3 15 高擠攜砂 液 10 2 16 高擠攜砂 液 10 2 17 高擠攜砂 液 15 3 18 高擠攜砂 液 10 2 19 高擠攜砂 液 15 3 20 高擠攜砂 液 15 3 21 高擠攜砂 液 10 2 22 高擠攜砂 液 10 2 23 高擠頂替 液 停止交聯(lián) 西南石油學院 2021 屆 (成人教育 )畢業(yè)設計 (論文 ) 18 續(xù)表 15 24 停泵測壓 降 60 合 計 372 優(yōu)化設計基本認識 1． 根據應力梯度計算得 到的井口壓力優(yōu)化施工排量，滿足環(huán)空注液的井口壓力限制的最大排量為 、 。結合井口壓力及設備能力要求，首選 的排量進行施工，如果施工壓力低，則可以提高到 。如果施工壓力超過滿足 ，降低到 － ，根據現場實際壓力確定。 2． 模擬結果表明，壓裂施工中，如果儲層低滲致密，同時閉合應力較高，高閉合應力下的壓實作用使得支撐劑粒徑對產能的影響具有一致性，增大支撐劑粒徑可以提高無因次導流能力，但對 提高產能不明顯。這與國外最新研究成果得到的結論是一致的。這時候影響儲層產能的主要因素之一是能否溝通遠井帶有效天然裂縫系統(tǒng)，同時提高裂縫壁面的垂向滲透率。 3． 設計的前置液百分數為 47％ ,模擬得到的支撐裂縫與動態(tài)裂縫之比達到了 91%以上，遠超過常規(guī)壓裂的安全有效動態(tài)比，即動態(tài)比在 80－ 85％之間是安全有效的?？梢娫谶@樣的儲層進行壓裂，目前優(yōu)化的前置液百分數存在端部脫砂的可能性，提高前置液百分數進行模擬分析，對降低動態(tài)比效果不明顯，這是橫截多裂縫下的濾失特性所決定。考慮壓裂液進入地層對儲層可能的潛在傷害，因此， 本次設計不再提高前置液百分數，但在施工中要嚴格觀測施工壓力的變化狀況，控制支撐劑的加入程序和速度，盡量降低砂堵的潛在風險。 4． 實際施工中，泵注程序在注入前置液過程中，需要根據壓力狀況來決定是否需要對后續(xù)泵注程序進行微調。 3． 3 現場施工技術要求 1． 推薦方案為第一方案，若按此方案施工。嚴格按照設計施工，排量設計按照 ～，要求施工過程中排量恒定。 2． 在加砂過程中，根據施工壓力的變化情況，由現場施工領導小組確定是否提高排量，若提高排量，保證壓力在限壓范圍之內，排量變化范圍為 － 。但優(yōu)選排量首先考慮加砂時采用 ，若要提升排量，必須在加砂開始時就完成。待提升排量達到新的穩(wěn)定后再加砂。 公 66H 井壓裂工藝設計 19 3． 要求注液過程中采用線性加砂技術，在每一個砂比階段，按照從設計砂比逐漸向下一個砂比階段提升的方式進行加砂。加砂過程中要求加砂平穩(wěn)、逐漸增加砂量。 4． 嚴格控制交聯(lián)液注入量，要求泵注穩(wěn)定，按照設計要求進行。 5． 本井由于不進行測試壓裂，則根據現場施工壓力變化狀況，在采用加砂壓裂第一套方案中，考慮降低高砂比的注入時間或降低砂比濃度，保證在 600kg/m3下 的施工。 4 壓裂液材料優(yōu)化研究 壓裂液選擇的基本依據 壓裂液選擇的基本依據：與該油藏的適應性，減少壓裂液對儲層的損害；滿足壓裂工藝的要求，達到盡可能高的支撐裂縫導流能力。 油藏特點及其對壓裂液的要求 根據沙一油藏儲層的的特點和壓裂工藝的要求，壓裂液研究應著重考慮： 1． 儲層壓力異常高（壓力系數 ），地層破裂壓力高（ ～ ），在壓裂施工中應著重考慮壓裂液的降摩阻問題。 2． 儲層溫度低（平均 70℃左右），施工規(guī)模較大。要求壓裂液具有足夠的粘度以確保施工造縫和攜砂，同時要求解決壓裂液低溫破膠問題。 3． 儲層粘土礦物含量小，水化膨脹不是壓裂液的主要問題，但儲層低滲、低孔。壓裂液的破膠返排，降低壓裂液的潛在二次傷害是主要問題。 4． 要求改善壓裂液的抗剪切性能，提高壓裂液的有效攜砂能力。 壓裂液添加劑性能評價與優(yōu)選 稠化劑優(yōu)選 稠化劑性能主要以其增粘能力、交聯(lián)能力和水不溶物多少來表征，針對特低滲氣藏壓裂，水不溶物引起的壓裂液殘渣在考查稠化劑性能時顯得尤其重要。