不动管柱压裂失败原因分析及改进
分层压裂管柱失效原因浅析及治理对策探讨
分层压裂管柱失效原因浅析及治理对策探讨摘要:油田开发进入中、后期,层间矛盾越来越突出,油层污染越来越严重,而分层压裂是解除层间矛盾突出井油层污染最有效的措施之一,而在分层压裂过程中,分层压裂管柱失效是造成分层压裂失效的主要原因。
本文针对分层压裂管柱失效的问题油管、封隔器等方面,结合具体的典型井例进行了较详细分析。
关键词:分层压裂封隔器管柱失效随着油田开发的逐步深入,压裂作为油田开发最要的增产措施之一,对提高油田开发效果起着至关重要的作用。
油管和封隔器是分层压裂管柱最重要组成部分,它们直接决定着分层压裂的成败。
2013年我采油一队实施分层压裂45次,其中因管柱失效造成分层压裂失败24井次,占总压裂井次的53.3%,因此提高分层压裂管柱的有效性是解堵油层污染,增液增油前提条件之一。
对于油田实现长期稳产,高产具有十分重要的意义。
一、原因分析结合2013年分层压裂井,对管柱失效的原因进行了较深入的分析。
根据对压裂井失效的原因进行了统计分析,造成压裂管柱失效的原因主要由以下几个方面:1.油管刺漏管柱刺漏是造成压裂失败的主要原因之一,2013年,管柱刺漏造成压裂失败9井次,占压裂失败井次的37.5%。
分析管柱刺漏的主要原因:1.油管长期服役造成油管老化;2.在油井生产过程中,油管和抽油杆偏磨造成油管内壁存在磨损段;3.井下作业起下油管过程中,对油管丝扣造成了一定程度的损伤。
2.封隔器失效封隔器失效是压裂失败的最主要原因,2013年,封隔器造成失败15井次,占压裂失败井次的62.5%。
分析其主要原因如下:2.1封隔器密封件损坏随着压裂液对封隔器的侵蚀和封隔器在井下工作时间的延长,封隔器密封件的应力随时间逐步衰减。
应力衰减分两个阶段:第一阶段橡胶材料较松弛键的破坏和重新配置;第二阶段是牢固键的破坏和重新配置(化学衰减);其结果导致胶筒弹性减小,塑性增加。
另外由于管柱蠕动造成胶筒损坏,导致封隔器不密封而管柱失效。
压裂作业过程中常见的问题及应对措施
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。
不动管柱压裂失败原因分析及改进
冯书奎 ( 延 长油 田股份 有 限公 司井 下作 业工 程部 , 陕西 延安 7 1 7 1 0 0 )
摘要 : 试 油工序衔接 的 紧密程 度与 不动管柱 的压裂技 术密 2 . 2主要技术参数 不可分 , 而保 护储层 不 受损 害 , 降低 井 田工作 的危 害程 度 则与 Y5 4 1 —1 1 5 型静液压封 隔器主要 技术参数如下 : 压裂液 对储 层 的浸 泡时 间有 关 , 而这些 因素 的改 良与进 步 , 对 总长 : 1 4 2 3 m m 整个工程 有 着 巨大的推动 作用 。特 别是针 对 多层压 裂 , 在 压裂 缸体 内径 : q  ̄ 5 O mm 准备和 压裂施 工过 程 中能够有效 缩短 施工 周期 , 具有 明显 的优 缸体最大外径 : q o l 1 5 am r 势。但 不动 管柱 压 裂失败也 会造 成施 工质 量的 降低 。在本 文 封隔件外径 : ‘ P l 1 3 m m 中, 所描述 的主要是 管柱压 裂失败的一 些原 因和 对其进行 改进 适用井深 : <  ̄ 3 0 0 0 m
1 上封隔器选择不合理
1 . 1 案 例分析 某实 际井 田 中 , 在 井 层、 井号 、 井 段均 确定 的情 况下 , 对 井 田进行 压裂 施工 操作 , 在 施工 过程 中 , 对压 裂第 一 理 的范 围之内 。在该 层 中打入符 合要求 的优质石 英砂和耐超 级肌胶 压裂液 , 压裂 对应 井号层后进 行投杆 , 按规 定步骤 操作 , 套管返 液 , 在该基础 上进 行 多次 加 压 , 不超 出最 高 压 力范 围 , 而 之后 , 套 管 出现返 液 现 象, 压 裂操作失 败 。将 压裂管从 井中取 出 , 进入 井 中进 行检查 ,
压裂常见事故分析及对策
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。
压裂初期失败案例分析
起出压裂管柱后,现场发现:尾管、封隔器、喷砂器上部2米被压
裂砂堵死。
四、监督作用与效果
2、监督点排查 前置液内有压裂砂导致本次压裂失败,查找砂源。
混砂罐年久失修,保养不到位,混砂工控制液面方法 不当,使混砂罐底积存残砂,导致前置液内带砂。
四、监督作用与效果
严格把关未检查到的细节,按原设计配下压裂管柱,压裂成功。
1460.0 1.3 最大井斜(º ) 造斜点(m) 固井质量
1387.84 井段(m) 方位(º ) 1275.0 159.5 合格
加压 15 兆帕历时 30 分钟不降 联入 (m) 3.1
油补距 (m)
一、基本情况
2、生产情况:
2005年投产压裂7-9号层、2015年补孔压裂12-15号层,增液、含水上升。
循环试压、灌井筒、试挤
中投暂堵剂8公斤
2.25 2.11 1.97 1.79 2.50
注:1、在加砂过程中保持合理交联比;
三、过程监督所遇问题分析
2、监督所遇问题
正常起车施工。
提排量至1.4方/分时,压力瞬间升至 42Mpa, (该区块正常破裂压力 35Mpa以下)。
试压45Mpa
排量1.2方/分,套管溢流,压力35Mpa,并有 下降趋势,提排量至2.0方/分,套管无溢流, 封隔器涨封,压力突升至46Mpa
施工过程
灌井15方不返液的反馈开发所 破裂压力与施工压力差大的封口提砂比
停泵压力低于区块平均压力反馈地质所
压后返排管理 返排液量及返排速度 返排液量及返排速度 返排液破胶情况
二、监督要点
2、现场监督照片
粘度仪抽检基液粘度
不合格砂样
验证胶联是否合格 挑挂情况
水化剂加入情况
压裂施工后卡管柱的原因分析及处理
起 管 柱 的现 象 在油 水 井 压 裂施 T 中 , 压 裂后 常 见 的 卡管 柱 故障 主 要有 3 种: 砂卡管柱 、 封 隔 器 问题 卡 管柱 和 套管 问题 卡管 柱I I , 1 . 1砂 卡 管柱
砂 管 柱 主要 是 南 f地 层 砂 或 压 裂砂 沉 积 在
de t a i l ,a n d t h e c on s t r u c t i o n t e c hn o l o g y i s pe r f e c t e d ,whi c h c o n t r o l S t h e a c ci d e nt s f r om t h e s o ur c e , a nd r e du c e s t h e I ) C C L I r r e n(  ̄ e o f t h e pi p  ̄ s t r i n g be i ng s l u c k a f t e r rac f t ur i n g. Ke y wor ds f r a ( l u r i n g c o ns t r uc t i o n ;p a c ke r ; s t uc k pi p e s t r i ng
施 T建 议 , 以减 少压 裂后 卡管 柱事 故 的发牛 。
1压 裂后 卡管柱 类型及其原 因
裂后 K 管 柱 是 指 在 整 个 压 裂 施 T 过 程 无 异 常现象 , 裂 后用 与 管柱 重 量 相 同 的提 升 力或 在 管
柱 悬 重 的 础 上 再 增 加 l O 0 k N的提 升 力而 不 能 提
2 0 1 8 年1 月
石 油 工 业 技术 监 督
T e c h n o l o g y S u p e r v i s i o n i n Pe t r o l e u m I n d u s t r y
不动管柱压裂失败原因分析及改进
不动管柱压裂失败原因分析及改进【摘要】不动管柱压裂技术的应用使试油工序衔接得更加紧密,缩短了压裂液对储层的浸泡时间,降低了对储层的损害程度,减轻了井控风险,起到了缩短施工周期,减少作业费用,降低工人劳动强度,实现绿色施工的作用。
特别是针对多层压裂,在压裂准备和压裂施工过程中能够有效缩短施工周期,具有明显的优势。
但不动管柱压裂失败也会造成施工质量的降低,本文主要针对近年来影响其工艺失败的原因进行分析,并得出相应的改进措施,以便得到降低不动管柱压裂失败的方法,对今后施工起到参考与借鉴的作用。
【关键字】不动管柱压裂管柱跨距封隔器不动管柱压裂的优点可以实现不动管柱多层压裂、选层压裂一层、选层压裂两层及排液一体化的功能,但在施工过程中也由于各种原因造成工艺的失败。
造成不动管柱压裂失败的原因可分为工具原因、地层原因、砂比过高等,其中主要原因为工具原因,本文主要从工具方面进行分析,并得出相应的改进措施,以便得到降低不动管柱压裂失败的方法,对今后施工起到参考与借鉴的作用。
1 上封隔器选择不合理实例:太××井,第s1-1层,f21、20,f16号层,井段:1674.4—1584.0m。
压裂施工前坐封正常,压裂第一层用压裂液量36m3,排量:2.8m3/min,最高泵压:36 mpa;本层共打入140m3超级胍胶压裂液,优质石英砂24m3。
压裂20、21号层后投杆,打开f16号层,加压到32mpa,套管返液。
之后反复多次加压,最高50mpa,套管一直返液,压裂失败。
起出压裂管柱后检查井下工具,发现上封隔器未坐封,f16号层压裂失败。
分析:滑套已正常打开,但压裂施工期间打开滑套后环空开始返液,说明上封隔器工作不正常,封隔器不密封导致第二层压裂失败。
本层施工时上封隔器选用y541封隔器,y541封隔器在压裂初期密封良好,但压裂后期投杆后持续加压,造成管柱蠕动,没有卡瓦支撑,而且未受内部压力导致封隔器上窜,从而导致封隔器密封性能下降甚至解封。
压裂施工常见问题分析[1]
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压裂施工常见问题分析[1]
•压窜的原因分析
•4、配错或下错管柱引起的套喷
• 1)单层压裂:单层压裂都是一封一喷或两 封 • 一喷2),多一层封压一裂喷:多(为普探通井型。管如柱果)油多管层下压错裂,时 使 管封柱隔 配器 错卡 ,在 对被 压压 裂层施的工炮是眼极上其,危压险裂的时 ,携 出砂 现液 的 就 情会况通,过也上很封复隔杂器,上包面括的:炮压眼不进开入、套套管喷形、成油套管 喷 打。洞处 、理 损措 坏施 封: 隔正 器确、调卡整管管柱柱等深一度系。列严重问题, 一旦起车有套喷现象,要坚决终止施工,核对 井上管柱记录或上磁测查找原因。
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压裂施工常见问题分析[1]
•压不开的原因分析 •压窜的原因分析 •砂堵的原因分析 •压裂管柱活动困难的原因分析 •沉砂的原因分析
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压裂施工常见问题分析[1]
•
压 不 开 的 原 因 分 析
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•目的层 • 无注入量
•低排量持续 •高压不降
•地质因素 •管柱因素 •井身因素
• 近年来发现或遇到的几个典型的异常破裂压力油气藏 (例如赤水官渡构造带、川西致密碎屑岩须家河组、宝浪油 田、准噶尔盆地中部探区等)都表现为破裂压力与油气藏埋 藏深度不对应。降低破裂压力的技术措施分为两大类,一 类是“治本”措施,一类是“治标”措施。
• 治本:高能气体压裂降低破裂压力
•
酸化预处理降低破裂压力
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压裂施工常见问题分析[1]
•管柱因素
•目的层压不开的主
•喷砂器被砂埋 •压裂施工中观替原挤量因不足
•上提管柱过程中地层吐砂
•组配或下井压裂管柱有误
压裂施工过程中常见问题及应对措施
工 业 技 术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。
分析原因是井内有液差造成水力锚锚瓦牙不能及时收回。
采取的措施是反洗井解卡,E7-斜17井,停喷后起压裂管柱时管柱卡用本区污水反洗井后顺利起出压裂管柱。
压裂施工常见问题分析ppt课件
、处理措施
在不超压的基础上 瞬间起停泵憋放 挤酸
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●异常破裂压力储层降低破裂压力技术
近年来发现或遇到的几个典型的异常破裂压力油气藏 (例如赤水官渡构造带、川西致密碎屑岩须家河组、宝浪油 田、准噶尔盆地中部探区等)都表现为破裂压力与油气藏埋 藏深度不对应。降低破裂压力的技术措施分为两大类,一 类是“治本”措施,一类是“治标”措施。
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压裂管柱活动困难的原因分析
活动管柱是压裂作业中的一 项重要工序,它的快慢直接影响到 作业和压裂的进度,同时也关系到 施工的效益,所以如何预防和处理 管柱活动不开是非常关键的。在压 裂施工过程中,经常会发生管柱活 动困难的现象,原因很多,但主要 分为以下六种类型:
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封隔器质量不好在高压作用下胶 筒不收缩,而导致封隔器不解封
沉砂就是在压裂施工中由于机械设备故障、下 井原材料、工具质量不过关或人为操作不当等原因 引起的压裂管柱内或油套环形空间内填砂。
下面我们主要通过现场施工来分析 沉砂的形成原因,了解如何预防和避免 此类事故的发生。
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替挤过程中,由于替挤量不足,使管柱 中压裂砂未全部替入地层,从而形成沉砂。
此类沉砂现象属于人为造成,所以减 少或避免此类事故发生的根本就是在于技 术操作人员本身,要求是在替挤过程中必 须严、细、准,做到不超不少。
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封隔器的水嘴被堵死,导致封隔器不收
在施工时曾遇到过这种情况。在压完两层后,准 备上提管柱压第三层时,上提管柱过程中遇到困难, 当时套压也比较高,可是封隔器就是不收缩。后来, 重新连接好了压裂管柱,正向大排量向地层注入压裂 液,然后停泵,瞬间憋放,再活动管柱,结果很快就 活动开了。
这种方法是将封隔器水嘴的堵塞物在憋放过程中 排出,使胶筒内的压力释放,封隔器收缩。
压裂知识(知识讲座)
一、压裂管柱活动困难的原因分析活动管柱是压裂作业中的一项重要工序,它的快慢直接影响到作业和压裂的进度,同时也关系到施工的效益,所以如何预防和处理管柱活动不开是非常关键的。
在压裂施工过程中,经常会发生管柱活动困难的现象,原因很多,但主要分为以下六种类型:1、封隔器质量不好在高压作用下胶筒不收缩,而导致封隔器不解封封隔器质量的好坏直接影响到活动管柱的难易程度。
正常情况下,在压裂结束后,会看到套压表的套压明显上升,这说明封隔器已经解封,压裂层位的压力已经传到井口,这时候管柱就很容易活动开。
如果封隔器的质量不好或在压裂结束后封隔器的胶筒不收缩,这样会给活动管柱带来很大的困难。
出现这种情况,如果屡次活动不开,我们应采取平衡套压的方法,使封隔器胶筒上下压力趋于相近,迫使封隔器收缩。
2、封隔器的水嘴被堵死,导致封隔器不收在施工时曾遇到过这种情况。
在压完两层后,准备上提管柱压第三层时,上提管柱过程中遇到困难,当时套压也比拟高,可是封隔器就是不收缩。
后来,重新连接好了压裂管柱,正向大排量向地层注入压裂液,然后停泵,瞬间憋放,再活动管柱,结果很快就活动开了。
这种方法是将封隔器水嘴的堵塞物在憋放过程中排出,使胶筒内的压力释放,封隔器收缩。
3、地层窜槽导致管柱活动不开压裂施工中由于地层窜槽或封隔器坏,携砂液从油套环形空间上窜,使支撑剂沉落到最上级封隔器上,导致上封隔器被砂埋,而使管柱活动不开。
目前薄夹层井压裂施工很多,在加砂过程中,发现套压持续升高,翻开套管闸门,套管溢流越来越大,此时判断是地层窜槽,应立刻停砂替挤,当套管内无压裂砂后,活动并上提管柱。
如果地层上窜,没能得到正确及时的处理,管柱被沉砂埋死,将给施工带来极大的不便,严重的可能发生工程事故。
在施工过程中一旦确认是地层窜槽,那么应立即停砂,进行替挤,防止出现更大的经济损失。
4、封隔器发生塑性变形,管柱活动不开普通封隔器的承受压力一般在40MPa左右,当压力持续偏高或在瞬间压力过高时,有可能使封隔器内部结构发生变化,产生塑性变形,使其活动受阻。
压裂施工常见问题分析及处理措施
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。
压裂低老坏问题清单
压裂低老坏问题清单一、引言压裂技术是一种常用于增强油气井产能的方法,但在使用过程中会遇到一些问题,其中之一就是压裂低老坏问题。
本文将全面、详细、完整地探讨该问题,并提供问题清单以供参考。
二、压裂低老坏问题的定义压裂低老坏问题指的是在压裂过程中,由于各种原因导致压裂效果不佳、产能下降或井壁损坏的现象。
这些问题可能是由于设计不当、施工不规范、材料质量差等原因引起的。
三、压裂低老坏问题的常见原因1.压裂液配方不合理:压裂液的成分和比例对压裂效果有重要影响,如果配方不合理,可能导致压裂效果不佳。
2.施工参数选择不当:包括压裂压力、注入速度、压裂液密度等参数的选择。
如果选择不当,可能导致压裂效果不理想。
3.井壁损坏:在压裂过程中,井壁可能会受到损坏,导致产能下降。
4.压裂液污染:如果压裂液受到污染,其中的杂质可能会阻塞裂缝,降低产能。
5.压裂液回流不畅:压裂液回流不畅可能导致裂缝未完全形成,进而影响产能。
四、压裂低老坏问题清单以下是压裂低老坏问题的清单,供参考使用:1. 压裂液配方问题•压裂液中添加剂的种类和比例是否合理?•压裂液中是否存在杂质或污染物?•压裂液的黏度是否适当?2. 施工参数选择问题•压裂压力是否过高或过低?•注入速度是否过快或过慢?•压裂液密度是否合适?3. 井壁损坏问题•压裂过程中是否发生了井壁坍塌?•井壁是否受到了化学腐蚀?•井壁是否存在裂缝或砂矿?4. 压裂液污染问题•压裂液是否受到了外界污染?•压裂液中是否存在杂质或化学物质?5. 压裂液回流问题•压裂液回流是否顺畅?•压裂液回流速度是否正常?•压裂液回流是否完全?五、解决压裂低老坏问题的方法1.优化压裂液配方:根据地质条件和井口数据,合理选择压裂液的成分和比例,以提高压裂效果。
2.调整施工参数:根据实际情况,调整压裂压力、注入速度和压裂液密度,以达到最佳的压裂效果。
3.加强井壁保护:采取措施防止井壁损坏,如选择合适的套管、使用防腐涂料等。
压裂低老坏问题清单
压裂低老坏问题清单一、引言随着我国能源需求的不断增长,石油和天然气勘探开发逐渐向深层、复杂储层发展,压裂技术在提高油气井产量方面发挥着重要作用。
然而,压裂过程中低老坏问题日益凸显,成为影响压裂效果和安全生产的关键因素。
本文对压裂低老坏问题进行梳理,提出解决方法,以期为现场施工提供参考。
二、压裂低老坏问题概述1.定义压裂低老坏问题是指在压裂施工过程中,由于各种原因导致的施工效果不佳、产量提升不明显或安全隐患等问题。
2.原因压裂低老坏问题的原因主要包括:(1)地质条件复杂,储层非均质性强;(2)压裂液性能不佳,不能有效携带支撑剂;(3)压裂设计不合理,如缝网密度、长度等参数不合适;(4)施工工艺不当,如泵送速度、压力控制等。
3.影响压裂低老坏问题对油气井开发的影响主要表现在以下几个方面:(1)降低产量,影响经济效益;(2)增加施工风险,如裂缝延伸过快、压力失控等;(3)加剧环境污染,如压裂液泄漏、地下水污染等。
三、解决压裂低老坏问题的方法1.技术改进(1)提高压裂液性能:通过选用优质原料、优化配方等手段,提高压裂液的携砂能力、抗盐性能、生物降解性等;(2)优化压裂设计:根据储层特征,合理调整缝网密度、长度、支撑剂浓度等参数,提高压裂效果;(3)改进施工工艺:控制泵送速度,确保压力稳定,避免裂缝过度延伸和压力失控等。
2.管理优化(1)加强监管:政府部门和企业应加强对压裂施工的监管,确保施工安全、合规;(2)完善制度:建立完善的压裂施工规范和验收标准,规范市场秩序;(3)提高人员素质:加强培训,提高施工人员的安全意识和技能水平。
四、案例分析针对某复杂储层油气井,通过优化压裂液性能、调整压裂设计参数和施工工艺,有效提高了压裂效果,产量提升50%以上,施工安全得到保障。
五、总结与展望本文针对压裂低老坏问题,提出了技术改进和管理优化相结合的解决方法。
随着压裂技术的不断发展,解决低老坏问题将成为行业面临的重要课题。
压裂施工常见问题分析
套管变形,导致管柱活动不开
在下压裂管柱施工过程中,套管无遇阻现 象,但在起压裂管柱时,套管变形,这种现象 也时有发生。
管柱活动不开的原因有很多, 只要我们提前预防,正确处理,将 会减少工程事故的发生。
沉砂的原因分析
沉砂就是在压裂施工中由于机械设备故障、下 井原材料、工具质量不过关或人为操作不当等原因 引起的压裂管柱内或油套环形空间内填砂。
砂堵的原因分析
2) 地 层 因 素
a:有断层的地层会造成砂堵。 b:油层砂体的非均质性如岩性尖灭等会导 致裂缝c:的地规层模天受然限裂形缝成发砂育堵良,好在或过者渡压带裂和时油产田生 边的微缘裂易d:缝发水多生井,此比施类油工砂井时堵产易。生发堵生井堵的井可,能原性因大是,压注裂水 液增层大的具胶滤 有联失 较剂量 高量过 的,大孔增,隙加工度压作和裂效连液率通粘降性度低,导的。致方可施法采工或用时是适滤粉当 砂失预量处 大理 。的处方理法措进施行:预提防高。排量,降低砂比。
封隔器的水嘴被堵死,导致封隔器不收
在施工时曾遇到过这种情况。在压完两层后,准 备上提管柱压第三层时,上提管柱过程中遇到困难, 当时套压也比较高,可是封隔器就是不收缩。后来, 重新连接好了压裂管柱,正向大排量向地层注入压裂 液,然后停泵,瞬间憋放,再活动管柱,结果很快就 活动开了。
这种方法是将封隔器水嘴的堵塞物在憋放过程中 排出,使胶筒内的压力释放,封隔器收缩。
压后上提时喷砂器被打坏,返排时造成 沉砂。
压裂施工后,需要关井扩散压力,如果扩散 时间不够,压裂液没有破胶,或是地层没有闭合, 在返排过程中,地层就会吐砂,如果此时喷砂器 凡尔罩被打坏,所吐出的支撑剂将会从喷砂器进 入油管,当压力平衡后迅速沉积在压裂管柱内, 造成沉砂。因此保证扩散时间是减少此类事故发 生的关键。
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。
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不动管柱压裂失败原因分析及改进
【摘要】不动管柱压裂技术的应用使试油工序衔接得更加紧密,缩短了压裂液对储层的浸泡时间,降低了对储层的损害程度,减轻了井控风险,起到了缩短施工周期,减少作业费用,降低工人劳动强度,实现绿色施工的作用。
特别是针对多层压裂,在压裂准备和压裂施工过程中能够有效缩短施工周期,具有明显的优势。
但不动管柱压裂失败也会造成施工质量的降低,本文主要针对近年来影响其工艺失败的原因进行分析,并得出相应的改进措施,以便得到降低不动管柱压裂失败的方法,对今后施工起到参考与借鉴的作用。
【关键字】不动管柱压裂管柱跨距封隔器
不动管柱压裂的优点可以实现不动管柱多层压裂、选层压裂一层、选层压裂两层及排液一体化的功能,但在施工过程中也由于各种原因造成工艺的失败。
造成不动管柱压裂失败的原因可分为工具原因、地层原因、砂比过高等,其中主要原因为工具原因,本文主要从工具方面进行分析,并得出相应的改进措施,以便得到降低不动管柱压裂失败的方法,对今后施工起到参考与借鉴的作用。
1 上封隔器选择不合理
实例:太××井,第S1-1层,F21、20,F16号层,井段:1674.4—1584.0m。
压裂施工前坐封正常,压裂第一层用压裂液量36m3,排量:2.8m3/min,最高泵压:36 MPa;本层共打入140m3超级胍胶压裂液,优质石英砂24m3。
压裂20、21号层后投杆,打开F16号层,加压到32MPa,套管返液。
之后反复多次加压,最高50MPa,套管一直返液,压裂失败。
起出压裂管柱后检查井下工具,发现上封隔器未坐封,F16号层压裂失败。
分析:滑套已正常打开,但压裂施工期间打开滑套后环空开始返液,说明上封隔器工作不正常,封隔器不密封导致第二层压裂失败。
本层施工时上封隔器选用Y541封隔器,Y541封隔器在压裂初期密封良好,但压裂后期投杆后持续加压,造成管柱蠕动,没有卡瓦支撑,而且未受内部压力导致封隔器上窜,从而导致封隔器密封性能下降甚至解封。
措施:针对遇到的情况,可以采取将Y541封隔器更换为Y241封隔器,相比而言增加了卡瓦装置,抽汲过程中不容易上窜。
Y241封隔器是一种配合不动管柱压裂施工的装置,与Y541相比增加了锚爪组件、卡瓦锚定组件,在压裂前期通过加压打开锚爪组件、卡瓦锚定组件,卡瓦卡住套管,保证压裂期间封隔器不发生上窜或者蠕动。
Y241封隔器主要技术指标见表1:2 跨距内管柱设计不合理
实例:杏×井,第S1-2层,P73、74,P78号层,井段:1999.2—1961.0m。
压裂78号层,最高泵压43 MPa,地层破裂压力43 MPa,73、74号层压裂未压开,起出工具检查发现跨距内油管弯曲,投杆未到位,无法打开滑套,控制开关未打开,导致压裂失败。
分析:
(1)不动管柱压裂压力比较高,有时最高压力高出理论地层破裂压力2倍还多,已达到工具和油管承压极限,压裂时跨距油管受封隔器上顶力增大,容易造成油管弯曲。
(2)压裂管柱跨距较大,仅在上封隔器之上有水力锚锚定,压裂过程中由于下封隔器上窜,导致上封隔器之下的管柱在压裂施工过程中容易发生屈服变形。
(3)φ73mm油管抗纵向挤压强度低,无法满足高压下的压裂要求。
措施:
(1)加工了通体加厚短接,该短接内径和正常φ73mm油管一致为φ62mm,但采取通体加厚方式,整体外径φ79mm(正常油管外径φ73 mm),大大的增加了油管强度,并规定跨距油管在满足卡距要求的前提下,尽量缩短,并必须全部使用通体加厚油管短节。
(2)将封隔器卡点距上部油层底部的距离改为2-3m(以前为3-5 m),防止由于压裂砂卡导致压力瞬间升高进而压弯管柱。
(3)对于跨距超过20m的压裂层在下封隔器之上加装水力锚,防止下封隔器上窜导致压弯跨距。
3 施工管柱设计单一
不动管柱压裂施工管柱的设计只有针对全通径压力计托筒的施工方案,一旦使用偏心托筒将会导致投杆被卡在托筒上部,无法打开滑套,造成压裂失败。
措施:针对这种情况,可以通过改进施工管柱来进行不动管柱压裂。
原有施工管柱(自下而上)结构包括底部开关+密封接头+Y341-115-120/50Y压裂封隔器+KZQ控制开关+外加厚油管专用短节+全通径压力计托筒(通径且内径≥60mm)+Y241-115-120/50YM压裂封隔器+油管。
新增加施工管柱(自下而上)结构包括底部开关+偏心压力计托筒(内径<60mm或偏心)+油管1根+密封接头+Y341-115-120/50Y压裂封隔器+KZQ控制开关+外加厚油管专用短节+Y241-115-120/50YM压裂封隔器+油管。
4 其它
导致不动管柱压裂失败的因素还有地层原因、人为原因等多种原因。
海拉尔地区由于地层渗透率差,压裂过程中加砂速度过快,排量太大,导致砂堵无法继续加砂,会导致压裂的失败。
有些人为判断的失误也会导致压裂的失败。
例如太××井,第S1-1层,F6、2号层,井段1657.8—1596.2m。
压裂F6号层后投杆压裂F2号层,排量0.2m3/min 时压力最高升至57MPa,反复5次压力均升高,压裂失败,停止压裂。
分析原因为投杆时由于井口 3 1/2〞旋塞阀与 2 7/8〞油管中间的变扣内径小,而杆的外径大,使得杆无法正常投入井内,先放喷后投杆,地层出砂,导致杆无法投到位,压裂F2号层砂堵。
5 小结
不动管柱压裂减少了井下作业起下管柱的次数,减少了起下作业过程中容易发生井喷、砂卡等事故的危害,减轻了工人劳动强度,使试油工序衔接得更加紧密。