压裂施工过程中常见问题及应对措施

压裂施工过程中常见问题及应对措施
摘要:压裂为油水井增产增注的重要措施,越来越多的应用到油层的改造上来,本文通过分析在压裂施工过程中遇到的问题,并提出相应的解决办法,为压裂施工的成功实施提供经验。

关键词:压裂常见问题应对措施
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。

(3)封隔器从加砂孔部位脱落,封隔器在加砂过程中被高压高速携砂液严重冲刷将管壁变薄甚至脱落,原因主要是砂量大,封隔器配件重复使用导致的工具失效等,经过改进加大了中心管内径并对变径部位进行加厚处理后解决了问题。

(4)封隔器没按标准座封。

常见情况:①座封打开通道后,封隔器座封不严。

②投球座封时,泵车送球时间过长没有起压显示。

③通道没有打开,试挤压力过高,误认为通道打开地层吸水压力高。

考虑解决办法:①首先重新核对压裂管柱是否正确,其次应关闭两侧套管闸门,正加压至泵压20MPa以上时,迅速打开一侧套管闸门放压,泵车中途不停泵,反复几次,直至封隔器座封合格。

②应及时加大泵车排量,10～20min无显示应及时与厂家联系。

③及时反洗井一周,将井内的杂物洗净,再从新座封试挤,与座封前的吸水指数对比,判断封隔器通道是否打开。

4 稠油影响压裂施工
压裂管柱坐封后,由于等压裂时间过长,地层稠油上返堵塞油管,压裂封隔器坐封后不能实现反洗井,造成在施工过程中技术人员的判断错误,增大了压裂施工难度;根据上述原因采取在压裂施工前,用特热水循环洗井后坐封,避免稠油上返后问题的发生。

L35-斜52井走泵试压68MPa,前置阶段开始泵压高达69MPa,超过试压值,放压后检查井口总闸门及地面管线均无异常,判断为井筒稠油原因造成,改为小排量慢顶,缓慢施压,将井筒内稠油挤入地层,待压力稳定,恢复正常施工。

5 压后放喷阶段的意外情况
(1)不按标准操作,将千型闸门球阀损坏。

一种情况是用管钳大力开关手轮,将千型闸门手轮锁键损坏,造成无法井下千型闸门开关操作。

另一种情况是千型闸门开关没到位,在压裂过程中将闸阀刺坏,直接表现压裂后千型闸门关不严。

例如:DB18-12井,压裂施工结束后,按程序作业工人关闭井口总闸门,在压裂队泄压走泵时发现井口总闸门关闭不严,无法实现关井。

原因分析:压裂队在管线试压(泵压72MPa)后,在放压阀打不开的情况下,没有将实际情况告知作业队,导致闸门在高压下开启过程中损坏。

解决办法:在抢装井口总闸门不成功的情况下,利用压裂施工管汇
进行井口泄压,为避免此种情况的发生在以后的压裂施工时,井口加装双翼总闸门。

(2)不按规定要求安装放喷井口及放喷管汇。

按压裂施工要求压后放喷应根据停泵压力选择放喷井口的规格,双翼油嘴控制放喷,硬管汇连接40方回收罐。

L54-斜35井,压裂放喷过程中,连接软管线导致管线刺漏。

(3)放喷过程中,不按标准操作开关闸门。

E441-1井压裂后,按要求组装350型井口,放喷过程中,在准备更换油嘴时,关闭闸门操作错误,导致千型闸门1个,350型闸门2个都关不严,发生井口放喷失控的事故。

原因分析:①闸门开关不规范,放喷时没有将闸门开到位,地层出砂将闸板及球阀刺坏。

②350闸门存在质量问题,不能开到位,导致井口失去最后一道屏障。

解决办法:在用比重1.30无固相压井失败后,在放喷管汇另一翼放喷分流的情况下,冒喷抢装350闸门,实现关井后,连双翼闸门进流程放喷。

通过对上述5种在压裂施工过程中出现的问题的分析,使我们进一步规范了压裂施工的操作步骤,进一步提高了压裂施工的成功率。