压裂施工工作流程图
水力压裂图示
水力压裂图示水力压裂水力压裂法水力压裂技术水力压裂原理水力压裂技术手册水力压裂革命水力压裂的物理优化水力喷射压裂水力压裂技，就是开采页岩油气时所使用的一种钻井技术，主要目标是令油气井增产。原理就是利用地面高压泵，将大量化学物质掺杂水、沙子、石子制成压裂液，再灌进岩石深处并压裂岩石，最终释放出石油或天然气。当前，这项技术对天然气井增产效果更为明显。这项技术在美国最早于1946年被堪萨斯州所采用。
油气井直井水平井压裂作业流程
R R
R
1）摆放液罐，若涉及吊装作业，办理《吊装作业许可票》 ，吊
装作业注意风险识别 2)若涉及高空作业，办理《高空作业许可票》 ，高空作业穿戴
R
安全带
1）连接低压管汇，准备施工用水 2）若使用电气化供液设备或照明，办理《临时用电作业许可票 R 》
1）车辆入场，摆车，装配高压管汇接头密封圈，连接高压管汇 流程，管汇连接处注意使用易拉得保护 2）安装完成，设置警戒线和高压区，管汇试压
R RI R
R
不合 格
1）井口试压，试验封隔器坐封情况 2）若封隔器器坐封失败，确认工具无法工作，经甲方确认后， 井场交付，签署《施工现场交接表》 3）若验封合格，进行下一步施工
RI
14.流程 安装
压裂 是施 工
1 5.坐封 、 验封 合格
16.压裂 施工
撤离
17.拆卸 流程 结束
不合 格
1）井口试压，试验封隔器坐封情况 2）若封隔器器坐封失败，确认工具无法工作，经甲方确认后， 井场交付，签署《施工现场交接表》 3）若验封合格，进行下一步施工
进行压裂施工，施工过程中准确采集数据
1）确认压裂施工物料、水源、施工用油、用电等准备齐全，与 甲方签署《施工现场开工验收单》
1）设备动迁前检查，核对并填写《设备车及工具清单》、《动 迁设备检查记录》 2）召开动迁前安全会议，宣贯《QHSE行车计划书》、《井场 勘察表》 ，编写《动迁前安全会议记录》
会同甲方召开现场协调会，施工交底，宣贯《单井应急预案》 、《QHSE作业指导书》、《QHSE作业计划书》 ，填写《交底会 议记录表》、《岗位QHSE现场检查表》
压裂施工设计ppt-课件
( ) = ( ) 地层流体粘度及压缩性控制过程
K<1MD， 粘土含量高的砂岩气藏 对于实际油气田，属于这两种情况的都有。
0,180
min
( ) = ( ) 为了在井底有足够的流体憋起高压，选择施工排量要考虑的因素是：
90，270 max 孔眼摩阻大小直接与压裂液通过孔眼的流量有关，因此提高泵注排量，必将增大孔眼摩阻，每个射孔孔眼好象是一个井下油嘴，提高
压裂液渗入地层引起的井壁应力
(Pi Ps)112
井壁上的总周向应力
(3 y x) P i (P i P s)1 1 2
＝地应力+井筒内压+渗滤引起的周向应力
二、造缝条件
• 讨论应力的目的：
– 地层在何种条件下形成裂缝
a—产生垂直裂缝；b—产生水平裂缝 裂缝面垂直于最小主应力方向
岩石破裂力学研究两大基础
1 2 裂缝。
P (P P ) 水力压裂 Hydraulic Fracturing
四、压裂液对储层的伤害及保护
zi
is
1 用于二维、三维模型
缺点：导流能力不及沉降式砂子分布 选择施工排量时，必须首先考虑的是所选排量应大于地层吸液速度，否则无法憋起高压。
12 v
(P P ) 1 z
is
排量，井底压力随即上升，直到另一层压开。
• 随r增加， 迅速降低(平方次) 毛管力的作用致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。
施工排量Ｑ必须大于地层吸液速度Ｑ′，即最小极限排量。
深地层出现的多为垂直裂缝，浅地层出现水平裂缝的几率多。
• 应力集中 氮气相对来讲具有可压缩性并且难溶解，所以对水敏性地层几乎没有污染。
第二节 压裂液
•压裂液及其性能要求 •压裂液的滤失性 •压裂液的流动性质 •压裂液对储层的伤害及保护
煤层气井压裂技术
专题研讨
压裂
S1 S2
S3
6
图1 压裂过程示意
专题研讨
✓压裂材料：压 裂液和支撑剂
✓施工参数：排 量和压力
图2 压裂施工现场
✓压裂设备：泵 车(组)、液罐、
砂车、仪表车7来自三 压裂液专题研讨
3.1 种类
水基压裂液、泡沫压裂液、油基压裂液、乳化压裂液 清洁压裂液，纯气体压裂液（液化）。
3.2 发展
憋压 造逢
裂缝延伸 充填支撑剂
裂缝闭合
4
专题研讨
2.2 压裂的一般流程
原始煤层压裂井的施工主要经过3个阶段:完井阶段、储 层改造阶段(即射孔、压裂阶段)、排水采气阶段。 （1）压裂方案设计：（裂缝几何参数优选及设计；压裂液类
型、配方选择及注液程序；支撑剂选择及加砂方案设 计；压裂效果预测和经济分析等。 ） （2）压前准备：配制压裂液，压裂车组、设备调试完毕。 （3）施工过程： ①前期：注入前置液，降低滤失，破裂地层，造缝， 降温，压开裂缝后前期加入细砂。 ②中期：注入携砂液，携带支撑剂（先中砂后粗砂）、 充填裂缝、造缝。 ③后期：注入顶替液，中间顶替液：携砂液、防砂卡； 末尾顶替液：提高携砂液效率和防止井筒沉砂。 5
另一方面较小颗粒残渣，穿过滤饼随压裂液一道进入 地层深部，堵塞孔隙喉道。 (4) 粘土矿物膨胀，煤粉运移堵塞裂隙，引起压裂压力增 大，裂缝方向改变。 (5) 压裂液与储层不配伍造成的伤害，可能发生化学反应。
12
专题研讨
表1 国内外压裂液类型及使用现状
压裂 液类型
优点
缺点
适用范围
使用比例
国外 国内
水基 压裂液
9
专题研讨
前置液
携砂液
顶替液
压裂工艺
第12页
水力压裂基础知识
3、地应力相关知识
地应力研究方法--根据断层特点及走向确定地应力的大小及方向
第13页
水力压裂基础知识
3、地应力相关知识
地应力研究方法--古地磁分析
五3中区克下组水平最大应力方向古地磁分析结果表
井号 J208 J267 5731 深度 （m） 2239.5 1904.19 2375.65 岩性 砂砾岩 砂砾岩 砂砾岩 磁偏角 （°） 176.57 172.19 167.66 水平最大应力 应力 (MPa) 30.05 32.14 37.26 梯度 (MPa/m) 0.0134 0.0169 0.0157 水平最大应力方向 （°） 135.95 131.57 127.03 水平最小应力 应力 (MPa) 29.51 24.04 32.65 梯度 (MPa/m) 0.0132 0.0126 0.0137
3、地应力相关知识
地应力研究方法--凯塞尔效应法测定地应力
声发射数
凯塞尔效应点
压应力
第15页
水力压裂基础知识
3、地应力相关知识
地应力研究方法--地层破裂压力试验
监测裂缝扩展和关井后的压 力，准确确定最小主应力
第16页
水力压裂基础知识
4、压裂模型-KGD模型
KGD二维裂缝延伸模型
第17页
水力压裂基础知识
高不仅降低了有效功率的利用，且由于井口压力过高，排量降低。
稳定性 压裂液应具有热稳定性，不能由于温度的升高而使粘度有较大的降低；液体还应有
抗机械剪切的稳定性，不因流速的增加而发生大幅度的降解。
配伍性 压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体相接触，不应产生不利于油气渗滤的物
理—化学反应。
压裂流程、配套工具及工艺图
水力压裂流程、常用工具、工艺流程图压裂是针对具体井、地层条件、流体性质、井特性已经确定所提出提高产量的措施：1、注水保持地层压力。
2、人工举升降低井底流动压力。
3、对于低渗透地层水力压裂。
压裂的作用：1、提高勘探含油气评价、增加可采储量。
2、油气井增产、水井曾注。
3、调整储层之间矛盾、改善产油、吸水剖面。
4、提高采收率。
水力压裂增产原理：1、沟通油气储层区、增加单井的可控储量扩大渗流面积。
2、变径向流动为线性流动。
水力压裂施工现场设备主要有地面设备和压裂车组两部分：1、材料：压裂液和支撑剂。
2、参数：排量和压力。
3、设备：泵车、液罐车、砂车、仪表车。
地面工具：封井器、井口球阀、投球器、活动弯头、油壬、蜡球管汇、压裂管汇等。
压裂车组：泵车（它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，把支撑剂挤入地层缝隙，压裂车技术要求为压力高、排量大、耐腐蚀、抗耐磨损强等特性。
）混砂车（其作用是按照一定的比例混砂，并把混砂液供给压裂车。
）平衡车（作用是保持封隔器上下压差在一定的范围内，保护封隔器和套管。
或者当出现堵啥或者砂卡时还可以进行反洗井和压井排除故障等。
）仪表车（作用是在压裂施工时远距离控压裂车和砂混车，显示和采集施工参数，施工监测以及模拟压裂裂缝，对施工进行评价分析。
）管汇车（其作用是运输管汇、高压三通、四通、单流阀和控制阀等。
）水力压裂施工程序：A循环: 将压裂液由液罐车打到压裂车,在有压裂车反回罐车，循环时要逐车进行。
以出口正常排液为正常。
B试压: 管死井口总阀、对地面高压管线、井口、连接四口、油壬等连续憋压30-40mpa，持续3-4min不刺不漏为合格。
C试挤: 试压合格后，打开总阀门，用1-2台压裂车将试压液挤入井内油层，直到压力平衡为止。
D压裂: 在试挤压力和排量稳定后，同时启动全部压井车辆向井内注入压井液，使井底压力迅速提E:加入支撑剂。
F:泵入顶替液，预计加沙量完全加入后，就立即泵入顶替液，把地面管线以及井筒内携带砂液全部顶进裂缝中去，防止余砂沉入井底造成砂卡。
压裂施工工作流程图
压裂施工工作流程图工作流程:（1）调度室安排生产任务→（2)压裂队接受生产任务→（3）查看施工井场道路→（4)落实井场准备情况→（5）按照施工设计准备施工设备→（6）检查施工设备→（7）召开出车前的安全会议→(8）队车行驶到达井场外→（9)在试油队HSE监督台填写记录→（10）检查试油队井场准备的情况→（11）施工设备进入井场摆放→（12)检查施工液体→（13)高低压管线及电缆连接→(14）召开施工前的安全脚底会→（15）清理并隔离施工高压区→（16)压裂施工→（17）施工结束→(18）召开施工总结会→（19)队车返回→（20）回场检验并反馈信息。
流程内容:（1）调度安排生产任务：做什么:生产任务要清楚，行车路线要清楚，设备状况要清楚，队伍现状要清楚，工作环境要清楚。
怎么作：交代生产任务(哪个试油队，哪个机组,在什么地方，行车路线，怎么联系，施工设计，准备情况，特殊要求）；了解设备状况（设备是否完好，性能能否满足施工要求）；了解队伍状况（人力资源是否配备到位,人员体力能否满足工作需要，队伍是否有情绪，生活有无保障）；了解工作情况（天气情况，道路情况,井场情况，外部环境情况）。
谁来作：调度员做到什么程度：使压裂队带队干部工作任务清楚；行车路线清楚;准备情况清楚；连接方式清楚；特殊要求清楚。
（2）压裂队接受生产任务：做什么:生查任务要清楚，设备状况要清楚,队伍现状要清楚，工作环境要清楚；行车路线要清楚;准备情况要清楚；联系方式要清楚；特殊要求要清楚.怎么作：从调度员处接受生产任务，了解工作环境,了解行车路线，了解准备情况，掌握联系方式，清楚特殊要求，检查设备状况，了解队伍现状.谁来做：压裂队带队干部做到什么程度：生产任务清楚，设备状况要清楚，队伍现状要清楚，工作环境要清楚，行车路线清楚，准备情况清楚，联系方式清楚，特殊要求清楚。
（3）查看施工井场道路:做什么：从停车场到施工井场的道路进行检查，对道路的风险进行识别，根据压裂设备的外型尺寸、重量及转弯半径,确定车辆能否安全通过。
石油工程技术专业《6.1.2压裂施工》
6.1.2 压裂施工一、压裂施工前的准备工作1．施工井井况调查及资料准备井况调查包括井的地面调查和井下调查两个方面。
地面调查主要有井号、道路、井场、采油树和井口设备，是否具备施工条件。
井下调查包括井身结构、套管状况、砂面情况、井内有无落物、有无串槽现象等。
资料准备主要指历次施工情况、井的根本数据、动态资料、分层测试资料等。
2．井眼准备应依据井况的调查资料而进行井眼的准备工作。
如果砂面过高，必须冲砂至合格；如果井内有落物必须打捞干净；如果套管有损坏、变形必须补贴及整形。
上述工作结束后，用通井规通井，按设计深度准备油管，入井前应丈量单根油管长度、编号并通内径。
按设计管串结构顺序下压裂管柱。
3．油层预处理为了保护油层及提高压裂施工效果，有些井在压裂施工前需要对油层进行预处理。
油层污染严重或泥浆堵塞的，压裂前需要进行酸洗或酸化处理；油层岩石致密的，为了提高压裂效果，压裂前可进行水力喷射预处理；油层射孔未完全射开或出现射孔不完全的，须补射孔后再进行压裂；油层有串通现象时，应采取封串措施后再进行压裂。
4．物资器材准备这是确保压裂施工的物质条件。
压裂施工前必须按照施工设计的要求准备好施工用的各种物资、液剂和设备工具等。
同时，还应考虑到损耗，事先准备好余量。
主要的器材物资有调配压裂液罐、压裂液、支撑剂、压裂井口附属工具设备、平安设备等。
二、压裂施工操作1．摆车，接管线压裂井场的布置原那么是紧凑、平安、因地制宜、便于指挥、便于施工、联接牢靠，以保证压裂施工的顺利进行。
应安排好混砂车与管汇车，管汇车与压裂泵车、压裂泵车与井口的距离，液氮车对称摆放，仪表车应安放在能看到井口的视野开阔的地点。
高压管汇安装，管汇车到压裂泵车的高压管线应接成平行四边形，对于φ88.9mm高压管汇，由井口到管汇车的连接顺序应为：井口、投球器、压力传感器、放空三通、单流阀、管汇车接成Z字形。
低压管汇安装，每个压裂罐应有两个出口，接两根胶管入混砂车吸入泵管汇；混砂车排出泵管汇到管汇车至少接三根专用胶管，管汇车到压裂泵车的上水管线必须用缠有钢丝的胶管，并尽可能减少弯曲。
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压裂施工工作流程
图
压裂施工工作流程图
工作流程：（1）调度室安排生产任务→（2）压裂队接受生产任务→（3）查看施工井场道路→（4）落实井场准备情况→（5）按照施工设计准备施工设备→（6）检查施工设备→（7）召开出车前的安全会议→（8）队车行驶到达井场外→（9）在试油队HSE 监督台填写记录→（10）检查试油队井场准备的情况→（11）施工设备进入井场摆放→（12）检查施工液体→（13）高低压管线及电缆连接→（14）召开施工前的安全脚底会→（15）清理并隔离施工高压区→（16）压裂施工→（17）施工结束→（18）召开施工总结会→（19）队车返回→（20）回场检验并反馈信息。
流程内容：
（1）调度安排生产任务：
做什么：生产任务要清楚，行车路线要清楚，设备状况要清楚，队伍现状要清楚，工作环境要清楚。
怎么作：交代生产任务（哪个试油队，哪个机组，在什么地方，行车路线，怎么联系，施工设计，准备情况，特殊要求）；了解设备状况（设备是否完好，性能能否满足施工要求）；了解队伍状况（人力资源是否配备到位，人员体力能否满足工作需要，队伍是否有情绪，生活有无保障）；了解工作情况（天气情况，道路情况，井场情况，外部环境情况）。
谁来作：调度员
做到什么程度：使压裂队带队干部工作任务清楚；行车路线清
楚；准备情况清楚；连接方式清楚；特殊要求清楚。
（2）压裂队接受生产任务：
做什么：生查任务要清楚，设备状况要清楚，队伍现状要清楚，工作环境要清楚；行车路线要清楚；准备情况要清楚；联系方式要清楚；特殊要求要清楚。
怎么作：从调度员处接受生产任务，了解工作环境，了解行车路线，了解准备情况，掌握联系方式，清楚特殊要求，检查设备状况，了解队伍现状。
谁来做：压裂队带队干部
做到什么程度：生产任务清楚，设备状况要清楚，队伍现状要清楚，工作环境要清楚，行车路线清楚，准备情况清楚，联系方式清楚，特殊要求清楚。
（3）查看施工井场道路：
做什么：从停车场到施工井场的道路进行检查，对道路的风险进行识别，根据压裂设备的外型尺寸、重量及转弯半径，确定车辆能否安全经过。
怎么作：选择合理安全的行车路线，对车辆必经的道路等级（高速、一级、二级、普通公路，乡镇公路，石子公路及钻前公路），有效路面宽苦，村镇，学校，桥梁，涵洞等情况进行查看，了解，重点对水毁道路，石子道路，钻前公路进行勘查，对桥梁的承载能力，涵洞的高度，宽度，陡坡，急弯等情况进行了解，对村镇的赶集时间，学校的放学，上学时间等情况进行了
解。
谁来作：项目部调度员，压裂队带队干部及有经验的特车驾驶员。
做到什么程度：队车辆必经的道路等级（高速，一级，二级，普通公路，乡镇公路，石子公路及钻前公路），有效路面宽度，村镇，学校，桥梁，涵洞等情况查看，了解清楚，对水毁道路，石子道路，钻前公路进行勘察，有无悬空，滑坡及虚软的情况，对桥梁的承载吨位清楚，涵洞的高度，宽度尺寸清楚，陡坡的坡度，急弯的最小转弯半径等情况清楚，对路途村镇的数量，赶集时间，学校的放学，上学时间等情况了解清楚。
（4）落实井场准备情况
做什么：落实试油队射孔，下钻情况，井场液体的数量及配制情况，大罐摆放位置及井口型号，大罐的出口由壬及闸门。
井场是否平整，有无落地原油及易燃物，有无交叉作业现象。
怎么做：到井场了解，查看试油队射孔，下钻情况，查看井场液体的数量，了解液体配制情况，查看大罐摆放位置及井口型号，检查大罐的出口由壬及闸门是否完好。
查看井场是否平整，检查有无落地原油及易燃物，了解井场有无交叉作业现象。
谁来做：项目部调度员，压裂队带队干部。
做到什么程度：对试油队射孔，下钻情况清楚，井场准备液体的数量清楚，液体配制情况了解，井场大罐摆放位置及井口型号清楚，大罐的出口由壬及闸门的状况清楚。
要求试油队平整井场，
清理落地原油及易燃物，协商井场交叉作业的相关事项。
（5）按照施工设计配备施工设备
做什么：严格按照施工设计，配备足够的，性能良好的压裂泵车，混砂车，仪表车，管汇车，砂罐车及配属车辆。
怎么做：由压裂队带队干部开据路单通知各个压裂泵车，混砂车，仪表车，管汇车，砂罐车及施工指挥车，压裂大队调度员开据路单通知配属车辆，明确施工任务和出车时间。
谁来做：压裂大队调度员，压裂队带队干部
做到四名程度：各个参与施工的车组的人员任务明确，出车时间明确，特殊要求明确。
(6)检查施工设备
做什么：检查各个压裂泵车，混砂车，仪表车，管汇车，砂罐车及施工指挥车的油，水，电，气是否达到规定的要求，液压系统，控制系统，仪器仪表系统是否正常，设备性能是否完好。
怎么做：对各个压裂泵车，混砂车，仪表车，管汇车，砂罐车及施工指挥车的油，水，电，气等逐台逐项进行检查，液压系统，控制系统，仪器仪表系统进行试运转正常，检查设备各项性能指标。
谁来做：压裂队带队干部，每台设备的驾驶员及操作工
做到什么程度：参与施工的各个压裂泵车，混砂车，仪表车，管汇车，砂罐车及施工指挥车的油，水，电，气等全部进行检查，确保液压系统，控制系统，仪器仪表系统试运转正常，设备各项。