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1、压裂设备压裂设备大港油田井下作业公司大港油田井下作业公司 目录目录一、概述一、概述二、设备能力二、设备能力三、设备作用三、设备作用四、压裂中常见异常性事件及分析处理办法四、压裂中常见异常性事件及分析处理办法五、压裂井案例五、压裂井案例 大港油田集团井下作业公司成立于大港油田集团井下作业公司成立于19641964年，主要承担油气勘探开发中的年，主要承担油气勘探开发中的试油测试、试采、油水井压裂、酸化、防砂、修井、浅层钻井及维护性作业试油测试、试采、油水井压裂、酸化、防砂、修井、浅层钻井及维护性作业等项目的工程技术服务。公司立足油区市场的同时，眼睛向外谋求更大发展，等项目的工程技术服务。公司立足油
2、区市场的同时，眼睛向外谋求更大发展，使外闯市场的足迹遍布新疆、青海、甘肃、陕北、山西、安徽、江苏、冀东、使外闯市场的足迹遍布新疆、青海、甘肃、陕北、山西、安徽、江苏、冀东、东北等东北等1010多个省市地区，并走入苏丹市场，以良好的服务和信誉赢得了用户多个省市地区，并走入苏丹市场，以良好的服务和信誉赢得了用户的信赖的信赖。一、概述一、概述二、设备能力二、设备能力为为适适应应压压裂裂施施工工工工艺艺以以及及市市场场的的需需要要，技技术术改改造造和和设设备备更更新新日日新新月月异异，具具有有Dowell Dowell B504B504压压裂裂车车一一套套，Western1500Western1500
3、型型 压压 裂裂 车车 一一 套套，Halliburton2000Halliburton2000型型压压裂裂车车一一套套，及及其其配配套套的的配配液液车车三三台台，液液氮氮泵泵车车两两台台，连连续续油油管管车车一一台台以以及及液液体体过过滤滤器器、投投球球器器等等各各种种配配套套装装置置。目目前前可可承承揽揽井井深深60006000米米，总总液液量量约约10001000m m3 3，加加砂砂量量100100m m3 3以以上上，最最大大砂砂比比约约6060，最最大大排排量量约约1010m m3 3minmin以以上上的的压压裂裂施施工工规规模模，并并对对施施工工现现场场、施施工工程程序序等等进
4、进行行科科学化规范化的管理。学化规范化的管理。二、设备能力二、设备能力拥有美国西方公司W-1500压裂车组 W1500W1500型型压压裂裂车车组组由由三三缸缸单单作作用用柱柱塞塞泵泵压压裂裂车车、混混砂砂车车、仪仪表表车车和和管管汇汇车车组组成成，整整套套车车组组共共有有1010台台车车：6 6台台压压裂裂泵泵车车、2 2台台混混砂砂车车、1 1台仪表车、台仪表车、1 1台管汇车。台管汇车。传动器挡位传动器挡位1 12 23 34 45 56 67 7排量排量(m m3 3/min)/min)0.3180.3180.4430.4430.5430.5430.6750.6750.7530.753
5、0.9400.940 1.1941.194工作压力工作压力（MpaMpa）103.4103.4103.4103.4103.4103.4999988.888.871.171.156.056.0二、设备能力二、设备能力HQ2000HQ2000型压裂车组由六台型压裂车组由六台HQ2000HQ2000型五缸泵压裂车、二台型五缸泵压裂车、二台CHFBT100CHFBT100型混砂车、一台型混砂车、一台T300T300型仪表车和一台管汇车组成。型仪表车和一台管汇车组成。二、设备能力二、设备能力 HQ2000 HQ2000型压裂车组性能特点型压裂车组性能特点HQ2000HQ2000型型五五缸缸泵泵压压裂裂车
6、车：是是泵泵注注主主要要设设备备，将将液液体体增增压压泵泵入入地地层层，是是实现压裂的核心设备。可通过一个操作面板（实现压裂的核心设备。可通过一个操作面板（OIPOIP）连续和准确的控制。连续和准确的控制。二、设备能力二、设备能力 H HQ Q2 20 00 00 0型型压压裂裂泵泵车车压压力力排排量量关关系系表表二、设备能力二、设备能力哈里伯顿哈里伯顿HQ-2000HQ-2000型压裂仪表车采用了国际先进的三维压裂型压裂仪表车采用了国际先进的三维压裂酸化设计软件（酸化设计软件（FracProFracPro PT PT）和现场资料采集分析软件和现场资料采集分析软件。二、设备能力二、设备能力（2
7、 2）CHFBT100CHFBT100型混砂车是供液和输砂系统，型混砂车是供液和输砂系统，参数如下参数如下：最大排量最大排量 15.9 15.9m m3 3/min/min最大输砂能力最大输砂能力 10909 10909kg/min kg/min 添加剂输入系统添加剂输入系统 3 3个液体个液体 2 2个固体个固体额定排出压力额定排出压力 0.57 0.57MPaMPa吸入管口径吸入管口径 305 305mmmm吸入接头数吸入接头数 12 12个个排出管口径排出管口径 305 305mmmm排出接头数排出接头数 12 12个个二、设备能力二、设备能力(TT300300仪表车起主要的监测作仪表车
8、起主要的监测作用，可以监测施工过程中的排用，可以监测施工过程中的排量、压力、砂比和各种添加剂量、压力、砂比和各种添加剂用量及注入速率等各种参数，用量及注入速率等各种参数，T300T300仪表车性能参数如下：仪表车性能参数如下：拥有数据采集和监测控制统拥有数据采集和监测控制统 拥有压裂优化设计拥有压裂优化设计FracproPTFracproPT软件软件 拥有压裂泵车自动遥控系统拥有压裂泵车自动遥控系统 拥有混砂车自动遥控系统拥有混砂车自动遥控系统 二、设备能力二、设备能力1.1.主要功能主要功能最高泵压可达最高泵压可达100100MPaMPa，最大排量可达最大排量可达14.8814.88m m3
9、 3/min/min，可满足深井及大排量可满足深井及大排量施工的要求施工的要求拥有拥有2 2个固体添加剂泵，个固体添加剂泵，3 3个液体添加剂泵，可为压裂液体系及添加剂的个液体添加剂泵，可为压裂液体系及添加剂的使用提供广阔的选择空间；液体添加剂使用提供广阔的选择空间；液体添加剂1(1(最大排量最大排量0.10.1m m3 3/min),/min),液体添加剂液体添加剂2(2(最大排量最大排量0.30.3m m3 3/min)/min)，液体添加剂液体添加剂3(3(最大排量最大排量0.50.5m m3 3/min)/min)；固体添加剂泵固体添加剂泵1 1(最大排量最大排量0.079 0.079
10、 m3/min)m3/min)，固体添加剂泵固体添加剂泵2(2(最大排量最大排量2 2.109 109 m3/min)m3/min)二、设备能力二、设备能力(3)(3)实现泵后交联，避免混砂车上水困难，交联剂的用量计量准确；实现泵后交联，避免混砂车上水困难，交联剂的用量计量准确；拥有两个输砂器，可实现连续加砂拥有两个输砂器，可实现连续加砂；软件系统功能强大，可进行三维压裂优化设计和施工数据实时监测及诊软件系统功能强大，可进行三维压裂优化设计和施工数据实时监测及诊断评价解释断评价解释；自动化程度较高，拥有多种项目的自动遥控监测控制系统，拥有过压保自动化程度较高，拥有多种项目的自动遥控监测控制系统
11、，拥有过压保护功能。可瞬间同时启泵达到预计排量或编组启泵护功能。可瞬间同时启泵达到预计排量或编组启泵。海瑞德连续油管车海瑞德连续油管车二、设备能力二、设备能力液氮泵车二、设备能力二、设备能力自自行行研研制制的的配配液液车车，配配液液速速度度2-32-3m m3 3/min/min，供供液液速速度度4-4-5 5m m3 3/min/min，粉料罐容积粉料罐容积5 5m m3 3，添加剂液箱容积添加剂液箱容积1.5 1.5 m m3 322。二、设备能力二、设备能力自自行行研研制制的的连连续续输输砂砂装装置置，可可提提供供50005000kg/minkg/min、总总量量100100m m3 3
12、的输砂能力。的输砂能力。二、设备能力二、设备能力 长庆油田长长庆油田长2 2井的施工现场，以此为例做一介绍：该井井的施工现场，以此为例做一介绍：该井为气井，初步方案设计排量为为气井，初步方案设计排量为7-87-83 3/minmin，地面泵入管线连地面泵入管线连接三条进入井口，这是在国内施工首次采用的。接三条进入井口，这是在国内施工首次采用的。二、设备能力二、设备能力施工情况如右图所施工情况如右图所示：经过示：经过minimini测试，测试，地层孔隙发育，压地层孔隙发育，压裂液滤失较为严重裂液滤失较为严重因此决定提高施工因此决定提高施工排量，减少压裂液排量，减少压裂液滤失系数该井施工滤失系数该
13、井施工最大排量达到最大排量达到9.639.63m m3 3/min/min。现场现场实例实例三、设备作用三、设备作用1压裂车：压裂车：压裂车是压裂的主要设备，它的作用是向井内注入高压裂车是压裂的主要设备，它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，把支撑剂挤入裂压、大排量的压裂液，将地层压开，把支撑剂挤入裂缝。压裂车主要由运载、动力、传动、泵体等四大件缝。压裂车主要由运载、动力、传动、泵体等四大件组成。压裂泵是压裂车的工作主机。现场施工对压裂组成。压裂泵是压裂车的工作主机。现场施工对压裂车的技术性能要求很高，压裂车必须具有压力高、排车的技术性能要求很高，压裂车必须具有压力高、排量大、
14、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。三、设备作用三、设备作用2混砂车：混砂车：混砂车的作用是按一定的比例和程序混混砂车的作用是按一定的比例和程序混砂，并把混砂液供给压裂车。它的结构砂，并把混砂液供给压裂车。它的结构主要由传动、供液和输砂系统三部分组主要由传动、供液和输砂系统三部分组成。成。三、设备作用三、设备作用3平衡车：平衡车：平衡车的作用是保持封隔器上下的压差平衡车的作用是保持封隔器上下的压差在一定的范围内，保护封隔器和套管。在一定的范围内，保护封隔器和套管。另外，当施工中出现砂堵、砂卡等事故另外，当施工中出现砂堵、砂卡等事故时，平衡车还可以立即进行反洗或反压时，平衡
15、车还可以立即进行反洗或反压井，排除故障。井，排除故障。三、设备作用三、设备作用4仪表车：仪表车：仪表车的作用是在压裂施工远距离遥控仪表车的作用是在压裂施工远距离遥控压裂车和混砂车，采集和显示施工参数，压裂车和混砂车，采集和显示施工参数，进行实时数据采集、施工监测及裂缝模进行实时数据采集、施工监测及裂缝模拟并对施工的全过程进行分析。拟并对施工的全过程进行分析。三、设备作用三、设备作用5管汇车：管汇车：管汇车的作用是运输管汇，如；高压三管汇车的作用是运输管汇，如；高压三通、四通、单流阀、控制阀等。通、四通、单流阀、控制阀等。第二节第二节压裂施工基本程序压裂施工基本程序四、压裂中常见异常事件及分析处
16、理办法四、压裂中常见异常事件及分析处理办法1、压裂压裂时会出现压不开的现象？时会出现压不开的现象？产生压不开的现象，有如下几种原因：产生压不开的现象，有如下几种原因：管柱下入位置有错误，封隔器卡在未射孔井段上；管柱下入位置有错误，封隔器卡在未射孔井段上；射孔质量差，油井不完善，地层吸液阻力大；射孔质量差，油井不完善，地层吸液阻力大；油管或是地面管线有堵塞物，造成卡阻；油管或是地面管线有堵塞物，造成卡阻；地层渗透性差，吸液能力太低；地层渗透性差，吸液能力太低；钻井过程中造成泥浆污染油层，泥饼堵死了地层孔道；钻井过程中造成泥浆污染油层，泥饼堵死了地层孔道；井下工具失效。井下工具失效。四、压裂中常见
17、异常事件及分析处理办法四、压裂中常见异常事件及分析处理办法2、压裂中途为什么有时压力会突然上升？遇到这种情况如何处理？、压裂中途为什么有时压力会突然上升？遇到这种情况如何处理？压裂开始时压力正常，但是加砂后出现了压力猛升的现象，压裂开始时压力正常，但是加砂后出现了压力猛升的现象，其主要原因是加砂不均匀，在管柱中造成了砂堵。或因混砂比过其主要原因是加砂不均匀，在管柱中造成了砂堵。或因混砂比过高形成的堵塞所致。也有因杂质堆积在炮眼附近或压裂液中的纤高形成的堵塞所致。也有因杂质堆积在炮眼附近或压裂液中的纤维质物品堵塞了油层孔隙而造成的。发生这种情况后应立即停止维质物品堵塞了油层孔隙而造成的。发生这种
18、情况后应立即停止加砂，降低排量，使泵压先降到安全负荷以内，但不要全部停车，加砂，降低排量，使泵压先降到安全负荷以内，但不要全部停车，以免造成更严重的砂堵事故。这时还要进一步观察泵压与排量的以免造成更严重的砂堵事故。这时还要进一步观察泵压与排量的变化，如果砂堵有所解除还可考虑继续加砂。变化，如果砂堵有所解除还可考虑继续加砂。四、压裂中常见异常事件及分析处理办法四、压裂中常见异常事件及分析处理办法3、压裂中为什么有时压力会突然下降？压裂中为什么有时压力会突然下降？在压裂过程中，当井口压力升到一定高度在压裂过程中，当井口压力升到一定高度时，突然出现压力大幅度下降的现象。其原因时，突然出现压力大幅度下
19、降的现象。其原因可能是由于套管损坏、封隔器失效或是串槽所可能是由于套管损坏、封隔器失效或是串槽所致。此时应立即停车进行现场分析，则同时应致。此时应立即停车进行现场分析，则同时应有套压上升的现象；如果是封隔器损坏或是下有套压上升的现象；如果是封隔器损坏或是下部油管断脱，同时应有管柱上顶现象。部油管断脱，同时应有管柱上顶现象。四、压裂中常见异常事件及分析处理办法四、压裂中常见异常事件及分析处理办法4、压裂中途排量突然下降、压裂中途排量突然下降在压裂施工中产生排量突然下降的原因是：在压裂施工中产生排量突然下降的原因是：压裂泵上水凡尔盘根损坏；压裂泵上水凡尔盘根损坏；上水管线堵塞；上水管线堵塞；压裂液
20、储罐面过低；压裂液储罐面过低；压裂泵抽空。压裂泵抽空。四、压裂中常见异常事件及分析处理办法四、压裂中常见异常事件及分析处理办法5、压裂过程中管线发生刺漏、压裂过程中管线发生刺漏遇到压裂管线发生刺漏的时候，一定要酌情慎重遇到压裂管线发生刺漏的时候，一定要酌情慎重处理。如果在某一台压裂车与高压管汇之间的连接管处理。如果在某一台压裂车与高压管汇之间的连接管线发生刺漏，可将此车停下来，在降低砂比的情况下，线发生刺漏，可将此车停下来，在降低砂比的情况下，将高压管汇上的闸门关闭后再进行处理。如果在井口将高压管汇上的闸门关闭后再进行处理。如果在井口等处有严重刺漏时，就应该停止加砂进行反洗，在清等处有严重刺漏
21、时，就应该停止加砂进行反洗，在清除井内沉砂后再进行处理。总之，处理管线刺漏必须除井内沉砂后再进行处理。总之，处理管线刺漏必须在保证井内不被砂堵的情况下进行。在保证井内不被砂堵的情况下进行。四、压裂中常见异常事件及分析处理办法四、压裂中常见异常事件及分析处理办法6、处理压裂砂堵事故几种常用的方法、处理压裂砂堵事故几种常用的方法处理压裂砂堵事故有四种常用的方法：处理压裂砂堵事故有四种常用的方法：平稳挤压裂液解堵：当出现泵压猛增，排量下降，确认为砂堵平稳挤压裂液解堵：当出现泵压猛增，排量下降，确认为砂堵时，应立即停止加砂，用大排量平稳挤压裂液的方法进行解堵，时，应立即停止加砂，用大排量平稳挤压裂液的
22、方法进行解堵，待正常后再继续加砂；待正常后再继续加砂；反洗解堵：出现砂堵后，立即停止加砂进行反洗，将管柱内的反洗解堵：出现砂堵后，立即停止加砂进行反洗，将管柱内的全部沉砂冲出后，再试加砂，继续压裂；全部沉砂冲出后，再试加砂，继续压裂；水击解堵：水击解堵是用少部分压裂车，在安全压力范围内，水击解堵：水击解堵是用少部分压裂车，在安全压力范围内，从油管正憋压，然后猛放压，形成一个水击现象，产生冲击和振从油管正憋压，然后猛放压，形成一个水击现象，产生冲击和振动。经正冲击与反振动的往复作用，冲击或振活沉砂段解除砂堵。动。经正冲击与反振动的往复作用，冲击或振活沉砂段解除砂堵。活动管柱反洗解堵：这种方法是活
23、动管柱与反洗井相结合来解活动管柱反洗解堵：这种方法是活动管柱与反洗井相结合来解除砂堵。在砂堵比较严重的情况下，迅速活动压裂管柱，将油套除砂堵。在砂堵比较严重的情况下，迅速活动压裂管柱，将油套环形空间的沉砂解除。然后，再用反洗或水击法解油管沉砂。环形空间的沉砂解除。然后，再用反洗或水击法解油管沉砂。四、压裂中常见异常事件及分析处理办法四、压裂中常见异常事件及分析处理办法7、压裂砂堵事故的预防、压裂砂堵事故的预防预防压裂砂堵事故最主要的是在地面上做好如下几项工作：预防压裂砂堵事故最主要的是在地面上做好如下几项工作：下井工具从加工组装、试压直至发送现场，都要进行严格的质量下井工具从加工组装、试压直至
24、发送现场，都要进行严格的质量把关；把关；下井管柱要做到下井管柱要做到“三丈量三丈量”、“三对口三对口”。尤其是下封隔器的分。尤其是下封隔器的分层压裂管柱一定要做到卡点准确；层压裂管柱一定要做到卡点准确；地面高压管汇和井口控制器、投球器、球型闸门、管线上的高压地面高压管汇和井口控制器、投球器、球型闸门、管线上的高压油壬要做到定期检修，及时保养，保证做到安全可靠，操作灵活；油壬要做到定期检修，及时保养，保证做到安全可靠，操作灵活；储存压裂液的各种容器要定期清洗；储存压裂液的各种容器要定期清洗；支撑剂要做到清洁无杂质，防止泥砂等脏物混入；支撑剂要做到清洁无杂质，防止泥砂等脏物混入；压裂设备要定期保养
25、，及时检修，带病的设备不能上井编入车组压裂设备要定期保养，及时检修，带病的设备不能上井编入车组进行冒险施工；进行冒险施工；压裂指挥人员，要严格按施工设计要求合理使用设备，判断要准压裂指挥人员，要严格按施工设计要求合理使用设备，判断要准确，指挥要得当。特殊井要提前做好预防砂堵事故准备工作。确，指挥要得当。特殊井要提前做好预防砂堵事故准备工作。四、压裂中常见异常事件及分析处理办法四、压裂中常见异常事件及分析处理办法8、压裂造成砂堵、砂卡的原因、压裂造成砂堵、砂卡的原因压裂造成砂堵、砂卡的原因主要有：压裂造成砂堵、砂卡的原因主要有：压裂液悬砂性能差使砂子沉淀；压裂液悬砂性能差使砂子沉淀；压裂液的含砂比过高；压裂液的含砂比过高；压裂中途停泵时间过长；压裂中途停泵时间过长；管柱卡距太大或发生故障而大量沉砂；管柱卡距太大或发生故障而大量沉砂；替挤液不足。替挤液不足。五、压裂井案例五、压裂井案例五、压裂井案例五、压裂井案例五、压裂井案例五、压裂井案例