煤层气井大排量清水压裂施工主管线的工艺改进应用.pdfVIP

煤层气井大排量清水压裂 施工主管线的工艺改进与应用 岳太振 侯景龙 金显鹏 王瑞 大庆油田井下作业分公司 摘要：针对煤层气井的增产改造，国内已形成了多种工艺技术，其中经济适用性较强、使 用最为普遍的改造措施是大排量清水压裂工艺。本文讲述了沁水煤田套管注入、大排量清水压 裂技术在应用过程中，针对大排量清水携砂，摩阻高，对地面管线尤其是弯头处磨损大，造成 施工中断的现象，对施工主管线进行了工艺改进，并进行现场试验1182口，在应用过程中取 得了很好的效果，不但增加了施工进度，降低了劳动强度，而且还大大降低了施工成本。 关键词：大排量 ；清水压裂 ；注入主管线 号影 岳太振，等：煤层气井大排量清水压裂施工主管线的工艺改进与应用 59 针对以上煤层特征，压裂增产改造中存在以下技 严重造成的。相同排量条件下清水的摩阻是冻胶压 术难点【3l： 1)节理、裂缝发育，造成压裂液效率低、滤失 呈现紊流特征，该状态下在弯头处流线发生改变，加 增加，易造成砂堵而使施工停止； 砂后石英砂颗粒的进入会使弯头处承受的剪切应力 2)储层基质低孔、低渗，常规的水基线性胶压 增加，工作时间长便会产生破坏。 裂液易破胶后形成残渣，对煤层造成伤害， 2．2理论分析 3)裂缝中煤屑的产生增加了液体的阻力并使裂 1)磨损产生的机理 缝端部堵塞， 磨损通常有以下3中类型： 4)煤岩较软，人工裂缝形态复杂，形成的裂缝 擦动磨损——颗粒摩擦引起的表面破坏； 不规则，易形成T形或I形裂缝，施工中压力会升 刮痕磨损——颗粒深入表面引起的局部剥离， 高，不利于加砂【一】；针对以上难点充分调研国内外 撞击磨损——颗粒撞击使表面局部组织的破碎 技术的基础上，施工过程中的压力易升高、加砂困 和脱离。 难问题，对应的技术措施是大排量，提高净压力，保 如图2所示，流体通过弯头时，由于离心力和 证足够缝宽，形成复杂裂缝；针对储层强吸附性易 惯性力撞向管道外侧的内壁，一部分颗粒沿管道外 伤害的特点，对应的技术措施是清水携砂，提高砂 侧的内壁滑动，另一部分颗粒又从外侧内壁反射到 比，保证规模，以求长期导流效果，研究应用了以 内侧的内壁，反复运动就会在外壁中部产生凹坑， 套管注入、高排量、活性水携砂为主的煤层气清水 因此撞击和摩擦是引起弯头磨损的主要原因。 压裂配套工艺技术【5l。 1．3原施工管线存在的问题 清水套管压裂工艺的特点是压裂液为清水，排 妖p欲 量大(8．0-8．5m3／min)。但清水携砂摩阻很高，对地 tq¨口 面管线尤其是弯头处磨损大，每施工3口井压裂主管 l—剪头t2翱》—剪头量■魅 汇与井口连接处大弯头就可能破损，施工被迫中断， 图2 弯头内流体运动形式及损坏情况 从而出现了原施工主管线与该工艺不匹配的现象， 如下图1所示： 图1 清水压裂主管线破损 图3 撞击角度与磨损程度关系曲线 如果不进行工艺改进，不仅无法满足现场施工， 2)磨损影响因素 严重影响施工进度、而且频繁更换弯头造成工程成 流体注入速度、流体固相含量、流态以及弯头 本升高，还存在严重的高压刺漏危及现场人员安全 耐磨等对磨损都有一定的影响； 的隐患。 ①流体撞击角对磨损的影响 流体撞击角对磨损影响有密切关系。经过研究磨 2施工主管线工