压裂施工曲线的应用

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1、引入现场计算机进行数据采集和现场控制以来，压裂监控已逐渐成为压裂施工期间及施工前后进行工程决策和评价的基础。在施工监测方面，通过实时采集到的数据，结合计算机现场模拟，进行压前测试、压裂加砂期间和压后压力递减分析，确定主要的地层特性、判定施工过程中裂缝的延伸情况、预测施工过程中可能出现的各种问题，并及时把信息反馈给现场技术人员作为决策和评价的依据。随着我公司质量意识的提高、开拓外部市场的加强，施工监测的重要性越来越突出。今年，公司的所有压裂车组都配备了施工监测系统，对每一口井的施工压力、施工排量、加砂浓度（简称“三条线”）都实现了自动监

2、测，大大提高了施工质量和施工综合技术水平，同时，也为压裂机理研究提供了丰富的现场实际资料。图1压裂施工曲线的构成一、施工曲线的构成和理论分析目前我公司压裂车组配置的施工曲线监测软件是由北京东方恒力科技公司研制的（NOWSCO车组除外），监测输出结果如图所示。图1中以时间为横坐标，泵注压力、施工排量、砂浓度曲线为纵坐标绘制曲线。其中，压力的单位是Mpa，排量单位是m3/min，砂浓度单位是Kg/m3。三条曲线的核心是压力曲线，它是施工过程中地下情况的直接反映。结合可控制的排量和砂比曲线，就可以对施工情况、地层情况和裂缝特征做出判断。二、

3、施工曲线在实际中的应用1、现场指挥人员进行施工监控、处理紧急情况的依据在施工过程中，最关键的问题就是压力的波动。为了保证施工的顺利进行，必须正确的找出压力变化的原因，并采取适当的措施，防止事故发生。由裂缝在地层内延伸情况引起的较大压力变化，通常会造成砂堵或压窜。可根据理论分析的曲线类型判断裂缝的延伸情况。6近井地带的砂堵，压力上升突然，所能采取的补救措施少，应及时停泵、返洗。离井筒一定距离内的地方发生砂堵，表现为开始时压力逐渐上升，随着裂缝充满沙子，压力上升急剧加快，可能会有一个或多个压力上升尖缝，之后便会出现压力的陡增。因此，判断出

4、现端部砂堵先兆后，应立即停砂替挤或返洗，防止砂堵后高压造成管柱断脱或砂卡，见图10。图10远离井筒地带的砂堵图11地层内窜的施工曲线如果施工中监测压力急剧降落，套压上升，可能造成压窜，应停止施工。进行验窜。如果套压不升，说明缝高难于控制，在未射井段地层内延伸。图11是这一情况下的压力曲线。另外，在施工过程中压力施工曲线的大幅波动，还与裂缝穿越不同应力的地层和天然裂缝的干扰有关。2、判定施工质量、分析施工效果的依据应用施工曲线，可以在压后对施工质量进行判定，为效果分析提供依据。①验收施工是否按设计执行应用施工曲线可以检查压裂队是否按设计

5、施工。通过曲线读出各段的施工时间、排量、砂比，从而计算前置液量、携砂液、替挤液量、加砂量和平均砂比。图15是龙63-65井实际施工曲线，表1给出了依照曲线读取和计算的各项施工参数。图15井施工曲线6表1--井根据施工曲线计算的各项施工参数前置液量m3携砂液量m3替挤液量m3加砂量m3平均砂比%5.620.07.03.9623①判断施工过程是否正常检查压裂施工曲线可以对施工情况进行判断，确定有无操作事故、压窜、压堵发生，为落实事故原因和分析压后效果提供依据。杏4-丁4-331井压裂第一层后管柱活动不开。根据施工曲线分析原因，第一层压后砂

6、堵（图16），造成卡管柱。又如：北3-1-p54井，压后增液10方，增油仅1吨，含水由压前56%上升为82%，根据压力施工曲线分析，该井压裂第二层段时，压力下降较大（图17），压窜了其上方的高含水层，引起了该井压后低效。图16杏4-丁4-331井压裂施工曲线图17北3-1-p54井压裂施工曲线②诊断工艺是否成功的依据检查施工曲线可以对压裂施工各种工艺的完成情况进行诊断，从而为分析措施效果提供有力依据。a.多裂缝工艺诊断方法多裂缝压裂通过暂堵剂（蜡球或尼龙球）的作用，封堵已压开层的吸液炮眼，在憋压的情况下，压开其他层位。因此，在施工曲线

7、上应该表现为投球后的第二层破裂压力高于前一次的破裂压力。（见图18）但是由于受地层差异情况和两次压裂图18成功的多裂缝压裂图19不成功的多裂缝压裂6过程中流体性质的综合影响，第二次的破压有时也存在等于或低于第一次破压的情况，但绝大多数情况，应该明显高于第一次施工的延伸压力。图19给出了另一口多裂缝施工井的曲线，从图中可判断多裂缝不成功，只压开一条缝。原因是该井为垂直裂缝，第一次压开的裂缝已贯穿卡段内各小层，投蜡球堵住部分炮眼后，其余小层炮眼进液，裂缝继续按原缝延伸。a.水平缝端部脱砂压裂工艺诊断方法端部脱砂是通过人为有目的的设计裂缝端

8、部砂堵，达到制造高导流能力裂缝的目的。图20是一口井成功进行脱砂的现场压力曲线。图中t1点开始脱砂。图20典型的端部脱砂压裂压力曲线图21限流法压裂施工曲线b.限流法压裂工艺诊断方法限流法压裂过程中，随着施工排量的提高，