崔安峰(勝利石油工程有限公司井下作業(yè)公司壓裂大隊 山東東營 257000)

“井工廠”壓裂模式指以密集的井位形成一個開發(fā)“工廠”，流水線式集中壓裂，目的是通過一體化、批量化施工提高效率，降低平均單次成本。鹽227是勝利油田第一口真正意義按“井工廠”模式勘探開發(fā)的井組，勝利井下作業(yè)公司壓裂大隊成功組織施工鹽227井工廠，通過降本增效、節(jié)點控制、全程控制等，形成良好的應用效果，取得巨大成功，創(chuàng)出多項集團公司行業(yè)紀錄，受到領導高度稱贊，被授予集體二等功，并將該井打造成為中石化樣板工程。

一、問題的提出

自2012年勝利油田開始大規(guī)模實施非常規(guī)壓裂施工，兩年中分別在樊154、義123、鹽227等區(qū)塊，實施非常規(guī)壓裂施工71口500余層，累計加砂1.6萬m3，用液19萬m3，采用了裸眼分段壓裂、電纜泵送橋塞，連續(xù)油管噴砂射孔等不同工藝。這些施工與以往的常規(guī)井壓裂運行有很大的不同，并且在實施過程中還要兼顧常規(guī)壓裂井的運行，運行起來點多、面廣、工序繁雜，施工風險日益增大、成本控制難度也增大，給壓裂運行工造帶來了很大的挑戰(zhàn)。

二、地面配套設備研究及應用

地面配套設施是“井工廠”一體化前提和保障，它們的設計和應用有力保障“井工廠”壓裂順利實施運行，同時也解決了生產時效問題，大大縮短了施工準備時間，從而使該技術更具有先進性。

地面配套主要研究內容有以下六項：優(yōu)化方案與布局；罐區(qū)優(yōu)化與低壓管匯組合；連續(xù)供液系統(tǒng)；連續(xù)混配系統(tǒng)；高壓環(huán)形管匯設計與研制；泵送橋塞注意事項及問題對策。

1.優(yōu)化方案與布局

排兵布陣、合理布局是地面配套工藝中的重中之重。優(yōu)化施工方案，配套設施布局主要分以下幾個方面。

（1）優(yōu)化壓裂車組

鹽227井工廠井場采用品字形布局，8口壓裂井分布在三個井組。按照常規(guī)做法，每個井臺備一組主壓車組和泵送橋塞車組。在兩套車組共同施工中，高壓管線部分連接復雜，使用管線、彎頭多，兩套車組不但各自接出雙管線上井口，而且在地面四條管線之間要用管線進行連接，每條管線要有相應的閘門控制?，F(xiàn)場施工中，高壓管線難免出現(xiàn)排量差異而造成的震動，復雜的閘門也增加操作的難度。另外考慮井場測井占地需要，經多方考證，決定現(xiàn)場選用8臺一套2500型壓裂泵車車組，兩套2000型泵送橋塞車組，目的機組位置固定,車組不動,交叉連續(xù)作業(yè)。經實際驗證，一套車組完全可以滿足施工要求。

（2）壓裂施工設備維護優(yōu)化

設備好壞是保證連續(xù)施工的前提，保證施工過程中主壓裂設備不出現(xiàn)問題。特別制定編寫車輛一二級維護制度，制定填寫“施工時設備維護計劃表”。根據實際單車過液量、交叉作業(yè)、工作壓力及規(guī)模等實際情況，確定一二級維護時間，確保主壓裂設備性能優(yōu)良、工況可靠。同時在維護期間進行加油、扒泵、更換柱塞盤根等易損件的維護工作。8臺2500型泵車，施工液量達到1120 m3，進行一級維護；施工液量達到3200 m3，進行二級維護。施工期間，累計一級維護55次，二級維護15次，沒有出現(xiàn)因壓裂設備故障造成等?，F(xiàn)象發(fā)生，為連續(xù)施工打下堅實基礎。

2.罐區(qū)優(yōu)化與低壓管匯組合

鹽227井組單層施工液量最大達到900 m3，立式罐要滿足至少存儲1000 m3液體的量，因此上45個立式儲液罐用于主壓裂施工；另上6個臥式儲液罐分兩組用于泵送橋塞液體儲液罐。

3.連續(xù)供液系統(tǒng)

鹽227連續(xù)供液系統(tǒng)由3臺大排量供水泵，鋼絲軟管線、快速接頭、1臺大排量（16方）供液泵，3個緩沖臥室罐、低壓管匯等組成?？紤]電潛泵供水因揚程低的原因無法直接給立式罐補滿水，于是安排上3個較低矮的臥式罐作為緩沖罐，用電潛泵往里打水，再上一臺大排量電泵將緩沖罐內的水補充到45個立式罐中，保證了供液的連續(xù)性。立式儲液罐區(qū)采用三套低壓流程連接，每套流程之間采用兩條管線串聯(lián)，混砂車從每套流程連接兩條管線到混砂車上液端，確保大排量施工的要求。

4.連續(xù)混配系統(tǒng)

鹽227“井工廠”壓裂液體系采用乳液締合型壓裂液，實驗室前期論證該壓裂液體系，具有攜砂能力強、耐剪切、抗溫能力強、較現(xiàn)行瓜膠經濟高效、易配易儲運等諸多優(yōu)點，可以實現(xiàn)地表水即時混配泵注要求。所以在討論方案時，壓裂大隊沒有上連續(xù)混配車、攪拌罐等連續(xù)混配設備，只用采油院相關設備直接泵注至混砂車，利用混砂車臺上攪拌罐混配。該體系在現(xiàn)場應用中發(fā)現(xiàn)諸多問題：液體粘度高，彈性差，液體掛壁性強，液體摩阻較大的特點。

5.泵送橋塞注意事項及對策

泵送橋塞和射孔聯(lián)作技術是目前先進的聯(lián)作技術，以其作業(yè)速度快和更經濟高效的特點在北美和加拿大得到廣泛應用。作業(yè)過程要求測井隊伍和壓裂隊相互協(xié)調作業(yè)，控制好泵入排量和電纜速度，避免意外發(fā)生。泵送排量大小和電纜速度關系密切。排量過大和電纜移動速度過快可能會導致電纜弱點斷開、橋塞意外座封和工具遇卡等事故。泵送橋塞施工順利與否直接影響施工進度，該項工序異常重要。壓裂大隊借鑒以往配合經驗，成功完成鹽227井87次泵送任務。施工期間全程強化時效控制，累計完成8口水平井共87段壓裂施工任務，設計泵送液量3900 m3，實際泵送液量2560 m3；平均每天壓裂施工3段，較之前完成的非常規(guī)施工壓裂運行時效有了很大提高，同時還創(chuàng)出了單日壓裂施工5段的高紀錄，達到了提速壓裂施工運行時效的目的。

結論

鹽227井是中石化勝利油田第一口真正意義上的“井工廠”，該井成功實施擺脫了長期國外公司在“井工廠”方面的技術壁壘，為油田可持續(xù)發(fā)展提供助力。在施工運行中，以降本增效為核心、強化節(jié)點控制、強化組織運行，創(chuàng)新型采用“環(huán)形管匯”，開創(chuàng)出一套主壓設備不移動車組，只需倒換相應閘門實現(xiàn)三井臺8口井壓裂施工新模式，取得了很好的效果和經濟效益。