黃曉莉

摘要：對(duì)壓裂井現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的砂埋、卡管柱事故和頻繁棄壓井問(wèn)題進(jìn)行了分析，通過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)工況明確了誘發(fā)因素，提出了相對(duì)應(yīng)的防控措施。實(shí)際中，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的強(qiáng)化管理，實(shí)現(xiàn)了壓裂現(xiàn)場(chǎng)事故防控能力的提升，保障壓裂施工順利完工。

關(guān)鍵詞：壓裂;砂埋;卡管柱;棄壓

壓裂是油田一項(xiàng)重要增產(chǎn)增注措施，增油增注效果均較為顯著。近年來(lái)，隨著壓裂技術(shù)的進(jìn)步衍生出縫網(wǎng)、多層、精控等壓裂新技術(shù)，但壓裂過(guò)程中問(wèn)題也時(shí)有發(fā)現(xiàn)，例如砂埋、卡管柱、壓不開等問(wèn)題，造成一定影響。分析事故共性問(wèn)題、找出其影響因素、確定防控對(duì)策有利于壓裂工作的順利實(shí)施。

1 分析重點(diǎn)案例，為事故管控提供依據(jù)

通過(guò)分析以往案例、找出事故發(fā)生原因和制定相應(yīng)對(duì)策，有利于明確致因主體，有助于通過(guò)管控手段防止此類事件的重復(fù)發(fā)生，保障壓裂工作的有序開展。

（1）砂埋管柱事故分析

2019年共發(fā)現(xiàn)注聚井壓后短期不吸水井3口，均為壓裂后吐砂埋管柱，導(dǎo)致地層不吸水。2020年發(fā)生1口壓裂后注不進(jìn)去水，作業(yè)處理下探時(shí)下探速度緩慢，經(jīng)洗井已處理好，排出物為大量粘稠聚合物，目前已恢復(fù)正常。

以上井均是a和b區(qū)井，倆區(qū)塊目前處于含水回升期，注入的聚合物是LH2500抗鹽聚合物，通過(guò)與地質(zhì)結(jié)合，該聚合物較以往聚合物相比，注入能力強(qiáng)（實(shí)現(xiàn)50mD儲(chǔ)層注入），穩(wěn)定性好、增粘性強(qiáng)，導(dǎo)致返吐時(shí)聚合物將砂帶出。

制定了相應(yīng)對(duì)策：（1）做好聚合物易返吐區(qū)塊管控。重點(diǎn)加強(qiáng)注入井壓裂全過(guò)程跟蹤，防止因聚合物返排把壓裂砂帶入井內(nèi)出現(xiàn)砂埋情況，同時(shí)避免因壓裂施工導(dǎo)致砂埋情況發(fā)生。（2）做好聚驅(qū)井關(guān)鍵工序監(jiān)督。在起下封隔器等大尺寸工具時(shí)，應(yīng)控制起下速度（不能超過(guò)5m/min），防止產(chǎn)生抽汲或壓力激動(dòng)，并注意觀察懸重及井口液面的變化，如有異常情況，不得強(qiáng)行起下管柱。 （3）做好壓裂后管理工作：一是壓裂施工交井后，采油廠關(guān)井3d方可開井注入，由作業(yè)隊(duì)通知采油隊(duì)。二是做好壓裂后效果跟蹤，與地質(zhì)結(jié)合溝通對(duì)于問(wèn)題井找出原因并及時(shí)解決處理，避免耽誤生產(chǎn)。

（2）卡管柱事故分析

2017年-2020年共實(shí)施精控壓裂99口，其中卡管柱5口，占總井?dāng)?shù)的5%。常規(guī)壓裂由于施工周期短、規(guī)模小，少見壓裂卡管柱情況，近4年僅2口井發(fā)生卡管柱情況。

從7口問(wèn)題井中可見，除2020年壓裂井X4為施工時(shí)發(fā)生砂堵，后立即活動(dòng)管柱未開，屬于施工質(zhì)量問(wèn)題，其余6口井均為正常壓裂，按設(shè)計(jì)要求擴(kuò)散壓力后，活動(dòng)管柱未活動(dòng)開，井下不同程度遺留壓裂工具串。目前7口卡管柱井均已大修完畢，大修總結(jié)體現(xiàn)，遺留壓裂工具經(jīng)多次磨銑、套銑、打撈后，安全接頭、大砂量噴砂器、K344-116HD封隔器均已破損，通過(guò)與作業(yè)隊(duì)技術(shù)人員進(jìn)行了解，目前卡管柱井封隔器起出后，雖破損但也一定程度能看出來(lái)近7成封隔器膠筒膨脹鼓包，屬于未解封徹底或長(zhǎng)期高壓施工膠筒疲勞變形。

制定了管柱防卡對(duì)策：1、壓裂設(shè)計(jì)管柱中，多裂縫壓裂、轉(zhuǎn)向壓裂、選擇性壓裂工藝封隔器數(shù)量不應(yīng)超過(guò)7級(jí)。2、雙封單卡最大卡距不應(yīng)超過(guò)50m，坐壓多層管柱單個(gè)卡距控制在40m，最下一級(jí)封隔器至最上一級(jí)封隔器之間距離控制在160m。3、砂巖厚度小于1.0m且無(wú)有效厚度，或砂巖厚度小于0.6m的儲(chǔ)層，進(jìn)行壓前擠酸處理。4、井斜大于30度采用斜井管柱，盡可能降低封隔器個(gè)數(shù)，降低卡管柱隱患。5、小直徑管柱：108mm通過(guò)，單個(gè)噴砂器過(guò)砂量14m?。不能同保護(hù)薄隔層工具配合使用。6、封隔器卡點(diǎn)位置距套變點(diǎn)3.5m以上。7、55MPa管柱：可實(shí)現(xiàn)坐壓三層，上提一次。單個(gè)噴砂器過(guò)砂量20m?，施工時(shí)不要超過(guò)管柱施工能力，以防發(fā)生施工事故。8、坐壓多層管柱：坐壓五層，可上提一次，封隔器數(shù)量不得超過(guò)七級(jí)，單個(gè)噴砂器過(guò)砂量50m?。

（3）精控壓裂棄壓事故分析

通過(guò)對(duì)施工成果及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督情況進(jìn)行分析，在施工中共有4口井4個(gè)層段未壓開，2口井4個(gè)層段壓開后，壓力高，無(wú)法提至設(shè)計(jì)排量，無(wú)法有效懸砂，為此棄壓，以上均為限流法壓裂卡段。通過(guò)對(duì)棄壓層段施工成果進(jìn)行分析，影響未壓開層主要有以下幾個(gè)方面原因：1、棄壓層段均為限流法壓裂卡段，單卡段平均射開1.8孔，孔眼少，提排量困難，一定程度影響裂縫起裂和有效延伸。同時(shí)砂體發(fā)育較差，未壓開層主要以表外為主。壓開但壓力高棄壓層，雖有一定厚度，但受孔眼少影響，排量提升困難，無(wú)法有效攜砂，為此棄壓。2、未壓開的限流法壓裂層段主要集中在SIII4-7、SII4、未壓開層段平均砂巖厚度0.88m，有效厚度0.1m（2個(gè)卡段為表外儲(chǔ)層），單卡段射開孔數(shù)2個(gè)，設(shè)計(jì)時(shí)為保證壓開幾率，已經(jīng)設(shè)計(jì)酸處理，但從壓裂曲線分析看，壓裂起車后，壓力快速升至管柱限壓55MPa，反復(fù)憋放5次后，地層無(wú)注入量，酸液未起到預(yù)處理地層作用，為此按安全施工要求，棄壓。早期新井細(xì)分控制壓裂試驗(yàn)階段，對(duì)27口井435個(gè)難壓層分析成果看，難壓層以薩Ⅱ15、16層，薩Ⅲ4、5、6、7層為主，本次未壓開層符合以上分析認(rèn)識(shí)。3、儲(chǔ)層雖壓開，但壓力高排量提不起來(lái)的棄壓層，共有4個(gè)，砂體發(fā)育相對(duì)較好，平均單卡段砂巖厚度1.5m，有效厚度0.6m，單卡段平均孔數(shù)2.5個(gè)，施工時(shí)，啟車后低排量下，壓力直升管柱限壓，無(wú)法將排量提升至1m3/min以上，為此無(wú)法進(jìn)行懸砂磨蝕孔眼，為此在反復(fù)提升排量30-40分鐘后，排量仍無(wú)法提至可攜砂排量要求，為此選擇棄壓。

制定了防控措施：1、精控壓裂使用的壓裂管柱為55MPa壓裂管柱，受壓裂管柱最大承壓限制，施工壓力超50MPa就要停止施工，因此遇到壓不開層段通常憋壓到50MPa左右時(shí)仍無(wú)壓開跡象就要卸掉壓力。因此，針對(duì)限流法壓裂井建議設(shè)計(jì)采用承壓等級(jí)更高的壓裂管柱。2、通過(guò)對(duì)精控壓裂棄壓層段的分析，初步認(rèn)為導(dǎo)致個(gè)別層段棄壓的主要原因是地層發(fā)育條件差裂縫開啟難度大和限流法射孔數(shù)少;其次是受壓裂工具承壓能力的限制，不能準(zhǔn)確的確定層段的破裂壓力。3、2020年的老井精控壓裂施工已接近尾聲，但還有兩口連續(xù)油管精控壓裂試驗(yàn)正在組織施工。下部將重點(diǎn)關(guān)注連續(xù)油管壓裂對(duì)薄差層精細(xì)改造的適應(yīng)性及壓后效果，同時(shí)也要做好其他精控壓裂井的效果跟蹤。

2 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)壓裂措施現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)統(tǒng)計(jì)連續(xù)年的問(wèn)題井，分析了壓裂現(xiàn)場(chǎng)常見砂埋、卡管柱和壓不開棄壓等問(wèn)題的現(xiàn)場(chǎng)和產(chǎn)生原因，總結(jié)了可采取的各類措施?，F(xiàn)場(chǎng)防控對(duì)策的實(shí)施將有利于保證壓裂措施的順利實(shí)施，提高一次壓成率，有利于縮短工期和節(jié)約費(fèi)用。