蘇里格氣田壓裂及返排工藝分析

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1、氣田壓裂及返排工藝分析第一部分返排工藝一、放噴返排工藝過程及特點分析蘇里格氣田壓裂放噴采用強制閉合返排工藝，壓裂停泵后20-30分鐘內(nèi)開始放噴返排，根據(jù)壓裂工藝、管柱特點和地層的需要，放噴過程通常需要4個階段：閉合控制階段，放大排量階段，壓力上升階段，間歇放噴階段。A、閉合控制階段：工作制度：根據(jù)壓后停泵壓力的大小，及壓力降落情況來確定。停泵壓力高，壓力降落慢的井要選擇小的油嘴，反之選擇大的油嘴?，F(xiàn)場通常用2-6mm油嘴控制，排量控制在100-200L/min。特點分析：1、由于采用前置液拌注氮氣，壓裂后井底附近地層空隙基本被

2、液體占據(jù)，短時間內(nèi)液體不易與氮氣和天然氣混合，液體中溶解的氣量較少，所以此階段排出物以液體為主。2、因壓裂施工的欠量頂替以及壓裂液殘余粘度的影響，此階段通常有部分支撐劑被帶出地面，一般在0.5m3左右。3、通常油壓降落速度要高于套壓降落速度，當(dāng)套壓高于油壓1MPa時，封隔器解封，油管內(nèi)的液體在油套管壓差和地層壓力及液體的彈性能量作用下排出井筒。4、當(dāng)井底壓力低于裂縫閉合壓力，裂縫完全閉合時，控制排量階段結(jié)束，這個過程一般需要2-4小時。B、放大排量階段：工作制度：通常用8-10mm油嘴控制或暢放，排量控制在500L/min以下

3、，以地層不出砂，放噴管線出口不見砂粒（或檢查油嘴的磨損程度）為控制原則。特點分析：1、此階段初期排出物以液體為主是塞狀流，后期為氣液兩相流，氣水同噴。在此階段通常都能見氣點火。2、裂縫完全閉合，支撐劑受巖石應(yīng)力的擠壓作用被夾持在裂縫壁面內(nèi)部，能夠比較穩(wěn)定的固定在一個位置上。-10-3、此階段油套壓經(jīng)歷了一個先降落至零后再升高的過程（地質(zhì)條件好的井油壓只降到2-3MPa,左右），而且油壓要先于套壓上升。4、這個過程因井的類別不同，所需時間有較大差別，從幾小時到十幾個小時不等。5、由于氣體的指進效應(yīng)，裂縫和地層中的氮氣和天然氣向井

4、筒運移速度要快于液體，氣、液溶解度增大，進入油管內(nèi)的氣量增加，噴式加大，井口油壓上升，流體呈氣液混合狀態(tài)、出口見噴勢，此階段結(jié)束。C、壓力上升階段：工作制度：用6-10mm油嘴進行控制，并隨著氣量增大、壓力上升而逐步減小油嘴。特點分析：1、階段初期呈氣液兩相流，中期呈段塞流（先是一段含液氣體之后是一段含氣液體），后期因氮氣和天然氣的溶解度增大，以致在流動過程中形成不了水柱，而只能在高速氣流帶動下以霧狀形式排出井筒，呈霧狀流2、油壓上升到2-3MPa以上。3、返排液量在70-80%以上，即可轉(zhuǎn)入后期間放階段。D、間歇放噴階段工作

5、制度：由于深入地層遠(yuǎn)處的液體向油管聚集速度小于氣體，返排液量減少，出氣量增大，排液效率降低，則應(yīng)關(guān)井恢復(fù)，采取間開工作制度，選擇4-8mm油嘴放噴。特點分析：1、關(guān)井時，由于油套環(huán)形空間截面積較油管流通截面積大，進入環(huán)形空間內(nèi)的氣量多，氣體與液體進行置換后占據(jù)液體上部空間，并在液體上部形成一定的壓強而將環(huán)形空間的液體推向油管，同時，地層內(nèi)液體也進入井筒。2、當(dāng)井口壓力上升速率較低時，說明表壓加液柱壓力已接近地層壓力，地層流向井底的液體減少，這時應(yīng)開井放噴；當(dāng)開井后見到霧狀流就應(yīng)再次關(guān)井恢復(fù)。3、油管內(nèi)流體的分布（從井口到井底）

6、為純氣段、氣液過渡帶段、液體段（含溶解氣）。開井后的第一段是純氣流，第二段是兩相流（氣液過渡段，以氣為主），第三段是塞狀流（液柱段），第四段為氣液兩相流，氣水同噴，第五段為霧狀流。-10-4、從中期控制階段到結(jié)束放噴，逐漸由油壓高于套壓轉(zhuǎn)變?yōu)樘讐焊哂谟蛪?，?dāng)井內(nèi)為純氣柱時，關(guān)井油套壓基本達到平衡，液體返排率達到85%以上，并達到一、二、三類井的關(guān)井恢復(fù)數(shù)值，整個放噴過程結(jié)束。圖1放噴返排曲線實例分析圖二、影響壓裂返排效果的因素分析1、壓后關(guān)井時間的影響蘇里格氣田屬于低、低壓、低滲油氣藏，空隙喉道細(xì)小，毛細(xì)管力大，造成流體進入儲

7、層容易，返排困難。若壓后長時間關(guān)井，井口壓力降低，濾失進地層液體量增大，增加返排難度。2、放噴排量大小的影響返排速度增加→裂縫中流體滲流速度↑流體的流動阻力↑裂縫的壓力梯度↑支撐劑回流的動力↑，支撐劑回流造成裂縫導(dǎo)流能力降低，嚴(yán)重情況時井底沉砂掩埋氣層和管柱，造成油套不連通，氣井不能正常生產(chǎn)。返排速度降低→放噴時間↑液體濾失↑，排液效率降低。攜砂速度低↓，支撐劑在井筒的沉降。3、外來流體傷害的影響表2-1儲層粘土礦物分析結(jié)果-10-井號礦物種類和含量（%）粘土礦物總量（%）粘土礦物相對含量（%）石英方解石伊利石高嶺石綠泥石平均

8、72.92.625.437.124.338.6含有運移性伊利石，可能引起運移堵塞傷害。雖然不含蒙脫石，但粘土總量高，地層受外來液體長時間侵泡會產(chǎn)生嚴(yán)重的傷害。4、原始地層壓力和儲層物性的影響蘇里格氣田地層壓力系數(shù)一般在0.86-0.91MPa/100米，排驅(qū)壓力一般在0.4-