论文压裂加砂不足的危害与原因分析，本文是原因相关在职研究生论文范文跟压裂加砂不足和原因分析研究和危害相关论文如何怎么撰写.
吴友梅1 王孝超1 邱守美1 贾元钊1 龙长俊1 李文彪2
（1.中国石油华北油田采油工程研究院 河北任丘 062552；2.中国石油华北油田第二采油厂 河北霸州 065700）
摘 要：华北油田进入开发中后期,水力压裂成为增产稳产的重要措施.本文对近3年压裂施工井进行了统计分析,从理论上分析了加砂不足的危害,并结合华北油田具体情况分析了加砂不足的原因和采取的对策,为提高加砂成功率和改造效果提供有利借鉴.
关键词：压裂；加砂不足；砂堵；异常高压；滤失；导流能力；压裂效果
*基金项目：中石油重大专项“华北油田上产稳产800万吨关键技术研究与应用”(2014E-35),子课题“强水敏非均质低渗透油藏有效开发技术”（ 2014E-35-08-05）
压裂缝长和裂缝导流能力是影响压裂效果的两大因素.
但加砂不足会导致储层改造不充分,形成的裂缝导流能力低,严重影响压裂效果.高停泵压力、储层地应力异常、岩性致密和砂堵是引起加砂不足的常见原因.在广泛调研国内相关研究的基础上,通过对加砂不足原因的分析,提出相应的解决措施,对提高加砂成功率和压后增产效果具有重要意义.
1 压裂加砂不足的危害
加砂不足导致砂比过低,不利结果主要有两个：一是支撑剂在裂缝内单层铺置,破碎和嵌入比例增加,对裂缝导流能力不利；二是砂量过少、浓度低使得压开的裂缝得不到有效支撑,缝宽缝长达不到设计要求,裂缝导流能力下降,导致压后产能低、改造效果差.
通过对华北油田2012—2014年压裂施工情况统计,加砂不足的井数比例为12%～14%,措施后加砂不足井的单井平均日增油量均远小于完成加砂井.因此,加砂不足对改造效果有重要影响.
2 压裂加砂不足的原因
通过调研国内相关研究,从地层、工具设备、设计等方面对加砂不足原因进行了分析.
2.1 地层因素
（1）异常高地应力、岩性致密储层及深井高温油气藏,破裂压力较高,施工过程中加砂困难,极易发生砂堵,导致施工失败.例如,J40井深3700～3850m,属于异常高地应力储层,地层破裂压裂梯度为0.0215～0.0225MPa/m.该井采用封隔器分压工艺,施工中第一层破裂压力为75MPa,施工压力高,加砂难度大,未完成设计加砂,第二层无明显破裂压力,加砂6.3m3后压力突然上升到82.2MPa砂堵（图1）.
（2）碳酸盐岩储层,杨氏模量、抗张强度、断裂韧性等比沉积岩高,裂缝的破裂、延伸压力均较高.此外,井筒附近储层堵塞严重,地层吸液困难,也使施工压力高.
（3）裂缝性油藏,地层滤失大.裂缝型油藏中存在大量天然裂缝或诱导裂缝,容易导致压裂液大量滤失、降低压裂液造缝效率,形成裂缝宽度窄,加砂过程中易出现砂堵或早期脱砂.T43井储层为碳酸盐岩砾岩体,属于裂缝性储层,酸压时采用支撑剂段塞和大排量降滤,由于存在大量天然裂缝,施工中酸液滤失严重,砂子进入地层后产生脱砂现象,导致砂堵,影响作用效果（图2）.
另外,复杂裂缝油藏在压裂施工中易形成多裂缝,裂缝形态复杂,扭曲程度增加,储层裂缝弯曲摩阻和孔眼摩阻相对较高,二者共同作用造成施工异常高压.
（4）基质低孔、特低渗,物性极差的储层,需大规模改造,使砂堵风险增大.
（5）岩性复杂储层,易形成多裂缝.凝灰岩储层黏土矿物含量高,遇水后有崩解性、分散性、流变性等特点.水基压裂液进入岩石后,水压力降低了岩石的内聚力和岩石的抗压强度,岩石结构遭到破坏,导致裂缝坍塌.并且由于凝灰岩吸水性强,降低缝内净压力,影响人工裂缝的延伸,导致早期砂堵.T1井储层岩性复杂,储层以泥灰岩为主,天然裂缝发育.由于改造层段井深4500～4700m,裂缝的破裂压力、延伸压力均较高,同时天然裂缝发育,导致在施工初期段塞打磨阶段即产生砂堵,导致施工失败（图3）.
（6）井斜或断层的影响.斜井压裂时,在孔眼处形成微裂缝发生不同程度的转向,同时形成多裂缝.这样会增加液体的滤失量,降低液体效率和裂缝宽度.
2.2 工具设备因素
（1）压裂车故障.混砂车出现故障,不能及时给泵车提供充足的液量,使泵车抽空,导致压力异常波动.西5井在加前置液时停车,导致造缝不充分,后期加砂压力异常升高,降砂比未见效后停砂顶替.在携砂液阶段停车,造成支撑剂在缝内堆积,特别是高砂比阶段,易导致砂堵（图4）.
（2）压裂时封隔器失封,丧失保护其以上套管的作用.封隔器失封,压裂时易发生窜层,同时有砂埋封隔器的危险Y63井采用顶封压裂,前置液阶段封隔器失封,套压持续上升,停止施工（图5）.
（3）带投球滑套的封隔器,在施工中易出现滑套未打开或打开未到位的情况,使得施工压力异常升高,达不到设计加砂量.B18井采用五级滑套封隔器分压,施工中第滑套打开不明显,起出管柱发现第滑套未打开（图6）.J38井送球入座过程中压力异常升高（上升约40MPa）,导致未达到设计加砂量,起出管柱滑套打开未到位.
（4）采用水力喷射施工的井,施工时可能出现喷掉喷嘴或者喷嘴刺豁现象,使井口压力陡降,导致施工中止,未完成设计加砂量.
2.3 设计因素
（1）设计前置液比例低,动态裂缝形成不充分.对于塑性地层裂缝起裂复杂或发育有多裂缝的情况,砂堵几率增加.
（2）设计砂比过高或砂比提升过快,对于裂缝扩展延伸困难的地层,易出现砂堵.对于低孔渗致密气藏来说,设计砂比过高,出现砂堵和泵压异常偏高的几率增加,导致加砂压裂施工失败.
（3）设计的压裂液基液粘度偏低,不能满足高滤失和多裂缝复杂情况的需要.
（4）对地层压力认识不足,造成使用承压能力较低的井口,施工时套压超过限定值.
3 采取措施
为解决加砂不足的难题,针对造成加砂不足的不同原因,采取相应措施,可提高施工成功率.
（1）对异常高地应力和施工压力高储层,查采取深穿透补孔、高能气体压裂、酸化处理等措施降低破裂压力.
（2）对于裂缝性油藏,压裂液滤失量大,可采取以下提高压裂液效率：①采用降滤失剂或支撑剂段塞降滤,封堵天然微裂缝；②采用油溶性降滤失剂,暂堵天然裂缝；③组合陶粒降滤,不同粒径的陶粒分别填充在不同宽度的裂缝内部,既可降滤,也可以合理支撑裂缝；④采用降滤失性能好的压裂液；⑤适当增加排量,有利于减少裂缝条数,减少滤失；⑥适当增加前置液比例,减少地层滤失对压裂液效率的影响.
（3）对不同性质的地层采取不同的优化压裂液体系：对施工压力高地层,优选低摩阻低滤失压裂液体系,也可采用加重压裂液体系,降低施工压力；对深井高温储层,采用低摩阻、耐高温、耐剪切和携砂性能好压裂液；对黏土含量高、水敏严重储层,压裂液体系应具有良好的防膨性能；对天然裂缝发育的储层,压裂液体系应具备良好的降滤失性能.
（4）优化压裂规模和参数.压裂改造的关键是要达到裂缝导流能力和地层的供给能力相匹配,低渗透油气藏水力压裂应以造长缝为主,裂缝导流能力次之.针对储层物性条件,优选合适的施工参数,如前置液比例、段塞砂比和砂量、加砂程序、加砂量和砂比等,降低施工砂堵的风险.
（5）余东合等人研究的水力压裂实时预警系统,在实时监测压裂施工关键参数的基础上,通过油压—时间、套压—时间双对数曲线的斜率进行压裂实时预警,判断可能出现的风险,有效预防砂堵.
4 结论及建议
（1）准确获取地层参数是压裂成功的重要保障,可根据邻井地层压力数据、测井曲线进行地应力分析,重点井可以进行小型压裂测试,以准确掌握施工井的地层参数、井眼附近摩阻、滤失情况等资料,实时优化施工设计,提高设计和施工成功率.
（2）压裂加砂不足导致的裂缝导流能力降低,严重影响压裂效果和压后产能.所以施工人员应重视地层、工具设备、设计等影响加砂不足的因素,提前做好预案,并根据加砂不足的具体原因采取相应措施.
（3）合理设计是压裂成功的重要保障,在详细了解地层的基础上,应优化施工设计,选择适宜的压裂液体系、支撑剂体系、泵注程序、压裂设备等,确保设计准确无误.
（4）进一步研究预测砂堵的方法,及时发现砂堵征兆以避免砂堵的发生.
（5）加强对岩性复杂区块压裂加砂不足原因的分析,对产生加砂不足的多种因素开展相应的对策研究,为同区块类似井的施工提供借鉴.
参考文献
[1]贾海正,李佳奇,张勇辉.莫北油气田水力压裂及影响因素分析[J].内蒙古石油化工,2011,14：152-154.
[2]吴浩兵.海拉尔油田南屯储层压裂施工分析及处理措施[J].石油地质与工程,2013,27(4)：103-104.
[3]彭中,李升芳,杲春.江苏油田Z13断块压裂砂堵原因分析及对策[J].复杂油气藏, 2013,6(1)：76-78.
[4]曾凡辉,刘林,林立世等.碳酸盐岩储层加砂压裂改造的难点及对策[J].天然气工业,2009,29(12)：56-58.
[5]李勇明,郭建春,刘岩等.华北油田Z16裂缝性断块油藏防砂堵压裂技术研究与应用[J].特种油气藏,2009,16（5）：82-85.
[6]余东合,梁海波,余曦等.华北油田水力压裂实时预警系统[J].石油钻采工艺,2015,37（2）：85-87.
[7]吕传炳,余东合.冀中凹陷高家堡地区异常破裂压力储层压裂改造技术[J].石油钻采工艺,2009,31（3）：102-106.
[8]黄仲尧.低渗透裂缝性油藏压裂施工工艺技术[J].钻采工艺,2011,34(6)：37-40.
[9]王永刚,郑淑媛,刘彝等.南堡油田深层火成岩天然气藏压裂技术[J].石油钻采工艺,2010,32（3）：119-121.
[10]韩庆,孙建平,张帆.压裂施工中压力异常波动原因分析及处理[J].石油和化工装备,2012,15（1）：36-38.
[11]张晓光.关于压裂作业中的几个常见问题[J].中国石油和化工标准与质量,2012（5）：289.
[12]何智慧,马新仿,熊延松等.预测水力压裂井砂堵的新方法[J].科学技术与工程, 2014,14（8）：156-159.
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参考文献：
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