壓裂設(shè)備概述

熱巖資源人工壓裂技術(shù)

針對(duì)不同的深部地應(yīng)力場(chǎng)條件和裂隙發(fā)育特征，通過(guò)控制注入水流量使深部熱儲(chǔ)達(dá)到理想的剪切破壞是人工壓裂技術(shù)重點(diǎn)解決的問(wèn)題。干熱巖開(kāi)發(fā)本身的壓裂設(shè)備和石油天然氣開(kāi)發(fā)中壓裂設(shè)備基本相同，主要的區(qū)別在于干熱巖的壓裂設(shè)備需要解決耐高溫問(wèn)題。而高溫巖體冷卻收縮效應(yīng)也使干熱巖儲(chǔ)層激發(fā)相對(duì)于傳統(tǒng)油氣儲(chǔ)層更容易發(fā)生 。

上述各國(guó)的儲(chǔ)層激發(fā)試驗(yàn)均表明，在堅(jiān)硬的花崗巖中創(chuàng)造新的裂隙幾乎是不可能的，通過(guò)注入水壓力的控制使儲(chǔ)層已有的裂隙面錯(cuò)動(dòng)和延伸從而形成有效的換熱面積是國(guó)際公認(rèn)的EGS儲(chǔ)層建造方法。實(shí)際干熱巖開(kāi)發(fā)工程中，熱儲(chǔ)的創(chuàng)建主要包括以下關(guān)鍵步驟：

1）安裝微震監(jiān)測(cè)器；

2）形成已有注入井的剪切破壞；

3）施工兩口開(kāi)采井，并對(duì)其儲(chǔ)層進(jìn)行水力剪切破壞；

4）開(kāi)展30～60 d的儲(chǔ)層循環(huán)測(cè)試，評(píng)價(jià)熱儲(chǔ)連通性及表現(xiàn)。

儲(chǔ)層壓裂相關(guān)的技術(shù)主要包括：微震解譯、井下電視成像、區(qū)域構(gòu)造雷達(dá)反演、光纖式溫度測(cè)井、巖體室內(nèi)切片分析、電鏡掃描、模擬預(yù)測(cè)等。

熱巖資源儲(chǔ)層封隔技術(shù)

為止，世界干熱巖資源開(kāi)發(fā)工程大部分采用的是高溫物理封隔器，通過(guò)對(duì)目標(biāo)層位的封堵達(dá)到對(duì)特定儲(chǔ)層激發(fā)的目的。其優(yōu)點(diǎn)在于，封隔器深度可以自由調(diào)節(jié)，可對(duì)指定深度進(jìn)行儲(chǔ)層激發(fā)。缺點(diǎn)在于受溫度影響，很多封隔器采用彈性密封元件，溫度上限為225℃，同時(shí)，高溫封隔技術(shù)操作過(guò)程中需要鉆機(jī)配合，存在較高的施工卡鉆危險(xiǎn)，容易造成井孔報(bào)廢，從而對(duì)整個(gè)工程造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。為止，大多數(shù)的高溫儲(chǔ)層封隔器僅適用于套管段，而EGS儲(chǔ)層激發(fā)的目標(biāo)為裸孔段，因此，傳統(tǒng)物理封隔技術(shù)的應(yīng)用受到了很大的限制。

化學(xué)和生物封隔技術(shù)在部分發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)展了廣泛的研究。一種高溫降解生物隔離技術(shù)（TZIM）在美國(guó)剛剛成功應(yīng)用于Newberry干熱巖工程。相對(duì)傳統(tǒng)儲(chǔ)層封隔器具有成本低、風(fēng)險(xiǎn)小、耐溫性能好等特點(diǎn)。具體如下：

1）注入井后保持顆粒狀；

2）密度與水接近，操作時(shí)和注水一起進(jìn)入最滲透的裂縫；

3）TZIM 會(huì)密封已有裂縫，通過(guò)激發(fā)可裂開(kāi)更多層的巖石；

4）操作無(wú)需井架，可采用分布式光纖溫度傳感器（DTS）監(jiān)控井下隔離效果。

熱巖資源化學(xué)刺激技術(shù)

化學(xué)刺激最早應(yīng)用于油氣井的增產(chǎn)，通過(guò)將酸注入儲(chǔ)層裂隙，目的是將裂隙面流體長(zhǎng)期運(yùn)移和沉淀過(guò)程中產(chǎn)生的礦物溶解，達(dá)到增大對(duì)近井區(qū)巖體滲透性的目標(biāo)。對(duì)于EGS而言，結(jié)合化學(xué)刺激和水力激發(fā)可以降低注入壓力、減小微震等級(jí)，優(yōu)化儲(chǔ)層管理。

近30年來(lái)，許多不同的化學(xué)酸化刺激法被應(yīng)用于地?zé)?。然而，同一種化學(xué)激發(fā)劑可能只適用于特定的地層，

對(duì)于EGS儲(chǔ)層激發(fā)而言，正在研究針對(duì)各種不同地層的綜合化學(xué)刺激法。法國(guó)Soultz干熱巖工程采用了化學(xué)刺激方法使注入率提高了1.12~2.5倍。激發(fā)結(jié)果顯示注入酸與花崗巖體的裂隙之間的礦物發(fā)生了較為強(qiáng)烈的反應(yīng)，增加了儲(chǔ)層的滲透性。總體而言，化學(xué)刺激受到時(shí)間、體積和濃度等方面的制約，因此其發(fā)展還需要更多的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及工程驗(yàn)證。

2000年以來(lái)，工廠先后4次進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)改造，完成了“固井壓裂設(shè)備國(guó)產(chǎn)化基地”改造，建成了高壓管匯件、泵等7條流水生產(chǎn)線，建成了鉆修井機(jī)綜合性能試驗(yàn)場(chǎng)、固井壓裂設(shè)備綜合性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、水壓測(cè)試中心，通過(guò)了國(guó)家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可與計(jì)量認(rèn)證，取得了ISO9001和API雙認(rèn)證，建立了HSE管理體系，在國(guó)內(nèi)同類企業(yè)中率先實(shí)施ERP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAPP/PDM/ERP企業(yè)管理資源的集成和共享，進(jìn)一步鞏固了工廠在石油機(jī)械制造行業(yè)的優(yōu)勢(shì)地位。石油鉆機(jī)榮獲“中國(guó)名牌產(chǎn)品”稱號(hào)，固井水泥車和修井機(jī)系列產(chǎn)品和高壓管匯產(chǎn)品被認(rèn)定為“湖北名牌”。固井水泥車被評(píng)為“全國(guó)用戶滿意產(chǎn)品”?！笆退臋C(jī)”品牌被認(rèn)定為2006年世界市場(chǎng)中國(guó)石油機(jī)械行業(yè) “十大年度品牌”。 全面實(shí)施“大市場(chǎng)”戰(zhàn)略，堅(jiān)持“先修保運(yùn)轉(zhuǎn)、后理分責(zé)任”的服務(wù)準(zhǔn)則，以敬畏之心對(duì)待市場(chǎng)，以感恩情懷服務(wù)用戶，在國(guó)內(nèi)油田建立22個(gè)常駐技術(shù)服務(wù)部，以經(jīng)受國(guó)際市場(chǎng)檢驗(yàn)和洗禮的新產(chǎn)品，反哺國(guó)內(nèi)用戶，產(chǎn)品覆蓋全國(guó)各陸上油田、海洋油田所屬單位，并保持了較高的市場(chǎng)占有率；在國(guó)外主要產(chǎn)油區(qū)建立常駐服務(wù)站和4S服務(wù)體系，產(chǎn)品先后出口到美國(guó)、加拿大、獨(dú)聯(lián)體、北非等近30個(gè)國(guó)家和地區(qū)。工廠是國(guó)內(nèi)出口鉆、修井機(jī)數(shù)量最多的企業(yè)。

第一章 概論

第一節(jié) 水力壓裂在油氣田開(kāi)發(fā)中的作用

第二節(jié) 大慶油田壓裂發(fā)展史

第二章 壓裂地質(zhì)和裂縫形態(tài)

第一節(jié) 壓裂選井選層

第二節(jié) 壓裂井層的培養(yǎng)

第三節(jié) 地應(yīng)力的研究與裂縫形態(tài)

第三章 壓裂優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

第一節(jié) 裂縫參數(shù)優(yōu)化

第二節(jié) 壓裂施工模擬

第三節(jié) 壓裂原材料優(yōu)選

第四節(jié) 壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程及實(shí)例

第四章 壓裂設(shè)備及工具

第一節(jié) 壓裂車

第二節(jié) 混砂車

第三節(jié) 儀表車

第四節(jié) 供液車

第五節(jié) 液氮泵車

第六節(jié) 二氧化碳增壓泵車

第七節(jié) 壓裂液罐車

第八節(jié) 壓裂砂罐車

第九節(jié) 地面工具

第十節(jié) 下井工具

第五章 壓裂液及配制工藝技術(shù)

第一節(jié) 壓裂液的類型及作用

第二節(jié) 常規(guī)水基壓裂液體系

第三節(jié) 低傷害壓裂液體系

第四節(jié) 乳化壓裂液體系

第五節(jié) 壓裂液與油層的配伍性

第六節(jié) 壓裂液應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)介（組合配方工藝）

第七節(jié) 壓裂液機(jī)械化配制工藝

第八節(jié) 清潔壓裂液配制工藝改造

第九節(jié) 全自動(dòng)配制工藝設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

第六章 支撐劑及篩選技術(shù)

第一節(jié) 支撐劑類型

第二節(jié) 支撐劑的選用

第三節(jié) 機(jī)械化選砂工藝

第七章 壓裂裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用

第一節(jié) 地面傾斜儀

第二節(jié) 井溫測(cè)試

第三節(jié) 同位素測(cè)試

第四節(jié) 井下方位超聲成像技術(shù)

第五節(jié) 大地電位法

第六節(jié) 地面微地震測(cè)試

第七節(jié) 交叉式偶極聲波測(cè)井檢測(cè)裂縫高度

第八節(jié) 井下微地震

第九節(jié) 井下測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)裂縫高度方法

第八章 油田壓裂工藝技術(shù)

第一節(jié) 水力壓裂工藝分類

第二節(jié) 分層壓裂技術(shù)

第三節(jié) 高砂比及端部脫砂壓裂技術(shù)

第四節(jié) 重復(fù)壓裂改造技術(shù)

第五節(jié) 復(fù)合壓裂技術(shù)

第六節(jié) 特殊井分層壓裂技術(shù)

第七節(jié) 二氧化碳泡沫壓裂技術(shù)

第八節(jié) 保護(hù)隔層壓裂技術(shù)

第九節(jié) 套損井分層壓裂技術(shù)

第十節(jié) 聚驅(qū)注入井防壓裂裂縫口閉合工藝技術(shù)

第十一節(jié) 海拉爾復(fù)雜巖性油藏增產(chǎn)改造配套技術(shù)

第十二節(jié) 大慶深部火山巖氣藏壓裂增產(chǎn)技術(shù)

第十三節(jié) 多薄儲(chǔ)層細(xì)分壓裂技術(shù)

第九章 壓裂施工及管理與組織

第一節(jié) 壓裂施工的管理

第二節(jié) 壓裂施工的組織

第三節(jié) 施工前準(zhǔn)備工作的質(zhì)量監(jiān)督及控制

第四節(jié) 試壓

第五節(jié) 壓裂施工

第六節(jié) 壓裂施工中應(yīng)急處理

第七節(jié) 壓裂施工過(guò)程中井控及安全環(huán)保

第八節(jié) HSE風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及應(yīng)急預(yù)案

第十章 壓力分析與診斷

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 影響壓裂的巖石力學(xué)特性

第三節(jié) 壓裂壓力分析診斷的基本步驟

第四節(jié) 壓力的數(shù)值模擬分析

第五節(jié) 測(cè)試壓裂分析

第六節(jié) 壓裂施工壓力分析與診斷

第七節(jié) 壓力綜合分析診斷實(shí)例

第十一章 壓裂效果分析方法

第一節(jié) 壓前預(yù)測(cè)

第二節(jié) 壓后效果評(píng)價(jià)

第三節(jié) 試井分析方法 2100433B