引入现场计算机进行数据采集和现场控制以来,压裂监控已逐渐成为压裂施工期间及施工前后进行工程决策和评价的基础。在施工监测方面,通过实时采集到的数据,结合计算机现场模拟,进行压前测试、压裂加砂期间和压后压力递减分析,确定主要的地层特性、判定施工过程中裂缝的延伸情况、预测施工过程中可能出现的各种问题,并及时把信息反馈给现场技术人员作为决策和评价的依据。随着我公司质量意识的提高、开拓外部市场的加强,施工监测的重要性越来越突出。今年,公司的所有压裂车组都配备了施工监测系统,对每一口井的施工压力、施工排量、加砂浓度(简称“三条线”)都实现了自动监测,大大提高了施工质量和施工综合技术水平,同时,也为压裂机理研究提供了丰富的现场实际资料。一、施工曲线的构成和理论分析目前我公司压裂车组配置的施工曲线监测软件是由北京东方恒力科技公司研制的(NOWSCO车组除外),监测输出结果如图所示。图1中以时间为横坐标,泵注压力、施工排量、砂浓度曲线为纵坐标绘制曲线。其中,压力的单位是Mpa,排量单位是m3mi
,砂浓度单位是Kgm3。三条曲线的核心是压力曲图1压裂施工曲线的构成线,它是施工过程中地下情况的直接反映。结合可控制的排量和砂比曲线,就可以对施工情况、地层情况和裂缝特征做出判断。二、施工曲线在实际中的应用1、现场指挥人员进行施工监控、处理紧急情况的依据、现场指挥人员进行施工监控、在施工过程中,最关键的问题就是压力的波动。为了保证施工的顺利进行,必须正确的找出压力变化的原因,并采取适当的措施,防止事故发生。由裂缝在地层内延伸情况引起的较大压力变化,通常会造成砂堵或压窜。可根据理论分析的曲线类型判断裂缝的延伸情况。
1
f近井地带的砂堵,压力上升突然,所能采取的补救措施少,应及时停泵、返洗。离井筒一定距离内的地方发生砂堵,表现为开始时压力逐渐上升,随着裂缝充满沙子,压力上升急剧加快,可能会有一个或多个压力上升尖缝,之后便会出现压力的陡增。因此,判断出现端部砂堵先兆后,应立即停砂替挤或返洗,防止砂堵后高压造成管柱断脱或砂卡,见图10。
图10远离井筒地带的砂堵图11地层内窜的施工曲线如果施工中监测压力急剧降落,套压上升,可能造成压窜,应停止施工。进行验窜。如果套压不升,说明缝高难于控制,在未射井段地层内延伸。图11是这一情况下的压力曲线。另外,在施工过程中压力施工曲线的大幅波动,还与裂缝穿越r