本壓裂技術(shù)和設(shè)備與器具、壓裂系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)合理,滿足基巖水井壓裂要求。通過水力壓裂增水技術(shù),對(duì)于非地質(zhì)條件差引起的出水量達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)的井,實(shí)施水力壓裂,使出水量偏小或達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)的井,可以增大水井出水量、提高打井成功率。通過壓裂增水技術(shù)的開展實(shí)施,對(duì)于一些基巖水井均有一定效果。

壓裂設(shè)備、器具性能參數(shù)表

供水井01

河北唐縣高昌鎮(zhèn)山陽(yáng)莊村,地層巖性為片麻巖;成井深度80m,井徑220mm,靜水位9.1m。壓裂前水井日出水量?jī)H有6.26m3。為此,確定對(duì)該井實(shí)施壓裂增水試驗(yàn),壓裂前進(jìn)行了電測(cè)井。根據(jù)測(cè)井結(jié)果,確定有效壓裂井段為17m-31m。壓裂過程中,壓裂段巖層起裂泵壓力5.01MPa,裂縫延伸泵壓力由3.7 MPa逐漸降至3.1 MPa,壓入水量6.87m3。壓裂后經(jīng)抽水試驗(yàn),該井日出水量達(dá)到62.4m3,水量增加9倍。解決了該村400余人長(zhǎng)年吃水難題。

壓裂現(xiàn)場(chǎng)

壓裂前后對(duì)比

供水井02

鉆孔信息

鉆孔位于順平縣導(dǎo)務(wù)村,設(shè)計(jì)取心孔深220m,巖心發(fā)現(xiàn)裂隙發(fā)育,偶有小斷層浮現(xiàn),取心長(zhǎng)度201.75m,真巖心采取率達(dá)到91.56%??諝鉂摽族N泡沫鉆進(jìn)深度達(dá)到242m,因達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后水量沒有達(dá)到理想值,因此商議進(jìn)行水力壓裂增水工作。

壓裂準(zhǔn)備

參考巖心編錄、測(cè)井曲線,尤其是測(cè)井曲線解釋數(shù)據(jù)顯示淺部15m至深部224m之間發(fā)育30余處斷層破碎帶,又因前期開展的勘探孔距離主井5m距離,在上段試壓時(shí)被壓通,下段地層試壓時(shí)出現(xiàn)了裂縫閉合,壓入地層的水被擠出,并在井口溢出,壓裂失去效果。因此利用將大、小兩孔壓通條件,兩孔之間形成優(yōu)勢(shì)通道后,將勘探孔上部距地表50m段用高標(biāo)號(hào)水泥固井,照片3-2,照片3-3。待水泥達(dá)到凝固值,在主井內(nèi)下入壓裂管柱,對(duì)兩個(gè)孔同時(shí)進(jìn)行壓裂。

添置水泥(左)與封孔(右)

實(shí)施壓裂

壓裂設(shè)備與器具:

地表設(shè)備由高壓泵車、高壓管匯、高壓膠管等組成;采用雙封隔器壓裂,井內(nèi)壓裂器具由K344-180型擴(kuò)張式封隔器(上、下座封)、卸荷閥、定壓開啟閥、底堵組成。輔助設(shè)備包括:SPC-300型黃河鉆機(jī)為壓裂試驗(yàn)提吊動(dòng)力設(shè)備,Ф89鉆桿作為孔內(nèi)壓裂器具的連接鉆具。壓裂液由供水泵、抽水泵等進(jìn)行輸送至壓裂液箱中。

壓裂現(xiàn)場(chǎng)

壓裂過程中,第一次壓裂起始?jí)毫?.01MPa,最高壓力8.7Mpa,壓入水量150.8m3。

第一次壓裂時(shí)間、泵量、壓力關(guān)系曲線

壓裂過程中,第二次壓裂起始?jí)毫?.84MPa,最高壓力8.5Mpa,壓入水量489.7m3。

第二次壓裂時(shí)間、泵量、壓力關(guān)系曲線

壓裂過程中,第三次壓裂起始?jí)毫?.78MPa,最高壓力8.75Mpa,壓入水量452.5m3。壓裂液注入總量為1093m3。

第三次壓裂時(shí)間、泵量、壓力關(guān)系曲線

該井第二次與第三次壓裂為壓裂與洗井并存方式進(jìn)行,注入的清水井孔返排出大量裂隙充填物,即清掃地下水通道使得水井水量增加。

返排填充物

返排清水

壓裂后下泵洗井,水清砂凈后再次進(jìn)行抽水試驗(yàn),該井每小時(shí)出水量達(dá)到11.4m3,水量增加近5倍,可以解決當(dāng)?shù)卮迕耖L(zhǎng)年吃水難題。

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