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第五章 水力压裂技术 （三）井壁上的应力 1．井筒对地应力及其分布的影响 2．井眼内压所引起的井壁应力 式中 Pe ——厚壁筒外边界压力，Pa；（井眼内压在外边界产生的压力） re ——厚壁筒外边界半径，m； ra ——厚壁筒内半径，m； Pi ——内压，Pa r ——距井轴半径，cm。 轻便压裂井口 千型压裂井口 压裂井口保护器 压裂投球器 管汇车是配合压裂机组作业的一种辅助设备。整机分为底盘车、高压管汇、低压管汇、备用高压管汇、随车吊五个部分。该车车台本身不配动力系统，随车液压吊的液压油泵的动力是通过取力机构从底盘车取力的。 运 砂 车 运砂量：8、10、12、14m3 砂斗采用液压缸升降，可手动或自动 工作压力：70MPa 通 径：50/60mm 重 量：207kg 连接扣型： Tr53/8×3.5扣/吋接压裂管线 27/8 UP TBG接油管挂 27/8TBG按放空管线 压盘尺寸可与250型采油井口大四通配套 该井口既耐高压又特别轻便，重量只有207kg，搬运不需要要吊车； 该井口可与现场使用的250型采油井口配套，安装特别方便，劳动强度小。 大规模长时间施工 深井超深井施工 LH50-70型井口 70 MPa KL65-105型井口 105 MPa 铸造一体 导流式平行闸阀 爆破阀 用于保护250型采油井口在压裂施工过程中不受高压和支撑剂的磨损。 工作压力：100MPa 通 径：60mm 重 量：80kg 连接方式：上接头为Tr53/8×3.5扣/吋，可与压裂地面管线配接。 手动/电动 工作方式 2-4(可调) 投球速度(个/s) 18-22 封堵球直径(mm) 200 投球数量(个) 100 工作压力(MPa) 投球原理图 1000方压裂液 压裂液连续混配系统 减少压裂液浪费 简化配液工序 保证压裂液质量 节省压裂液运输费用 （三）压裂管柱 组成：主要由压裂油管、封隔器、喷砂器、水力锚等组成。 类型：目前井下管柱分为：笼统压裂管柱和分层压裂管柱。 1．压裂油管（专用油管2 1/2″加厚 、3） 2．封隔器（K344型、 Y442 等） 3．喷砂器（带滑套、不带滑套） 作用：一是节流作用，造成压裂管柱内外压差，保证封隔器座封。 二是压裂液通往地层的通道口。 4．压裂管柱类型 （1）笼统压裂管柱：即：油管+水力锚+封隔器+喷嘴 （2）分层压裂管柱 ① 双封卡单层 Φ73mm或Φ88.9 mm外加厚油管+水力锚+封隔器+喷砂器+封隔器+丝堵 压裂后可以用上提管柱方法压裂其它卡距相同的层段。管柱： 喷砂器1带滑套 喷砂器2带滑套 喷砂器3不带滑套 水力锚 封隔器 丝堵 笼统压裂管柱 Φ73mm或Φ88.9 mm外加厚油管+水力锚+封隔器+喷砂器（甲带滑套）+封隔器+喷砂器（乙带滑套）+封隔器+喷砂器（丙不带滑套）+封隔器+丝堵 ③ 四封卡三层不动管柱压裂三层 注意：在组配管柱时，要考虑油管因各种因素造成的长度变化，否则卡不准层位。 ② 三封卡双层 不动管柱压裂两层 Φ73mm或Φ88.9 mm外加厚油管+水力锚+封隔器+喷砂器（带滑套）+封隔器+喷砂器（不带滑套）+封隔器+丝堵 多级滑套封隔器分层压裂工艺 压第一层 压第二层 （一） 压 裂 液 作 用 将地面设备能量传递到油层岩石上并压开裂缝，把支撑剂输送到裂缝中。 1）前置液 胶连液体 2）携砂液 含支撑剂砂浆 3)顶替液 活性水 压裂 液的 性能 压裂 液类 型 水基压裂液、油基压裂液、乳化压裂液、泡沫压裂液、醇基压裂液、表面活性剂胶束压裂液、浓缩压裂液。 水基压裂液：以水为介质，加入各种添加剂，形成具有较强综合性能的压裂液。成本低，使用安全，广泛应用。 二．压裂材料 作用：压开地层并造成一定尺寸的列缝。 作用：将井筒中携砂液全部替入裂缝中，防止井筒沉砂。 （1）滤失少（2）悬砂能力强（3）摩阻低 （4）稳定性（5）配伍性（6）低残渣（7）易返排 （8）货源广、便于配制、价钱便宜 作用：将支撑剂带入地层中，并将支撑剂填在裂缝内预定的位置。 1．石英砂： 承压：20—34MPa 2．陶粒：人造陶粒主要是由铝矾土（氧化铝）烧结而成。 中等强度陶粒： 承压：55—80Mpa。高强度陶粒：承压：100 MPa 3．树脂砂： 是将树脂薄膜包裹到石英砂表面上。承压：55—69MPa （二）添加剂 1．稠化剂（增稠剂） 2