高压环形管汇在盐227“井工厂”压裂施工中的应用

高压环形管汇在盐227“井工厂”压裂施工中的应用

骞铁成茹红丽

胜利石油工程有限公司井下作业公司骞铁成茹红丽

摘要：胜利油田压裂施工井在施工规模，入井液量，液体体系、施工排量、加砂量等都在大幅度的增加，常规压裂高压管线的连接方式已经不适合非常规的压裂运行模式。通过不断的探索创新，总结出了高压环形管汇的连接技术并成功的运用到盐227井工厂”的压裂施工中，形成很好的经济效益；为以后井工厂压裂实施提供良好的借鉴模式。

关键词：高压环形管汇；压裂施工；盐227；井工厂

随着勘探开发的不断深入，胜利油田压裂施工井在施工规模，入井液量，液体体系、施工排量、加砂量等都在大幅度的增加，常规压裂高压管线的连接方式已经不适合非常规的压裂运行模式。通过不断的探索创新，总结出了高压环形管汇的连接技术并成功的运用到盐227井工厂”的压裂施工中，首先液体通过环形管汇的回流分流作用使高压管线不再产生震动，有效的保护了井口；其次大大提高了高压管件的使用寿命，形成很好的经济效益；为以后井工厂压裂实施提供良好的借鉴模式。

一、高压管件使用

常规压裂管线连接特点：压裂泵车连接到高压管汇上，管汇再分出一到两个头连接到井口进行压裂施工。在排量6m3/min以下时可以在确保安全的前提下进行施工。常规管线的连接施工中若出现个别泵车上水差（例如支撑剂垫凡尔）引起该条高压管线震动势必引起其它的管线也会产生晃动，从而加大了管件的疲劳度，另外由壬在晃动中也会产生退扣现象最终引起刺漏等危险发生；另外晃动势必带动井口下部套管，从而也对施工井产生危害；其次针对混砂车上清水采用泵后直接添加稠化剂的压裂施工方式存在液体混合不均匀的现象；另外分流的不明显也使液体对管件的冲蚀磨损比较大。非常规井压裂施工特点：1、施工液量大，少则上千方，多则几万方。2、加砂量大。3、施工排量大。4、施工时间紧促。针对以上特点会产生下列问题：1、液量、排量、砂量大随之连接高压设备多，高压管线冲刷磨损快，2、高压长时间施工，管线的晃动极易发生危险。3、针对井工厂的连续压裂模式，常规连接方式劳动量成倍的增加并且隐患很难消除。4、在大排量高压压裂施工时，高压管线经常会发生震动，有时不得不临时停止施工进行整改或者降低施工排量等措施来解决震动，严重影响了施工的安全性和施工质量。

二、存在问题

行业标准对高压管件的检测主要为目测、探伤、测壁厚方法。现场目测主要包括外表有无裂纹，密封面有无磨损、腐蚀现象，流道孔壁有无冲蚀现象。还需要测量壁厚来检测管件的冲蚀程度，通过探伤来发现管线是否有肉眼无法发现的裂纹等，这些工作都需要管线完全打开来完成检测。目前还没有标准或者文献针对高压管件持续高压工作多长时间或者通过液量的多少以及排量等因素来达到报废的条件，只能靠经验不断的检测来消除潜在风险。非常规压裂施工排量大，高压管件连续作业时间长，按照常规压裂高压管线连接方式，不能对液体有效分流，无法解决多条高压管线并联产生的震动和泵车上水不好引起的晃动问题；大排量持续高压下高压管件冲刷腐蚀大，损耗快，更换管件的速度快了，产生的经济效益便降低了。前期施工的非常规井多为一次施工一口井，我们集中人力在车辆维护期间对管件进行快速检测更换。在上万方的井工厂的压裂实施中上述通过人力方式已经不适应了。由于施工规模大，在施工期间必须对管件进行检测，而这三种检测方法实施中需要打开高压管线才能实现。这样加大了体力劳动强度，等停现象比较严重，达不到非常规施工的目的。所以必须解决高压管线的震动和对管线的冲蚀问题来减少探伤等辅助工作才能满足连续压裂施工，达到井工厂施工的模式理念。

三、方案实施

通过长时间不断探索实践，形成了自主的高压环形管汇(图1)的设计思路并成功应用到盐227“井工厂”的压裂施工中，对井工厂的顺利完成起到了关键作用。高压环形管汇通过实践应用起到以下作用：1、环形管汇的汇流分流作用使液体混合均匀，2、泵车出来的多条高压管线连接到环形管汇使高压管件引起的震动最小化。3、液体的分流作用极大的减少了管件的损耗。4、高压管线的平稳相应的减少了对压裂井口的晃动，保证了井筒的安全。

由于盐227“井工厂”施工设计总液量34500m3，砂量3325m3，排量6.5-8.5m3min，均为历来最大规模施工（见表1）。针对中石化重点井盐227“井工厂”的实施，我们通过一系列探讨分析，逐步设计出高压环形管汇来适应”井工厂”的压裂模式。解决了生产中的突出矛盾。1、高压管线不再晃动，整个施工平稳；2、延长了高压管件的施工周期，产生很好的效益。3、很好的解决了液体的合流分流及保证了液体体系的稳定性。环形管汇特点：1、常规高压管汇出来四个出口连接到环形管汇上，使泵车的晃动通过环形管汇前的双S弯来消弱，再次通过环形管汇整体把震动最小化，从而保证了进井口的管线的平稳，减少了对井筒本身的晃动。2、四根管线分流，在最大排量8.5方/min下，单根过液2.125方/min，低于标准推荐值最大流量。最大限度的提高了高压管件的应用时长。3、盐227“井工厂”液体为混砂清水供液，泵后按照比例添加稠化剂，通过环形管汇的汇流分流作用使液体混合充分均匀，提高液体的稳定性。通过现场实施，达到以下效果：1、高压管件施工平稳无震动；2、所有高压管件没有发生一次刺漏，3、没有一个高压管件因为冲刷磨蚀而更换。4、创出国内多个第一。

四、总结

通过高压环形管汇现场应用，很好的解决了管线的震动问题，起到了很好的汇流分流作用，最大化的减少了液体对高压管件的冲刷腐蚀，延长了管件的使用寿命，获得很好的经济效益。本次施工创出胜利油田及集团公司入井液量最高、加砂规模最大、改造段数最多和施工时间最长施工纪录，充分展现了井下作业公司一流、过硬的施工能力，标志着公司组织实施超大规模压裂达到一个全新的高度。

表1盐227“井工厂”施工数据表