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压裂酸化技术手册

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酸化 技术 手册
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I《压裂酸化技术手册》压裂酸化技术手册I前言近几年来,随着新压裂设备机组、连续油管设备和液氮泵车设备的引进以及对外合作的加强,施工工艺技术呈现出多样化,施工作业难度加大,施工技术要求较高,为了满足工程技术人员对装备的深入了解,提高施工技术、保证施工质量,组织技术人员历经两年时间编写了这本《压裂酸化技术手册》。该手册收集了井下作业处压裂酸化主要设备、液氮设备、连续油管设备等的性能规范和作业技术要求,井下工具、油套管、添加剂、支撑剂等的常用数据,以及单位换算、常用计算公式、摩阻曲线,地面工艺流程等内容。该手册目前仅在处内发行,请大家在使用中多提宝贵意见,以便今后修订。谢谢!压裂酸化技术手册II目录第一章压裂酸化设备.................................................1一、车载式设备.........................................................1二、罐类.................................................................53三、堵塞球投球器...................................................58四、常见井口装置...................................................58五、低压分配器.......................................................59第二章HQ2000型压裂机组现场施工技术要求........60一、施工执行指挥...................................................60二、HQBL2000型压裂车操作..............................63三、FBRC100ARC型混砂车操作........................65第三章压裂酸化常用井下工具...............................68一、封隔器型号.......................................................68压裂酸化技术手册III二、常用封隔器.......................................................69第四章压裂酸化工艺技术.......................................73一、泡沫酸酸化.......................................................73二、抗石膏酸酸化...................................................74三、胶凝酸酸化.......................................................75四、降阻酸酸化.......................................................75五、土酸酸化...........................................................76第五章常用支撑剂及添加剂...................................77一、常用支撑剂性能数据.......................................77二、常用添加剂名称...............................................79三、SD系列添加剂性能参数.................................80第六章常用油管、套管、连续油管技术数据.......87一、常用油管数据...................................................87压裂酸化技术手册IV二、套管技术数据...................................................91三、连续油管技术数据...........................................98第七章常用单位及换算.........................................110一、公英制单位换算.............................................110二、氮的有关理化参数及单位换算.....................113第八章常用公式.....................................................114第九章实用摩阻计算.............................................117第十章压裂酸化施工地面流程图.........................121压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册1第一章压裂酸化设备一、车载式设备(一)HQ2000型压裂车1.技术规格制造公司:美国HALLIBURTON公司外形尺寸:长×宽×高=11.78m×2.6m×3.97m总质量:31900Kg工作环境温度:-40~50℃卡车底盘:KENWORTHC500K型离地间隙:250mm后桥轮距:2.42m轴距:前中桥6.69m,前后桥8.7m转弯半径:15.72m台下引擎:CAT3406CDITA型,四冲程、涡轮增压后冷式柴油机额定功率:298KW(400HP)额定转速:2100rpm台上引擎:CAT3512DITA型,四冲程、涡轮增压后冷式柴油机额定功率:1678KW(2250HP)额定输出水功率:1492KW(2000HP)额定转速:1900rpm台上变矩器:AL9885型,7个档位换档方式:远控,电动换档压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册2台上压裂泵:HOBL2000型85.7mm五缸柱塞泵最高工作压力(103.4MPa)下排量:0.82m3/min最大排量(1.81m3/min)下压力:53.04MPa上水接头:102mm(4″)×2个出口接头:75mm(3″)1502M型×1个2.HQ2000型压裂车工况参数表1-1HQ2000型压裂车工况参数变矩器档位1234567锁定状态总传动比23.6716.9813.8911.179.988.026.313发动机额定转速r/min1900190019001900190019001900泵冲数min-180.3111.9136.8170.0190.5237.0301.0泵排量m3/min0.480.670.821.021.141.431.81最高工作压力MPa103.4103.4103.492.7180.3866.153.04输出水功率HP1090152218532000200020002000压裂泵柱塞直径为85.725mm(3.375in)3.结构特点设备采用HALLIBURTONARC自动遥控系统。每台压裂车既能由仪表车远控,也可用随车OIP面板操作。采用局域网络技术,还可以在10台机组中任一台的OIP面板上对本机组或其它机组进行分组或不分组的操作控制。ARC系统能实现排量自压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册3动控制、压力自动控制、超压自动保护设置,并可进行公英制系统转换。4.操作注意作业前应根据施工最高压力对压裂车进行超压限定设置,以保证井下管串和地面设备及管线的安全,防止发生工业事故和人员伤亡事故。(二)BL1600型压裂车(1650型)1.技术规范型号:BL1600型压裂车制造公司:美国SS公司最高工作压力:103.4MPa最高工作压力下的排量:0.688m3/min最高工况泵冲数:146.6min-1最大排量下压力:47.1MPa额定输出水功率:1193KW(1600HP)吸入压力:345kPa外形尺寸:长×宽×高:11.05m×2.54m×3.96m工作环境温度:-40~40℃卡车底盘:型号:IHCCOF5870型制造公司:美国国际收割机公司驱动方式:6×4发动机:型号:DDA6V-92TA型类型:二冲程、涡轮增压、二次冷却式柴油机压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册4额定功率:246Kw额定转速:2100r/min最大扭矩:1304N·m最大扭矩转速:1200r/min缸数:6缸,V形排列缸径:123mm冲程:127mm排量:9.05L压缩比:17:1变速箱型号:FULLERRTO-11613型台上发动机:型号:DDA16V-149TI型制造公司:美国底特律柴油机阿里逊公司类型:二冲程、涡轮增压、中间冷却式柴油机额定功率:1342kW(1800HP)额定转速:2050r/min最大扭矩:7022N·m最大扭矩转速:1600r/min缸数:16缸,V形排列缸径:146.05mm冲程:146.05mm排量:39.18L压缩比:16:1传动器:型号:ALLISONCLT9880型压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册5制造公司:美国底特律柴油机阿里逊公司类型:单级,多相,三元件,行星齿轮式液力变矩器最大输入转速:2100r/min最大输入净扭矩:6649N·m最大输入净功率:1268kW锁定转速:1500r/min换挡方式:手动,远控,电动换挡压裂泵:型号:OPI1800AWS型压裂泵制造公司:美国OPI公司类型:三缸单作用柱塞泵额定功率:1342kW(1800HP)柱塞直径:101.6mm冲程:203.2mm吸入压力:345kW动力端减速比:6.353最大工作泵冲数:330min-1液力端最大工作压力:123.5MPa排出管汇最大工作压力:103.4MPa2.结构特点(1)该车前后均无拖车钩,现场作业中需要拖车时不便。此外,液压油箱排出管线位置太低,越野行驶中易碰坏,油箱位置太高、加油不方便;随车面板裸露,易受气候影响。压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册6(2)该车在工作压力103.4MPa下能输出排量0.688m3/min,其水功率高达119kW,适用于大型高压压裂、酸化作业。此外该车压裂泵柱塞推力可达1001kN,相应液力端最高工作压力可达123.5MPa,因而具有一定超负荷能力。特殊情况下,如果能把排出管汇工作压力相应提高,该车可在123.5MPa压力下短期工作。(3)压裂泵须保证吸入压力不地狱345kPa,否则会产生气蚀,降低泵头使用寿命,尤其在高压作业和泵注高粘度液体时,更为严重。(4)现场作业前,应对使用的全部管汇按工作压力进行试压,以确保作业顺利与安全。BL1600型压裂车作业参数表传动器档位1234567锁定状态总传动比23.8217.0913.9811.2510.108.076.353发动机额定转速,r/min2050205020502050205020502050泵冲数min-186.1120.0146.6182.2203.0245.0322.7排量系数0.950.950.950.950.950.950.95泵排量m3/min0.4040.5630.6880.8550.9531.1931.515最大工作压力,MPa103.4103.4103.483.574.859.847.1输出水功率,KW69997411891193119311931193压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册7(三)SMT型管汇车1.技术规格制造公司:美国HALLIBURTON公司外型尺寸:长×宽×高=10.08m×2.6m×3.97m总质量:28200Kg卡车底盘:KENWORTHC500K型,离地间隙:250mm离去角:24.47°转弯半径:15.02m台下引擎:CAT3406CDITA型,四冲程,涡轮增压柴油机高压最高工作压力:103.4MPa高压试验压力:155.1MPa高压管线通径:75mm(3″)最大推荐排量:2.86m3/min(18bbl/min)数量:0.6m×8根0.9m×10根1.8m×8根3.1m×6根低压管线通径:102mm(4″)液吊起升力矩:130KN·m液吊最大吊重:8000Kg试压泵最高工作压力:103.4MPa高低压分配器压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册8高压分配器接头:75mm(3″)×1502F7个(有6个带旋塞阀),75mm(3″)×1502M1个低压分配器规格:203mm(8″)额定工作压力:1.0MPa类型:T型结构,6+8共14个102mm(4″)油壬、碟阀接头高压活动弯头:75mm(3″)×24个,高压单流阀:75mm(3″)×6个,高压旋塞阀:50.8mm(2″)×8个,高压旋塞阀:25.4mm(11/2″)×4个,T形三通:75mm(3″)1502M×75mm(3″)1502F×25.4mm(11/2″)1502F,2个T形三通:75mm(3″)1502M×75mm(3″)1502F×50.8mm(2″)1502F,2个60°Y形三通:75mm(3″)1502M×75mm(3″)1502F×75mm(3″)1502F,3个Y形三通:75mm(3″)1502M×75mm(3″)1502F×75mm(3″)1502F,1个投球器:75mm(3″)1502M×75mm(3″)1502F×75mm(3″)1502F,f/125(最大容量125颗),球径22mm,1套2.操作注意事项(1)高压管汇最高工作压力103.4MPa,每使用一定时间后,应对全部管汇进行强度试压。还应定压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册9期测量管汇壁厚的减弱程度,并及时更换不合格的管件。(2)在压裂车排出管线和液氮泵车排出管线交汇处应分别安装单流阀,当某一排出管破裂或泄漏时,可以更换管线而不至于停止整个施工。(3)在承压情况下,严禁敲击管汇和设备,否则易引起设备和管线损坏或严重人员伤亡事故。(4)高压管汇最大推荐流速10.7m/s(35ft/s)。(四)FBRC100ARC型混砂车1.技术规格制造公司:美国HALLIBURTON公司外型尺寸:长×宽×高=10.94m×2.6m×4.05m总质量:25900Kg工作环境温度:-40~50℃卡车底盘:KENWORTHC500K型离地间隙:250mm离去角:23.58°接近角:25.83°转弯半径:17.82m台下引擎:CAT3406CDITA型,四冲程,涡轮增压后冷式柴油机台上引擎:CAT3208T型,四冲程,涡轮增压后冷式柴油机排出压力:0.7MPa(100Psi)压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册10额定排量:15.9m3/min(以水计量,100BBL)最大输砂速度:10909Kg/min添加剂输入系统:2种干粉、4种液体工作液最大含砂浓度:1820Kg/m3吸入系统吸入管汇通径:305mm(12″)吸入接头:100mm(4″)12个,带碟阀吸入泵:型号:GORMAN-RUPP型类型:离心泵排量:15.9m3/min(100BBL)排出压力:0.27MPa(39.1Psi)叶轮直径:378mm(14.9〞)吸入口径:305mm(12〞)排出口径:305mm(12〞)吸入流量计Ⅰ:203mm(8〞)HALLIBUTON型涡轮流量计吸入流量计Ⅱ:102mm(4〞)HALLIBUTON型涡轮流量计驱动方式:卡车发动机液压传动排出系统排出管汇内径:203mm(8〞)排出接头:102mm(4″)12个,带碟阀排出泵:压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册11型号:MISSIONM-XP型类型:离心式砂泵排量:15.9m3/min(100BBL)排出压力:0.7MPa(100Psi)吸入口径:305mm(12〞)排出口径:254mm(10〞)排出流量计:203mm(8〞)HALLIBUTON型涡轮流量计密度计:203mm(8〞)射线密度计驱动方式:卡车发动机液压传动比例混合系统混合罐:混合搅拌方式:双涡轮搅拌器液面控制方式:气动自控液面混合罐容量:1.25m3驱动方式:台上发动机液压传动输砂器:输砂方式:螺旋输砂器二套,液压升降、左右可移输砂螺旋外径:305mm(12〞)最大输砂速度:2×5454.5Kg/min砂斗高度:6.30m砂斗尺寸:720×760mm砂斗最大伸缩长度:580mm两砂斗最大放宽:3.5m压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册12驱动方式:台上发动机液压传动干粉添加系统:类型:HALLIBORTON叶片式喂料器数量:2套1号干粉添加器排量94.33L/min(24.92Gal/min)2号干粉添加器排量:83L/min(21.93Gal/min)驱动方式:台上发动机液压传动液体添加系统:数量:4套1号液体添加剂泵排量:9.8L/min(2.589Gal/min)2号液体添加剂泵排量:62.7L/min(16.57Gal/min)3号液体添加剂泵排量:366L/min(96.7Gal/min)4号液体添加剂泵排量:533L/min(140.82Gal/min)排出压力:0.7MPa(100Psi)驱动方式:台上发动机液压传动2.结构特点(1)采用HALLIBURTONARC自动系统控制,具有手动和自动两种操作方式,手动又分OIP手动和机械式手动。除能由仪表车远控操作外,随车还配置一套手动操作系统。该自动远控系统可实现吸入压力、排出压力、液面、搅拌器的自动化,同时还可对支撑剂和所有添加剂进行全自动比例控制。(2)支撑剂的浓度能由控制台自动控制。输砂压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册13器速度也可在控制台上进行单独的手动控制。两种控制方式的支撑剂运送量及浓度都会在控制台上显示。在混合操作时,输砂器可单独地绕枢轴转动。(3)特别适宜小井场作业,在设备左右可任意选择进排出方式。在混合时可添加4种液体和2个干粉,比例排量范围大,能充分满足压裂工艺需求。干粉和液体的排量都可以从控制台上进行自动或手动控制。3.操作注意事项(1)该车配置射线密度计,有放射性源,被辐射后对身体有害,应严格遵守安全标准。(2)混砂车排出只能用高压软管(HALLIBUTON公司采用的排出软管压力额定值为2.75MPa),开关工作阀时,流体激动会引起软管中压力波动,导致软管破裂液体泄漏,因此禁止使用不规范低压软管。(3)作业中,驾驶室必须把变速器定在泵动档(8L)上。不准用高速档(8H)作为泵动档,否则由于超速将损坏驱动排出泵的液力泵。(4)为取得最好效果,混砂车与压裂液源间需连接足够吸入软管。软管应尽量短,并考虑一定富余量。表1-2不同排量下所需混砂车吸入管数量压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册14(五)CHBFT100ARC型混砂车1.技术规范型号:CHBFT100ARC型制造公司:美国哈里伯顿公司底盘:KENWORTHC500K型台下引擎:CAT3406CDITA型,四冲程,涡轮增压后冷式柴油机台上引擎:CAT3208T型,四冲程,涡轮增压后冷式柴油机排出压力:0.7MPa(100Psi)额定排量:15.9m3/min(以水计量,100BBL)最大输砂速度:10909Kg/min添加剂输入系统:2种干粉、4种液体工作液最大含砂浓度:1820Kg/m3外型尺寸长×宽×高=10.94m×2.6m×4.05m离地间隙:250mm离去角:23.58°,接近角:25.83°6.1m(20英尺)长软管数量排量m3/min水和轻质油高粘度(稠)液体高气压(充气)液体软管内径0.82276mm(3″)1.623102mm(4″)4.835102mm(4″)6.4~858102mm(4″)压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册15转弯半径:17.82m总载荷25900Kg工作环境温度:-40~50℃吸入系统吸入管汇通径:12″(305mm)吸入接头:4″(100mm)12个,带碟阀吸入泵:型号:GORMAN-RUPP型类型:离心泵排量:15.9m3/min(100BBL)排出压力:0.27MPa(39.1Psi)叶轮直径:378mm(14.9〞)吸入口径:305mm(12〞)排出口径:305mm(12〞)吸入流量计Ⅰ:8〞HALLIBUTON型涡轮流量计吸入流量计Ⅱ:4〞HALLIBUTON型涡轮流量计驱动方式:卡车发动机液压传动排出系统排出管汇内径:200mm(8〞)排出接头:4″(100mm)12个,带碟阀排出泵:型号:MISSIONM-XP型类型:离心式砂泵排量:15.9m3/min(100BBL)压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册16排出压力:0.7MPa(100Psi)吸入口径:305mm(12〞)排出口径:254mm(10〞)排出流量计:8〞HALLIBUTON型涡轮流量计密度计:8〞射线密度计驱动方式:卡车发动机液压传动比例混合系统混合罐混合搅拌方式:双涡轮搅拌器液面控制方式:气动自控液面混合罐容量:1.25m3驱动方式:台上发动机液压传动输砂器输砂方式:螺旋输砂器二套,液压升降、左右可移输砂螺旋外径:305mm(12〞)最大输砂速度:13000Kg/min(双砂笼,单砂笼为6500Kg/min)砂斗高度:6.30m砂斗尺寸:720mm×760mm砂斗最大伸缩长度:580mm两砂斗最大放宽:2.95m驱动方式:台上发动机液压传动干粉添加系统压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册17类型:HALLIBORTON叶片式喂料器数量:2套1号干粉添加器最大排量:1.6Kg/min1号干粉添加器最小排量:0.1Kg/min2号干粉添加器最大排量:51.5Kg/min2号干粉添加器最小排量:1Kg/min驱动方式:台上发动机液压传动液体添加系统数量:4套驱动方式:台上发动机液压传动1号液体添加剂泵最大排量:15L/min1号液体添加剂泵最小排量:0.5L/min2号液体添加剂泵最大排量:68.6L/min2号液体添加剂泵最小排量:2.2L/min3号液体添加剂泵最大排量:68.6L/min3号液体添加剂泵最小排量:2.2L/min4号液体添加剂泵最大排量:330L/min4号液体添加剂泵最小排量:20L/min排出压力:0.7Mpa(100Psi)2.结构特点(1)该车采用HALLIBURTONARC自动遥控系统控制,具有手动控制和自动控制两种操作方式,手动又分OIP手动和机械式手动。除能由仪表车远控操作外,随车还配置有一套手动操作系统。该压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册18自动遥控系统可实现吸入压力、排出压力、液面、搅拌器的自动化,同时还可对支撑剂和所有添加剂的全自动比例控制。(2)该车支撑剂输送系统由两个液力系统驱动,直径为12英寸(305mm)的螺旋输砂器组成,位于混砂车尾部。每个输砂器的最大输送量为5454.5Kg/min(12000lb/min),支撑剂的浓度能由控制台自动控制。输砂器速度也可在控制台上进行单独的手动控制。两种控制方式的支撑剂运送量及浓度都会在控制台上得到显示。在混合操作时,输砂器可单独地绕枢轴转动。(3)12个吸入口和12个排出口,能与8~10台HQ-2000型压裂车配套使用,供液压力可达0.7MPa。该车在加砂、混合、供液的同时可添加4种液体和2个干粉,能充分满足压裂工艺需求。干粉和液体的排量都可以从控制台上进行自动或手动控制。(4)该车的两侧都配有至少6个以上的上水或排出接头,在场地有限时可任意摆车。3.操作注意事项(1)该车配置的是射线密度计,其中有放射性源,被辐射后对身体有害,应严格遵守安全标准。(2)混砂车排出侧只能用高压软管,不准用低压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册19压吸入软管。即使混砂车排出压力明显低于0.34MPa(50Psi),压力波动可能引起软管破裂并喷出液体(当设备的工作阀开启和关闭时,由于流体起动和停止就会在软管中引起压力波动)。哈里伯顿公司采用的排出软管压力额定值为2.75MPa(400Psi)。(3)作业中,在卡车上必须把变速器定在泵动档(8L)上。不准用高速档(8H)作为泵动档,高速档(8H)将超速并损坏驱动排出泵的液力泵。(4)为取得最好效果,在混砂车及压裂液源间需有足够的吸入软管用来连接。这些软管应尽量地短,数量应大于最少软管数。附表2中列出了不同情况下所需软管的最小数值。(六)FARCVAN-Ⅱ型仪表车1.技术规范制造公司:美国HALLIBURTON公司外形尺寸:长×宽×高=10.33×2.5×3.85m总质量11750㎏卡车底盘:KENWORTHT300型离地间隙:270mm离去角:14.42°,接近角:27.14°压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册20转弯半径:11.145m台下引擎:CTA3126ATAAC型,四冲程涡轮增压式柴油发动机。远控操作距离:50m压裂车ARC操作系统可远控操作HQ-2000型压裂车数量:10台自动远控项目:自动排量控制、自动压力控制、超压停车控制、紧急停车控制监测项目:发动机工作状态、压裂车工作状态、传动器工作状态、故障显示单泵、机组的排量、压力显示混砂车ARC操作系统自动远控项目:支撑剂比例控制、液体添加剂比例控制、干粉添加剂比例控制、混合罐液面控制、排量变化控制监测项目:纯液体排量,携砂液排量,支撑剂排量,干粉添加剂排量,液体添加剂排量,支撑剂浓度,液体密度、吸入、排出压力发动机工作状态数据采集储存系统压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册21采集、储存项目:油压,套压,纯液体、携砂液排量,干粉添加剂、液体添加剂排量,N2/CO2排量,工作液含砂浓度数据显示/打印项目:油压,套压,实时裂缝压力、井底压力,纯液体、携砂液、干粉添加剂、液体添加剂、N2/CO2排量,工作液含砂浓度数据处理系统压裂酸化设计软件:FRACPROTM8.0主要设计项目:裂缝模拟、压裂酸化设计、优化施工设计数据处理项目:常规处理、摩阻、井底压力、缝内压力计算滤失模拟、支撑剂运移、裂缝模拟供电系统自带液压驱动发电机一台(220V,50Hz),动力由台下引擎带动液泵驱动。2.结构特点该设备台上部分采用ACQUIRE386+应用软件进行数据采集。此软件可采集油井记录仪或UNI-PRO设备产生的最原始信号,再将其转化为直观图表和报告。ACQUIRE软件也可用来模拟油田工作和进行设备检查。压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册22另有便携式数据采集系统1套。(七)GZC700/8型供液车外形尺寸:长×宽×高=7.05×2.40×3.65m总质量:9510Kg卡车底盘:EQ1092F19D轴距:3.97m前轮距:1.85m后轮距:1.85m载重:5000Kg台下发动机:YC6105额定功率105KW(141HP)台上发动机:规格:底特律4-17缸数:4缸直列活塞直径×冲程=108×127mm(4.25″×5″)汽缸总容量:4.66L额定功率:113KW(160HP)额定转速:2100r/min带负荷连续功率:87KW(117HP)供液泵:TRWMISSONMAGNUMⅠ离心泵最大试验排量:6.9~7.0m3/min(6根Φ102mm软管)最大试验供液压力:0.59MPa压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册23最小允许供液压力:0.34MPa上水接头:102mm(4″)×8个排出接头:102mm(4″)×8个(八)NC5200TYL70型压裂车1.技术规格制造公司:四川石油管理局南充机械厂外形尺寸:长×宽×高=10.57m×2.5m×3.4m卡车底盘:T815最小离地间隙:300±15mm台上发动机额定转速:2100r/min台上额定输出水功率:320kw(428.8HP)额定压力(82MPa)下理论排量:0.209m3/min额定理论排量(1.584m3/min)下压力:11.5MPa2.NCB70型压裂泵工况参数表1-3NCB70型压裂泵工况参数档位发动机转速rmp泵参数165017001800190020002100冲次(min-1)36.93840.242.644.746.9理论流量(L/min)208.6214.9227.4239.7252.7265.3Ⅰ相应压力(MPa)8280.777757168.7冲次(min-1)5556.76063.466.770Ⅱ理论流量(L/min)311320.6339.4358.3377.2396压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册24相应压力(MPa)5554525047.846冲次(min-1)73.575.68084.588.993.4理论流量(L/min)414.9427.5452.3477.7503528Ⅲ相应压力(MPa)41.340.53937.635.934.5冲次(min-1)109.2112.5119.2125.8132.4139理论流量(L/min)617.7634.5673.9711.3748.8786.2Ⅳ相应压力(MPa)27.827.326.225.324.123.2冲次(min-1)147.5152160.9169.8178.8187.7理论流量(L/min)834859909.7960.31010.81061.4Ⅴ相应压力(MPa)20.620.119.418.717.817冲次(min-1)220226.8240.2253.5266.8280理论流量(L/min)124412821357.81433.31508.71584Ⅵ相应压力(MPa)13.813.51312.51211.5(九)HR10M型连续油管作业机组1.技术规格制造公司:美国HydraRig公司外形尺寸:主车:11.47m×2.46m×4.13m辅车:11.68m×2.64m×4.09m总质量:主车总质量:≥30000Kg辅车总质量:26360Kg台上设备:压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册25操作室:升高高度:3.31m复位高度:2.52m注入头:型号:HR440B重量:净重3856㎏带鹅颈管和自封4309㎏外形尺寸:3.76m×2.36m×4.07m(带鹅颈管和防喷器)最大起下速度:高档:79m/min(260ft/min)低档:40m/min(130ft/min)额定驱动压力下提升力:高档:13608㎏(30000Lb)低档:27216㎏(60000Lb)注入头链条:型号:ANSI200长度:3.43m(11.25英尺)(60节)适用油管尺寸:24.5~60mm(1~2.375in)最大链条外张紧力:3.4MPa(500Psi)建议链条操作外张紧力:0.7MPa(100Psi)最大内张紧力:17.2MPa(2500Psi)滚筒:容量:31.75mm×6096m(1.25in×20000ft)38.1mm×4023m(1.5in×13200ft)外形尺寸:3.48m×2.24m×3.07m适用油管:24.5~50.8mm(1~2in)防喷器:压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册26型号:EH34-L349,抗硫外形尺寸:4.90m×11.90m×14.80m承压:70MPa自封:型号:3.06",10M,边门式外形尺寸:Φ50cm×105cm(安装高度870cm)防喷管:通径:71.16mm外径:115.7mm长度:2.44m(8ft),1.83m(6ft),1.22m(4ft)液吊:型号:National系列600C最大起重重量:15422㎏(34000Lbs)旋转角范围:±360o工作井深:31.75mm(1.25in)油管≤5000m38.1mm(1.5in)油管≤3200m2、主要井下工具(1)旋转冲洗工具该工具通过液压使喷嘴连续旋转360°进行喷射冲洗油管内壁,并为连续油管进出油气井提供动力。(2)球式单流阀该工具用于预防井内流体窜入连续油管,损伤或破坏地面设备,不投球时,采用球式单流压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册27阀,否则采用双活瓣式单流阀。(3)双活瓣式单流阀该工具防止井内流体窜入连续油管,损坏连续油管和地面设备,每组活瓣均具双重密封,即低压特氟隆阀座密封和高压全金属阀座密封,特氟隆阀座能提供第一层低压密封,高压时瓣阀座能提供金属密封。(4)GS’型下放打捞锚该工具有流体通道,可连接内部打捞颈,可将连续油管工具串连接到可回收的井下装置上,可通过向下震击脱离井下装置,也可通过连接一个‘GU’接头改装成‘GR’型下放/打捞锚,该‘GR’型工具也可连接在可回收的井下装置上,并通过向上震击实现丢手。(5)2合1震击器和加速器在连续油管打捞作业中2合1震击器和加速器是一种能反复上下震击的井下工具,其中心除有一个孔让液氮或泡沫流过外,其余完全密封防止流体冲蚀,可向下冲击拖动工具,剪断销钉,释放落鱼,当要拖动落鱼时可反复向上震击。2合1加速器由工作筒和弹簧垫圈构成,弹簧力可以在500磅到略大于7000磅之间变化,向上震击时,弹簧垫圈从底部压缩直至震压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册28击器启动,2合1加速器可以通过在轴上加垫片减少来回行程而转换为向上震击或向下震击;2合1震击器由工作筒和插销构成,工作筒上有一条剖开的槽放置插销,在加速器里,弹簧压缩时,插销阻止工作筒移动,弹簧垫圈的弹簧力可以使释放销子与销子档圈贴在一起,使插销不动;当加速器里的弹簧压缩,震击器工作筒里的弹簧储存能量时,震击器里的插销不动,一旦弹簧压缩到设定的力时,任何增加的力都会引起插销退出,储存在工作筒中的能量通过拖动工具传到落鱼上,加速器还可用作减震器来吸收工作筒中的能量,防止连续油管压缩,加速器也补偿震击器的移动距离。在油管内,连续油管伸长不够的情况下,加速器就起到减少震击器移动的作用。(6)螺杆马达该工具是一种容积式马达,由带旋转腔室的铸模橡胶定子、螺旋形钢转子、轴承总成和驱动杆组成,它不仅可在比重大的水中运转,也可在重泥浆体系中运转,当用于重泥浆体系时,钻磨出的固体物应尽可能少避免马达损伤,建议不要用气体驱动,也不要在温度超过压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册29300℉下使用。(7)过油管扩眼器该工具需100~200Psi的微小压力来张开括刀,循环流体粘度应足以携带切屑,循环时,流体应定期更换以携带固体物质,探水泥塞位置后,提5~10英尺,在套管内打开工具,循环时钻压控制在500磅,需要精确的重量指示仪和压力表,该工具不适于铣磨任何种类的厚物,使用前,应仔细检查工具是否损伤,正常铣磨速率:1英尺/3~4分钟,每隔10分钟上提并循环清洗,避免卡住工具。(8)油管割刀该工具以每分钟50~70英尺的速度入井,在进入任何气举工作筒接头和滑套前放慢速度,下工具至切割区开泵,以10~20加仑/分的排量泵注10分钟,然后提至所需排量,并保持这一排量,当泵压降低200~500Psi时切割完成,压力保持在降低值,不会来回波动,切割可能花费45分钟到2小时,为确信切割完成,在井筒内工作时间长一点比快速切割要好。(9)弹簧扶正器带工作筒的扶正套装设备,工作筒上已装好弹簧,连接于连续油管末端的工具管柱上,弹簧扶正器用于扶正在生产油管或套管管柱内压裂酸化技术手册压裂酸化技术手册30的连续油管工具管柱,这种工具在诸如打捞、切割、回收桥塞作业中特别重要。由于缠绕在滚筒上的连续油管所形成的螺旋弯曲,迫使连续油管靠在油管或套管管壁,使打捞作业更为困难,无论是在下放还是起出连续油管作业中,使用扶正器可克服这一困难。在推动扶正器通过障碍时,若扶正器使用不当,会使弹簧屈服或失效,造成卡住工具管柱等事故。(10)B-1型油管末端定位器该工具用于确定油管鞋或接头位置,油管末端定位器进入油管,弹簧定位片受压向上内收,使定位片变形通过油管。内收定位片应能顺利通过油管,连接“J-J”而不触发工具。当工具伸出油管鞋(或进入加大内径)定位片自动回复原位,油管末端定位器出油管后,慢慢上提连续油管直至定位片接触到油管鞋。当定位器接触到油管鞋时,悬重应有所增加,为了标记油管鞋通常继续上提连续油管,悬重指示增到
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