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底孔治疗压力:对您的压裂项目意味着什么

经过菲尔·肯德(Phil Kendon)
发布:2019年7月17日
关键要点

工程师在设计和操作压裂项目时必须回答的问题是,液体的压力足以使岩石断裂。在孔或底部孔的水平截面中测量的这种压力称为底孔处理压力(BHTP)。

底孔处理压力与液压压裂的过程特别相关 - 或通常提到的压裂。该过程主要用于将石油和天然气从小毛孔中释放出来,那里被困在页岩岩层中。

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由于发现了新的储量,随着技术的发展和改进,压裂已成为石油和天然气的重要来源。美国生产的天然气的三分之二来自压裂。

压裂的工作原理

新的石油和天然气来源的探索已经发现了埋在地球表面深处的大型储量。这些储量是由被困在泥土和粘土层中的有机材料的衰减形成的,泥土和粘土已经建成了数百万年。(读土壤类型及其如何影响沟槽的结构

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压裂的过程涉及钻入装有石油和气体的页岩层,将液体在高压中泵入岩石以引起裂缝,然后允许解放的油和气体流向井中以收集和分配。

钻入页岩储备是一个非常特殊的应用程序。第一阶段需要从表面直接向下钻到捕获气体和油沉积物的深度。第二阶段需要在钻井方向上进行90度弯曲钻头可以水平延伸到沉积物中。

一旦井完全扩展,便可以开始断裂过程。

压裂涉及将大量的水和添加剂和支撑剂泵入整个井的水平部分的岩石中。这个过程会导致岩石中的裂缝,并使石油和气体流经裂缝流向井。

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支撑剂是诸如沙子之类的材料,其作用是在压裂完成后保持裂缝的打开状态。

底孔处理压力的含义

工程师在设计和操作压裂项目时必须回答的问题是,液体的压力足以使岩石断裂。在孔或底部孔的水平截面中测量的这种压力称为底孔处理压力(BHTP)。

可以根据岩石的条件,表面以下的深度和压裂液体的性质来计算BHTP。压裂梯度(FG)描述了岩石骨折的易感性。一旦确定了岩石的FG,就可以将其乘以深度以计算裂缝的压力需求。

必须添加多余的压力,代表一旦开始破裂,将裂缝延伸到岩石中所需的力。然后可以描述出BHTP的公式如下

bhtp = fg *深度 +超压力

设计和计划的重要性

获得BHTP是压裂项目设计和计划的重要组成部分。一旦已知BHTP,就必须进行进一步的计算,以获得在井表面所需的流体压力以实现BHTP。

这被称为井口处理压力(WHTP)。在压裂泵和井的输出压力方面,所有规格均基于这些数字。此外,井本身的最大压力要求是基于WHTP和BHTP设置的。(读钻孔和无聊的井的要点

这表明准确地计算BHTP是压裂项目成功的关键因素。

压裂过程开始后,工程师将密切关注相对于设计的实际压力和流量。当偏差太大时,该过程就会停止以确定原因。应用更高的WHTP并因此比设计更高,最终可能导致井失败。

这会产生严重的后果,因为它导致压裂液体在地面以下多个层次的地面上不受控制地释放。它可能污染水源并损坏环境。

BHTP的困难

与压裂计算有复杂性。由于液体含有添加剂和固体等固体,因此流体特性本身并不总是容易预测。在湍流的情况下,尤其如此。

此外,岩石特性可能与设计基础不同。所有这些因素都导致压裂性能与设计的不确定性水平,这使得对压裂操作有良好的控制并根据现场实际条件进行调整至关重要。

同样重要的是要注意,测量底孔压力(BHP)是困难而昂贵的。因此,一种常见的方法是测量井头压(WHP)并根据深度和损失计算基础。

所有这些方法都会在结果中引入一些不确定性,并且在评估压裂性能时必须考虑。

我们学到了什么

液压压裂是一种被困在页岩层中的油气储量的萃取方法。与该方法相关的技术的发展导致压裂产量大幅增加。

BHTP是设计和实施压裂项目的关键参数之一。它可以帮助工程师根据体积和压力指定压裂泵的要求,以促进成功的井创建。

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写的菲尔·肯德(Phil Kendon)|技术作家 @ Trenchlesspe365金博宝dia

菲尔·肯顿(Phil Kendon)的个人资料图片

菲尔·肯顿(Phil Kendon)拥有工程学的本科学位,并拥有职业实践硕士学位。他在石油和天然气领域拥有十年的制造经验,以及十年的非利润经验。菲尔与妻子利(Leigh)和3个孩子,蒂莫西(Timothy),汉娜(Hannah)和卢克(Luke)一起住在毛里求斯的田园诗般的天堂岛上。在这里,他以非利润以及对写作的热情追求自己的工作。

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