1999限流压裂曲线分析及压开层位的判定计算_冯明生

限流压裂曲线分析及压开层位的判定计算

冯明生方宏长

中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院

前言

在层间存在应力差的情况下,对多油层进行压裂,一般选择投球压裂或者限流压裂方式,其压开的层位一般要根据压后的井温或产液剖面进行判定,但费用高、判定不及时、易产生影响的因素较多,且不可能对每口井进行测试。有很多学者曾对压裂曲线进行了分析,但集中于裂缝参数的解释,若能通过对多层压裂曲线进行分析来判断压开的层位,不仅有经济意义,而且具实际意义。

作者利用孔眼摩阻公式已解释了投球压裂曲线[1],建立了相应的关系式,可以判定投球是否压开新层以及压开的层位。在此基础上,笔者对限流压裂曲线进行解释,并应用于鄯善等油田。

基本公式及参数

下述公式参数的敏感性分析以及对曲线分析的假设已在文献[1]中进行了论述,这里不赘述。

孔眼摩阻

P m=(22.88q2ρ)/(d p4a2)(1)

q=Q/n p(2) 对鄯善油田有

P m=28.7(Q/n p)2(3)

n p=5.357(Q/P m1/2)(4) 停泵后的瞬时压降落差为

p L=p j-p isi=p f+P m+P e(5) 当p f=0时,由(5)式有

P m=p L-P e=p j-p isi-P e(6) 利用(4)式和(6)式就可以计算畅通的孔数(n p)。

用孔眼摩阻公式分析限流压裂

在常规排量下,限流压裂布孔要求射孔总数一般不超过20左右,破裂压力高的地层布孔数相对较多,破裂压力低的地层布孔数相对较少。

可以利用(4)式和(6)式处理限流压裂的压降落差,如果计算的n p值等于射孔数,表明所有的层位被压开,如果n p值小于射孔数,则表明有的层没有压开,可对层间的布孔进行匹配组合,使之与n p值相等。如有A、B、C三个层,其布孔分别是5个、3个、7个,若计算得n p值为10则表明B、C两层被压开,而A层没有压开,如果出现多种组合就应该综合其它因素进行考虑。

在限流压裂中,可在前置液中进行停泵,计算n p 数,如果压开程度差,则可投适当少量的球封堵畅通孔眼来改善层间布孔,以达到压开各层的目的,也可以就地改成投球压裂设计,其投球数等于n p值,或比n p值多1～2个球,这一设想是切实而且可行的。

用孔眼摩阻值分析限流压裂的砂堵。设有A、B两油层,按限流压裂进行布孔,其布孔数分别为n A、n B,施工示意图见图1。假设A层先砂堵,在A层砂堵过程中,其进液量逐渐减少,可忽略不计,直至完全砂堵,而对于B层,其进液量是逐渐增多的,其摩阻是逐渐增加的,所以井底压力急剧上升的增值就是B层孔眼摩阻增值。即

p m f=p2-p1=P m2-P m1(7)在第2点时孔眼摩阻值为

P m2=28.7(Q2/n p2)2(8)在第1点时孔眼摩阻值为

P m1=28.7(Q1/n p1)(9)施工完成后瞬时停泵时

P m3=28.7(Q3/n p3)2(10)

石　油　勘　探　与　开　发

1999年8月 PETRO LE UM EXP LORATI ON AND DE VE LOP ME NT V ol.26N o.4

图1　压裂施工示意图

利用(10)式求出n p3,由于n p3=n p2,再由(7)式、

(8)式、(9)式联立,计算出n p1,如果n p1-n p2=n A ,表明砂堵的是A 层,如果n p1-n p2=n B ,表明砂堵的是B 层。

对于多层限流压裂,应用上述方法不仅可以判断压开的层位,而且可以判断多次砂堵层位。

应用实例

本文提出的方法已在吐哈油田S13218井、S10213

井、S10216井、S7212井和S7214井等多口井得到了验证,现举2例。

1　S7214井

压力监测曲线见图2,射孔情况见表1。施工完停泵时,p L 为5.82MPa ,Q 为4.82m 3/min ,P e 为2.2MPa ,P m 为3.62MPa ,计算得n p 为14

。

图2　S7214井压裂监测曲线表1　S7214井射孔情况表

层位

深度(m )

厚度(m )

孔数

S3.12918.0～2932.414.48S3.22952.7～2961.79.06S4.1

3017.0～3031.0

14.0

从曲线上看施工完成前有砂堵显示,p m f 为2MPa ,

Q 为4.82m 3

/min ,由(7)式解得n p 为22。两个n p 之差

为6,表明S3.2层施工过程中砂堵,其余的层均被压

开。由图3可见,S3.1、S3.2、S4.1这3个层温度异常幅度很大,说明都被压开。这表明计算结果与井温测试结果相吻合

。

图3　S7214井压裂后井温图

2　鄯12217井

射孔及产液剖面测定情况见表2。

表2　鄯12217井射孔及产液剖面表

层位

深度(m )

孔数

产液深度(m )

液量(m 3/d )

S2.33009.5～3014.073009.5～3014.4530S3.2

3045.7～3056.5

3045.7～3055.93

从剖面情况看,两层都被压开,监测曲线见图4

。

图4　S12217井压裂监测曲线

第一次砂堵

p m f =p 2-p 1=12.5MPa Q 2=Q 1=4.9m 3/min

设砂堵前两层都被压开,则n p1=24。由

P m2=28.7(Q 2/n p2)

2P m1=28.7(Q 1/n p1)

石油勘探与开发?油田开发 V ol.26N o.4　

解得n p1为7。

砂堵前24孔是畅通的,砂堵后7孔是畅通的,17孔变成了死孔眼,而这种孔数的分布与层的孔数匹配得十分吻合,表明S3.2层已砂堵,显然S2.3后砂堵。

施工完停泵时

p L =p j -p isi =3.7MPa

由于砂堵,裂缝内不再有大量液体流动,裂缝摩阻可忽略,即P e =0,则P m =3.7MPa ,因此

n p =5.357(Q/P m

1/2

)=7

虽然两层都砂堵了,但S2.3层在S3.2层已砂堵时接近

砂堵,此后才完全砂堵,其进液能力仍然优于S3.2层,所以停泵计算的是7孔而不是24孔。前后两次计算结果一致,既与层间布孔吻合,也与产液剖面测试结果一致,这表明分析符合实际情况。

应用本文方法对文献[2]中美国D J 盆地1口限流压裂井资料进行多次砂堵分析判断,前后吻合得很好,与井的各层布孔匹配得很好,也与文献报道压开层数相吻合,说明该方法也可适用于其他油田。

结论

限流压裂的瞬时压降落差表现为压开层位的畅通

孔眼的摩阻值,其压降落差幅度越大,压开的层位越少,反之则越多。压裂曲线压力突然上升,说明有层位

在压裂过程中砂堵,压力上升幅度表现为其它压开层的孔眼摩阻的增值。利用本文给出的关于限流压裂瞬时压降落差以及砂堵时的关系式进行分析计算,可以判断限流压开的层位及其砂堵的层位,实例应用表明该方法简单、可靠,具有自我验证性。这种方法不仅可以进行压后分析,也可以用在压裂过程中进行实时分析,及时反馈多层压裂剖面信息,实时地修改不符合地层实际情况的压裂设计。

符　号　注　释

P m ———孔眼摩阻值,MPa ;q ———单孔流量,m 3

/min ;ρ———液

体密度,g/cm 3;d p ———孔眼直径,cm ;a ———孔流量系数;Q ———总注入流量,m 3/min ;n p ———畅通孔数;p L ———瞬时停泵时的压降落差,MPa ;p j ———瞬时停泵时的瞬时起始压力,MPa ;p isi ———瞬时停泵时的关井压力,MPa ;P f ———管道摩阻,MPa ;P e ———裂缝延伸摩阻,MPa ;p m f ———投球或砂堵造成的压力上升增值,

MPa 。下标:1,2,3———曲线上的3个点。

参　考　文　献

1　冯明生.投球压裂曲线分析及压开层位的判定计算.大庆石油地质与

开发,1999,18(2).

2Dcramer D.The application of lim ited 2entry techniques in massive hydraulic

treatments.Bjtitan CO SPE 16189.

第一作者简介　冯明生,男,33岁,工程师,从事压裂、防砂、气库运行机制、油田开发和剩余油分布及挖潜的研究工作。地址:北京市910信箱油气田开发研究所,邮政编码100083。

收稿日期　1998209214

(编辑　陈志宏　郭海莉)

《石油勘探与开发》1999年第5期部分文章预告

吐鲁番坳陷含油气系统罗红军等

………………………………………………………………………………………塔西南群苦恰克构造带油气运移与聚集张春明等……………………………………………………………………焉耆盆地三叠系—侏罗系含油气系统吴富强等………………………………………………………………………塔里木盆地巴楚地区构造样式与演化傅建奎等………………………………………………………………………准噶尔盆地侏罗系沉积构造与油气分布刘银河…………………………………………………………………………四川盆地寒武系—震旦系含气系统成藏特征及有利勘探区块戴鸿鸣等……………………………………………松辽盆地东部断陷盆地群层序地层学研究胡玉双等…………………………………………………………………安徽淮南地区上元古界至下古生界风暴岩特征及其沉积环境意义周进高等………………………………………碎屑岩天然气储集层次生孔隙形成的三种成因机理陈丽华等………………………………………………………苏北盆地溪桥含氦天然气田地质特征及含氦天然气勘探前景郭念发等……………………………………………大张坨凝析气藏循环注气开发方案研究崔立宏等……………………………………………………………………特低渗透油田裂缝发育区剩余油分布及调整技术熊维亮等…………………………………………………………低渗透油田地应力、裂缝系统与油田开发张莉等………………………………………………………………………确定地层原油粘度的经验方法苏继红等………………………………………………………………………………国际经营中油田开发方案编制的原则和思路杨雪雁

(1)

9 1999年8月冯明生等:限流压裂曲线分析及压开层位的判定计算

flooding.Before and after injection the combination system the NMR pictures were taken.In NMR picture a rich oil region was seen which indicates that this alkaline/sur factant is effective.Subject heading: Alkaline,Sur factant,C ombination drive,Inter facial tension,Enhanced oil recovery,Nuclear magnetic res onance

Analysis of limited entry fracture curve and judgement of opened or screen2out zones.Feng,M ingsheng;et al.(Research Institute of Petroleum Exploration and Development,C NPC,Beijing100083,P. R.China).Shiyou Kantan Yu Kaifa1999,26(4),89291.Fracturing curves im ply much in formation about formation,but multi2zone fracturing curve is rarely discussed at present.With the per foration friction pressure equation,this paper analyses tw o im portant parts of the limited entry fracture pressure curve one of which is the instantaneous shut2in pressure drop,and the other is the sudden step2like pressure rise resulted in by the screen2out for the limited2entry,and new equations have been built up with which we can judge which zones are fractured up or not,and which zones are screened2out for the limited entry.This method has been proved by in formation of ten wells,its results very much fit to that of well tem perature testing,production section measurement and per foration distribution on the section.This method is economical,prom pt,sim ple and reliable.Subject heading:Limited entry fracturing,Curve,Friction loss,Decision,Layer location

The application of interw ell tracer method in oilfield production. Zhao,G uoyu(Research Institute of Oilfield Chemistry T echnique, Zhongyuan Petroleum Exploraton Bureau,Henan457001,P.R. China).Shiyou Kantan Yu Kaifa1999,26(4),92295.F or a water flooding oilfield,interwell tracer method as a im portant oil reserv oir engineering means,has gained rapid development and extensive application in recent years.I t can feedback many reserv oir in formations such as heterogeneity of oil2bearing formations,distribution and flowing features of injection water etc..S ince1994,it has been under g one the experiment and application in m ore than80well groups of Zhongyuan oil field,and obtained better application efficiency.I ts operational technology,m onitoring technique and method of numerical analysis are successively developed and com pleted.This method has been applied mainly in following aspects:①combined with the result of data of well logging to determine the water production zone and determine the type and am ount of plugging agent used;②to identify the large passageways and to certify the sealing property of a fault;③to guide the making of a profile adjustment and water plugging program and④predict the recovery factor of the oil reserv oir.Interwell tracer technique gives a very g ood result of application in Zhongyuan oil field.An im portant guiding effect is developed in the determination of com prehensive block adjustment.A summarization of the experience and recognition in the technical process recognizes that interwell tracer method can als o be applied to determine the type,am ount of agents used in tertiary production and operational parameters can be used to evaluate the result of oil displacement.Thus it gives a technical reservation for the tertiary recovery which will be applied in Zhongyuan oil field.Subject heading:Interwell tracer,Output curve,Numerical analysis, Zhongyuan oil field,Application

Logging technology of geophysically absorbed light hydrocarbons and its petroleum geological significance.Li,G uangzhi;et al. (Petroleum G eochemical Prospecting Center,C NSPC,Anhui230022, P.R.China).Shiyou Kantan Yu Kaifa1999,26(4),96299,102. S ome of the light hydrocarbons migrated from the oil and gas reserv oirs well certainly be abs orbed by the s oil substrate during migration and leaves s ome migrating traces with significant characteristics behind them.Thus the evaluation and prediction of the hydrocarbon potentials below can be made by means of analyzing the characteristics of the geophysical abs orbed light hydrocarbons.A com plete consideration of the change of the state of occurrence and content of different com ponents in light hydrocarbons during the drilling and sam pling process,wetness of light hydrocarbons(W h),balancing point of light hydrocarbons (B h),characteristics of light hydrocarbons(C h),contents of C22C4, C52C7,C1/nC4,iC4/nC4,iC5/nC5,C2/(C1+C2+C3+C4+C5),C3/ (C1+C2+C3+C4+C5),nC4/(C1+C2+C3+C4+C5),etc.11 items of parameters are used to predict oil/gas beds and identify the type of oil/gas beds,evaluated the quality of reserv oir beds and determine the upper and lower limits of oil/gas reserv oir beds.Results of application shows that the physically abs orbed light hydrocarbon logging technique is rapid,accurate and economic and has a very g ood forecast in application.Subject heading:Logging,G eophysical abs orbed light hydrocarbons,Oil and gas formation,Evaluation,Prediction

]

[

V ol.26　N o.4 ABSTRACT

压裂施工管柱摩阻计算-(3)

压裂施工管柱摩阻计算苏权生摘要：压裂施工管柱摩阻计算对压裂施工过程中压力波动判断和压后净压力拟合具有重要意义。目前对压裂液在层流状态下的摩阻计算比较成熟，计算结果可信度高，但对压裂液在紊流状态下性质还未找出一定的规律，摩阻计算结果误差较大。本文以降阻比法为基础进行压裂管柱摩阻计算，通过理论计算与现场实测数据进行对比分析，提高计算精度。关键词：管柱摩阻紊流降阻比计算精度压裂管柱摩阻计算是压裂施工过程中压力变化判断的基础，是进行井底压力和裂缝净压力计算的关键。在实际压裂设计中经常采用经验估计法对管柱摩阻进行粗略计算，往往不能准确地预测实际管柱摩阻。本文以降阻比法为基础，分别对HPG 压裂液的前置液、携砂液沿程管柱摩阻进行理论计算，并结合胜利油田现场施工井的实际数据进行对比分析，对影响管柱摩阻计算的影响因素进行修正，提高理论计算和现场施工数据的一致性，形成适合胜利油田压裂施工管柱摩阻计算的相关计算程序。 1、降阻比管柱摩阻计算 Lord 和MC Gowen 等人在前人研究的基础上提出了HPG 压裂液前置液，携砂液摩阻计算的新方法，称为降阻比法，其基本原理是在相同条件（如排量、管径、管长相同）下，压裂液摩阻与清水摩阻之比称为降阻比，用公式表示为: w f p f P P )()(??= δ (1) 式中：p f P )(?：压裂液摩阻，Mpa ；w f P )(?：清水摩阻，Mpa ；δ：降阻比系数,无单位。 1.1 清水摩阻计算从公式（1）可以看出，降阻比法要首先计算清水摩阻，且其值的准确性对压裂液摩阻计算有较大的影响，水力学中伯拉休斯清水摩阻计算式: L Q D P ***10*779.775.175.461--=? (2) 式中： 1P ?：清水摩阻，Mpa ； D ：管柱内径，m ； Q ：施工排量m 3 /s ； L: 管柱长度，m ；

压裂施工中摩阻计算

压裂施工中摩阻计算-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

*川西地区压裂施工过程中管柱摩阻计算摘要：以降阻比法为基础，分别对有机硼交联(HPG) 压裂液的前置液、携砂液的沿程管柱摩阻计算方法进行分析，结合川西地区部分井压裂施工现场的施工数据，对管柱摩阻计算公式进行修正改进后，提高了压裂施工设计和数值模拟中摩阻参数计算的准确性；同时用计算机程序实现了施工过程管柱沿程摩阻的计算，可用于模拟压裂施工全过程的摩阻计算。对四川川西地区以油管方式注入井的水力压裂施工设计及现场施工过程中井底压力的分析具有重要意义。关键词：压裂施工；降阻比；管柱摩阻；公式；计算前言压裂施工管柱沿程摩阻值的准确性直接影响到压裂工艺的设计过程，是确定井底压力的必要数据，也是压裂施工成功与否的主要因素。在实际压裂设计中，大多数采用经验估计法对管柱的摩阻损失进行计算，往往不能准确地预测实际摩阻，尤其不能模拟压裂施工整个过程的实际摩阻值。管柱的摩阻计算单纯的从流变学和水力学的角度去计算，目前还不能被实际应用。文章以降阻比法为基础，分别就HPG压裂液、相应的携砂液沿程管柱摩阻计算方法进行分析对比，并结合川西地区大部分压裂井的现场施工数据，对压裂液的沿程摩阻有关计算公式进行改进，实现压裂施工全过程摩阻计算的计算机程序化。实例计算表明，改进后的摩阻计算公式以及压裂施工过程摩阻计算结果与现场实际数据有较高的符合率，可以用于川西地区压裂施工过程摩阻的模拟计算。 1 压裂液摩阻的计算 Lord和MC Gowen等人[1,2]利用其他人的实验资料提出了计算溶胶及混砂液摩阻的方法。采用延迟交联技术，使交联HPG与HPG溶胶在井筒中的摩阻相差不大，因此，Lord等人仍用溶胶的数据提出了一个降阻比（δ）的概念：（1）式中：(△Pf)0为清水的摩阻损失，MPa；(△Pf)P为压裂液的摩阻损失，MPa。清水的摩阻损失可以用经典水力学雷诺数与摩阻系数关系进行计算，或者同样采用Lord等人提出的回归公式：（2）式中：D为压裂油管柱的内径，mm；Q为施工过程泵注排量，m3/min；H为油管长度，m。在实验数据处理中认为，降阻比δ是压裂液平均流速υ、稠化剂浓度CHPG、支撑剂浓度CP的函数，通常表示为δ＝f（υ、CHPG、CP）。通过对1 049个实验数据的线性回归，结合实际矿场条件，提出了实用于HPG压裂液降阻比的计算经验关系式：（3）式中：CP为支撑剂的浓度，kg/m3；CHPG为稠化剂HPG的浓度，kg/m3。从本质上讲，降阻比就是牛顿流体与非牛顿流体的不同流变特性在摩阻方面的表现，其值大小主要受物料来源及交联特性的影响[3]。因此，由上述公式计算所得到的压裂液摩阻与现场实测数据还有很大的误差，必须利用获得的实际压裂液的摩阻损失值进行现场校正，以便更为真实地反映压裂液的摩阻值。前置液摩阻计算

压裂液返排处理

11.2 项目实施方案 11.2.1压裂返排液分析常规压裂施工所采用的压裂液体系，以水基压裂液为主。压裂施工后所产生的压裂废液主要来源于两个方面：一是施工前后采用活性水洗井作业产生的大量洗井废水；另一个方面就是压裂施工完成后从井筒返排出来的压裂破胶液，返排的压裂废液中含有大量的胍胶、甲醛、石油类及其他各种添加剂，众多添加剂的加入使压裂液具有较高的COD值、高稳定性、高黏度等特点，特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。总的来说，压裂废液具有以下特点：（1）成分复杂。返排液主要成分是胍胶和高分子聚合物等，其次是SRB菌、硫化物、硼酸根、铁离子和钙镁离子等，总铁、硼含量都很高。（2）处理难度大。悬浮物是常规含油污水处理中最难达标的项目，压裂返排液组分的复杂性及其性质的独特性决定了其处理难度更大。（3）处理后要求比较高。处理后的液体不仅粘度色度要达标，里面的钙镁离子、铁离子、和硼酸根离子均要去除，否则会影响后续配制压裂液的各项性能。 11.1 国内外研究现状由于压裂废液具有粘度大、稳定性好、COD高等特点，环保达标处理难度较大。国外对压裂废液的处理主要是回收利用。根据国外报道的技术资料看，他们对压裂废液的处理技术和工艺相对简单，一般采用固液分离、碱化、化学絮凝、氧化、过滤等几个组合步骤，处理后的水用于钻井泥浆、水基压裂液、固井水泥浆等配制用水。这种处理方式不仅降低了处理压裂废液的费用支出，而且还减少了污染物的排放。国内对早些压裂废液的处理主要采取以下一些方法：（1）废液池储存：将施工作业中产生的压裂废液储存在专门的废液池中，采用自然蒸发的方式干化，最后直接填埋。这种处理方式不仅耗时长，而且填埋的污泥块仍然会渗滤出油、重金属、醛、酚等污染物，存在严重的二次污染。（2）焚烧：这种方式虽然可以在一定程度上控制污染物的排放，但仍然会造成大气污染。（3）回注：将压裂废液收集，集中进行絮凝、氧化等预处理，然后按照一定比例与采油污水掺混进行再处理，处理后的水质达标后用作回注用水。

一种压裂液管柱摩阻求取方法

一种压裂液管柱摩阻求取方法张军【摘要】摘要在油管压裂工程设计与分析过程中，由于考虑压裂液管柱摩阻，施工压力和施工排量的设计除考虑地层因素外，不得不考虑井筒管材和施工管柱所承受的最大压力，对依据储层条件科学合理地进行储层改造造成了很大的障碍。同时在压裂施工过程中，为确保压裂施工的成功率和减少井筒复杂，在计算施工压力和提升作业排量时，压裂液管柱摩阻必须纳入计算或估算范围内。但在实际情况中，由于成本、施工时间的影响，并不能将每种压裂液摩阻进行现场实测，同时运用摩阻经验计算公式对特定的压裂液计算的管柱摩阻误差较大，因此需要在实验室对每种压裂液进行实验，测试其在实验室条件下的管柱摩阻，然后将其得到的结果转化成现场条件下的摩阻。利用小管径实验将得到的管柱摩阻结果按现场比例放大能很好的指导现场压裂施工，对施工人员实时判断施工真实压力大小提供了参考。同时利用该方法能减小摩阻经验公式计算的误差，对提高压裂工程设计质量和压后分析起到很好的帮助作用。【期刊名称】矿山工程【年(卷),期】2018(006)003 【总页数】8 【关键词】关键词压裂液摩阻，降阻比，小管径实验，放大方法文章引用: 张军. 一种压裂液管柱摩阻求取方法[J]. 矿山工程, 2018, 6(3): 175-182. Received: Jul. 4th, 2018; accepted: Jul. 19th, 2018; published: Jul. 26th, 2018 Copyright ? 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/3d15760921.html,/licenses/by/4.0/ 1.引言近年来，随着油气勘探开发技术的进步，油气勘探开发不断向深井和超深井领域发展，而深井和超深井改造过程中最令工程设计者困惑的是压裂液管柱摩阻。压裂液管柱摩阻是压裂施工过程中的一项重要参数[1] [2] [3] [4]。压裂液摩阻对施工水马力、压裂过程井底和井口压力、施工管材承压能力等的影响是设计者不得不考虑的因素[5]。通常压裂液管柱摩阻计算采用理论公式计算，但该方法对压裂液性质尤其是胶体黏度把握不够准确，导致摩阻计算数据与实测数值差距较大，影响后续数据分析[6]。而实测每种压裂液管柱摩阻耗时长，成本高。

油田压裂返排液处理技术

油田压裂返排液处理技术 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

油田压裂返排液处理技术 1.压裂返排液的产生及存在的问题压裂工艺是油井增产的一项主要措施在各油田普遍采用。其中最常用的是水基压裂液它具有高黏度、低摩阻、悬砂性好、对地层伤害小等优点现已成为主要压裂液类型。油井压裂过程中产生的返排压裂废液具有污染物成分复杂、浓度高、黏度大，精品文档，超值下载处理难度大，是油田较难处理污水之一。如不处理直接进入集输流程，会严重干扰后续流程，严重影响到油田生产，导致设备堵塞、油田下降，环保不达标等诸多问题。表1 压裂返排液污水性质图1 不同压裂返排水样 2.国内常规压裂返排液处理工艺简介化学氧化－絮凝沉淀－过滤处理工艺采用双氧水、次氯酸钠等强氧化破胶使返排液中的高分子物质氧化分解成小分子物质，降低废液黏度，提高传质效率，增加水处理药剂的分散与分解；絮凝可以改变水中多分散体系表面电性，破坏废液胶体的稳定性，使胶体物质脱稳、聚集；过滤，去除水中不溶或微溶物，脱色除臭。氧化－絮凝－过滤是油气田污水处理常用工艺。在实际应用过程中该工艺也存在一些不足，具体如下：

第一、该工艺受温度影响比较大，在低温环境，化学氧化剂反应慢，氧化时间长，需要较长的停留时间，导致氧化反应罐（池）占地大，不易在现场作业，运输困难等。第二、除油效果不明显，系统对乳化油去除效果不佳，需要添加大量药剂，导致污泥量大，增加污泥处理成本。第三、过滤器时常堵塞，由于氧化破胶不彻底，污油处理效果不佳，导致过滤器堵塞严重，影响最终出水效果和整套装置处理能力。化学氧化－絮凝沉淀－电解氧化－过滤联合处理工艺电解法集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等作用于一体，能够使大分子物质分解为小分子物质，降解的物质转变成易降解的物质，是污水深度处理的常用方法。然而电解技术目前在国内应用情况并不理想，时常存在电极钝化、结垢等问题，时常需要更换电极，处理效果稳定性差，成本高，操作检修频繁。设备占地大，运输困难，不太适合压裂返排液现场处理要求。化学氧化－絮凝磁分离－过滤联合处理工艺该工艺改进了絮凝沉淀工艺，采用高效磁分离机能够减少沉降时间，缩小设备占地面积，相对之前两种工艺有改进之处。然后该工艺化学氧化、除油工艺依然存在，仍然存在处理不达标，设备占地面积大等诸多不足。臭氧氧化气浮一体装置-旋流溶气气浮-过滤联合处理工艺

压裂施工动态曲线及特征分析

压裂施工动态曲线及特征分析为进一步了解压裂施工特点及施工曲线的意义，根据压裂施工过程的主要工序，并结合合水油田压裂措施井大量施工曲线，经分析比较和认真筛选，重点列举和叙述了置前置液和携砂液阶段的压裂曲线类型特征，尤其是加砂过程泵压、排量随时间变化的形态描述，为今后现场作业及时了解和分析施工动态、合理调整施工参数、优质安全完成压裂施工具有一定的实际参考作用。标签：压裂；施工曲线；类型；特征分析压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，也是提高低渗透油气藏采收率的一个重要手段。压裂施工曲线是压裂时地面所得到的最实时、最直接的压裂施工情况的真实反映。了解压裂施工过程并掌握施工曲线特征，对作业施工实时监控、合理调整施工参数、分析评估增产效果及现场监督与验收等具有重要意义。 1 压裂施工动态曲线形态特征及分析压裂施工的施工泵压、排量、混砂比、套压随施工时间的变化曲线组成压裂施工动态变化曲线。施工曲线中，压力曲线是核心，它直接反映了施工过程中的地下真实情况，结合其他可控制的施工排量和混砂比（砂浓度）曲线，可以对施工情况、地层情况和裂缝特征作出实时判断，若出现异常情况，应及时调整施工参数并采取合理措施，安全优质的完成压裂施工。 1.1 地层破裂曲线特征根据泵压与排量变化，在压裂施工曲线上有3种情况可以判断地层形成裂缝： ①开始压力上升，排量随之上升，然后泵压迅速下降而排量继续上升（图1）。 ②开始压力上升，排量随之上升，然后泵压迅速下降而排量保持不变（图2）。 ③排量不变，泵压上升到一定高度后迅速下降（图3）。前两种情况，当泵压与排量状态发生改变时所对应的泵压值即被认为是地层的地面破裂压力，第三种情况，泵压变化的拐点即是破裂压力。经统计在合水地区后两者比例占到90%以上。 1.2 加砂施工过程中曲线特征加砂过程是压裂成败的关键，该过程由于受各种因素及不同的工艺要求影响，实施当中曲线形态变化多异。通过收集大量现场施工曲线，并参考相关文献，分析归纳加砂曲线特征大致分为以下六类。

桩基负摩阻力产生的原因及其计算

浅析桩基负摩阻力产生的原因及其计算【摘要】桩周土体由于某种原因发生下沉时对桩身产生相对向下的位移，这就使桩身承受向下作用的摩擦力，这种摩擦力就是桩基的负摩擦阻力。本文针对桩基负摩擦阻力产生的机理及原因，并通过实例计算分析桩基负摩擦阻力。【关键词】桩基；负摩擦阻力；机理及原因；实例计算 rough discuss the reason and count of pile foundation force of negative friction wang zhigang1 liang guankao2 (1.fifth geological mineral exploration and development institute of inner mongolia, baotou 014010, p.r.china;2.inner mongolia geology engineering co.,ltd, hohhot.010010,p.r.china) 【abstract】owing to some reasons ,the soil around pile foundation occur subside will produce displacement downward to pile foundation，so pile foundation will bear downward friction force，this friction force is negative friction force。this paper point at the reason of pile foundation negative friction force and analysis pile foundation negative friction force by living example。【key words】pile foundation; negative friction force;the mechanisation and reason；living example account

压裂施工中摩阻计算

压裂施工曲线分析

Liuyuexu：用的是3.5寸的油管，内径76mm。个人认为，储层物性不好是主要问题，发生砂堵之前的3.4分钟，排量砂比稳定的情况下，压力出现波动，说明压力扩散到的为，地层非均质性已经显现。此时很难做出判断，但砂堵风险已经很高了。最终结果，这是口井压后返排差，井口产量低，也间接的验证了储层物性的问题，今后类似井的施工遇到非均质的情况要当机立断了Zybobo2:前置液阶段，降低排量大约3分钟，应该造成裂缝有一定闭合，间接造成前置液效率降低。前置液施工排量低，也影响造缝。加砂时，随着砂比增加，压力逐渐增加，也表明裂缝宽度受限，加砂越来越困难。 Zrq4210：该井破压现象很明显，在打完前置液时，油压下降不是很明显，相反，压力在上升，操作人员根据个人经验，认为地层污染比较严重，所以加小砂比的支撑剂，企图将裂缝慢慢的磨开。但是油压还在上升，所以降排量。本来之后应该在稳定一哈排量，估计是携砂液不够了，就匆忙加砂，幸运的是，压力没有升高。所以，按正常施工顺序，提排量和砂比。但是在45分钟时，压力突然升高，是操作人员提排量引起的，这个正常，但是后面压力一直缓慢上升，操作人员没有风险意识，导致最后砂堵，想打顶替都没得办法了，压裂施工失败喽。导致失败的原因从以下几方面来说： 1、地层物性不是很好，前期工程对底层污染严重 2、操作人员在35分钟左右，减排量后，应该稳一段时间，等压力稳定了，再加砂，操作人员失误 3、在45分钟左右，提排量，压力升高时，就应该采区措施 4、甲方监督人员没有尽到职责 Bazai：从试压到68左右情况判断，井口承压是70Mpa，60-75分钟之间那段压力上升很快到井口承压限（这段已经说明砂堵了），跟试压段压力值差不多，必须采取降排量啊，要不很危险。 Johnfrac：顶替时间大约2分钟，排量3方，那么顶替量在5方左右，而不是没有顶替，不知道管柱内容积多少？个人的疑惑的是整个曲线的中间段，35分钟左右时排量从3.5降至1中间降排量为什么幅度那么大。 Stalae:当前面加的低砂比段塞5%左右进地层时，压力就小幅度的增加。该井施工中砂比比较低，最高只有20%，而最后还导致砂堵，感觉问题应该是出在地层的方面。 Raindy：1、前边停泵测试没有做，判断不了产层情况及滤失情况； 2、前置液阶段粉砂或者是支撑剂段塞或者试砂比阶段压力升高，显示井筒裂缝连通不好，此种情况可以延长低砂比施工时间。 3、根据施工曲线判断，排量上升压力持续上升，应该是没有应力遮挡，裂缝高度不受控制；导致提高排量后井底静压力没有提高，裂缝高度上延伸缝口变窄； 4、此种井物性不好、滤失过大，如果前期没有采取措施，后边就只有硬挺到临界砂比了，看施工人员的对整个区块的个人经验了。Mophyzjt：加砂阶段曲线反应出裂缝较窄，前置液段塞后降排量会造成支撑剂在某个位置沉降，对后续加砂形成阻挡；还有顶替阶段不要随意降排量，要坚持到限压下2-3MPa再降，这样能多顶一些。 Hmkhd：缝宽太窄、近井摩阻大导致前期段塞进入后压力上升，后期加砂压力持续上升。地面压力上升、井底静压力上升是裂缝延伸受限或多裂缝的显示，总之压力持续上升是地层进砂困难的显示，最终导致砂堵。建议：提高前置液比例、提高排量、增加前置段塞打磨

油田压裂反排液的处理方案

处理返排油田压裂液的研究方案压裂作业返排出的残余压裂液含有胍胶、杀菌剂、石油类及其他添加剂，如不经处理而外排，将对周围环境造成严重污染。处理压裂废液主要采取物理法、化学法和微生物降解法，物理法主要包括絮凝法、膜过滤法、气浮法等，化学法主要包括氧化法、电解处理法等。目前针对压裂返排液的新处理技术是絮凝法、氧化法、生物法、吸附法的联合技术，技术的关键问题是如何快速、高效地去除COD。 1.设计依据 1.1压裂液的配方压裂液分为水基、油基和多相压裂液三大类，以油作溶剂或作分散介质配成的压裂液是最早采用的压裂液，这主要是它对油(气)层的损害比水基压裂液要轻，它的特性黏度比水基压裂液更具有吸引力。但油基压裂液成本高，施工上难于处理。因此现在只用于水敏性强的地层或与水基液接触后渗透率下降的地层，水基压裂液也最常用，约占整个压裂液用量的70%。油基压裂液主要包括：（1）稠化油压裂液。它是稠化剂（如脂肪酸铝、磷酸酯盐等）溶于油中配成。（2）油包水压裂液。它是一种以油为分散介质，水作分散相，油溶性表面活性剂作乳化剂配成的压裂液。如以淡水作水相、以柴油作油相，以月桂酰二乙醇作乳化剂，即可配成。(3)油基泡沫压裂液。它是以气体(CO2和N2)作分散相，以油作分散介质配成。水基压裂液一般是水冻胶压裂液，是用交联剂将溶于水的增稠剂高分子进行不完全交联，使具有线性结构的高分子水溶液变成线型和网状体型结构混存的高分子水冻胶，由稠化剂、交联剂、缓冲剂、黏土稳定剂、杀菌剂和助排剂等组成。多相压裂液由泡沫压裂液等。泡沫压裂液是一个大量气体分散于少量液体中的均匀分散体系，主要成分有气相、液相、表面活性剂和泡沫稳定剂等其他化学添加剂组成。不同配方压裂液的返排液处理方法大相径庭，了解压裂液的配方和对返排液的指标分析使得对水处理的方案更加有针对性和高效性。 1.2压裂返排液的水质分析压裂返排液外观呈浅黄色，并伴有强烈的刺激性气味，黏度较大，表面无明显浮油。由于残余压裂液返排时可能带出地层中的黏土颗粒和聚合物本身具有残渣，压裂返排液成分复杂、浊度和悬浮物高、COD高且难降解。

桩测摩阻计算

利用ABAQUS进行桩侧摩阻力仿真计算 [摘要] 桩侧摩阻力的大小直接确定了桩的实际承载力。因而如何确定桩的侧摩阻力对于桩基设计计算的意义重要。此处借用ABAQUS有限元软件对桩的侧摩阻力进行仿真计算。[关键词] 有限元软件桩侧摩阻力仿真计算一、引言桩基设计的核心问题，不外是沉降和承载力两个方面。在现行的规范中，桩侧摩阻力主要通过原位测试、当地经验值、规范给定值三种方式经过修订而得的。事实上，桩侧摩阻力的值是随着桩顶载荷、地层情况，以及深度等各种因素而变的，而且深度效应较为明显。对于摩擦型单桩，其承载力主要由桩侧摩阻力承担。因此如何正确分析和计算桩侧摩阻力的分布及影响因素至关重要。传统的方法是通过原位贯入试验测得桩的侧摩阻力。通过现场原位试验虽然可以有效的得到设计需要的数据。但是现场原位试验既费工又费钱，而且试验技术有一定的困难。现代计算机技术的飞速发展，因此如何根据室内试验得到的有关资料，利用仿真分析的方法来确定桩侧摩阻力作用情况，进而确定桩侧摩阻力，是值得广泛关注和讨论的问题。二、桩土计算模型在考虑土的非线性、桩周土分层、桩土间非线性相互影响、桩端有存渣、桩端及桩侧注浆加固、桩长及桩直径变化等因素时，有限元法是现阶段最适用的方法，它能解决由于试桩困难及实测费用大的问题。为了方便阐述和演示，本次仿真计算采用了很大的简化。本次计算只考虑桩打入土层之后的摩阻力的变化，土层只取一层。桩取直径0.5米，长度为10米，并简化为弹性本构模型，土水平边界设置为10米，深度方向设置为30米，并简化为弹塑形本构模型。

图1：计算模型三、计算过程在几何模型上，采用大尺寸来模拟半无限空间体系，土体的边界半径去10米（桩半径的40倍），土体深度方向上去30米（桩长度的3倍）。在ABAQUS的Part模块中根据工程条件通过轴对称的方式建立图1的计算几何模型，并将模型分别建成2个part，一个桩的part，一个土的part。在桩的part中只保留桩的部分，在土的part中只保留土的部分。在桩和土接触问题上，要求在土和桩相接触的地方分别建立接触面。在 ABAQUS的Property模块中，分别建立相应的混凝土材料和土体材料，并赋值给相应的部件。

页岩气压裂返排液处理

页岩气压裂返排液处理方法研究 1 研究目的及意义页岩气作为重要的非常规天然气资源，已成为全球油气资源勘探与开发的新亮点，但其特殊的钻采开发技术可能带来新的环境污染问题，尤其是在页岩气压裂作业过程中将产生大量压裂返排废水，这类废水中含有随着返排废水带出的地层地下水、废压裂液和钻屑等，具有高盐、高矿化度、高色度、含有毒有害物质、可生化性差和难处理的特点。因此，研究页岩气压裂返排液处理技术，对于缓解开发区块的环境问题显得格外重要，同时对于保障页岩气的正常生产和可持续发展具有重要意义。 2 国内外现状中国石油西南油气田分公司已形成了加砂压裂用滑溜水返排液重复利用技术并在现场应用。其基本处理回用流程为：返排液→物理分离→水质检测→水质调整→水质检测→压裂用水或与清水混合后作为压裂用水。现场通过过滤、沉降去除机械杂质，补充添加剂来调整返排液性能，使其满足压裂施工要求，重复利用。该处理方式相对简单，但对成分较复杂的返排液处理后需与清水稀释才能满足压裂用水要求。 2.1 常规压裂返排处理技术 1）自然蒸发依靠日照对返排液进行自然蒸发，去除水分，剩余盐类和淤泥采用固化处理。该方法处理能力小，处理周期长，受自然条件限制（温度和土地）。美国西部部分州和中国部分沙漠地区少量的返排液采用了自然蒸发处理。

冻融是将返排液冷冻至冰点以下结冰，盐因溶解度降低而析出，使冰的盐浓度降低，再将冰加热融化得到低浓度盐水，从而实现盐一水分离。该方法受地理气候限制，需要足够的冰冻天气，未见工业化应用报道。 3）过滤过滤常被用于返排液预处理和返排液处理后固-液分离，去除机械杂质/悬浮物等，也能在过滤时将部分油(脂)除去，且通常配以活性炭吸附处理。过滤效果受滤网/滤芯孔径限制，过滤效率受过滤后的水质要求限制。对于一些孔径较小的过滤器，细菌的存在将产生豁液堵塞过滤器，清洗后也难以保持。过滤处理返排液在国内外各大油气田均有应用，但通常与其它处理技术复合应用，除去返排液自身和处理过程中产生的机械杂质。 4）臭氧氧化臭氧氧化是利用臭氧的强氧化性去除返排液中的色、浊、嗅味以及可溶性有机物(包括挥发性酸、苯系物和环烷酸等)、油(脂)以及重金属等。该方法常与过滤配合应用，将一些重金属离子氧化成不溶性物质，过滤去除。中原油田、河南油田将臭氧化与絮凝等技术复合应用，取得了较好效果。 5）化学絮凝絮凝剂加人返排液中能使返排液中的悬浮微粒集聚变大或形成絮团，加快悬浮微粒的聚沉，实现固-液分离。为了提高化学絮凝效果，减少絮凝剂用量，常先采用臭氧对返排液进行氧化处理，再进行化学絮凝。胜利油田采用化学絮凝处理王家岗污水站的返排液和钻井、洗井废水的混合物，处理后的水质达到了油田采出水处理系统要求。

压裂施工曲线案例分析

2014-11-25 oplid oplid OPLID

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1 典型地面泵压与时间关系曲线压力－时间曲线反映压裂裂缝在压裂全过程中的状况：分析施工中的压力变化可以判断裂缝的延伸状态；分析压后的压力曲线可获得压开裂缝的几何尺寸（缝长与缝宽）、压裂液性能与储集层参数低渗油气藏中天然裂缝存在将对压裂施工和压后效果产生重大影响。因此，分析与评价地层中天然裂缝的发育情况非常重要。目前，识别裂缝的方法主要为岩心观察描述和FMI成像测井、核磁测井或地层倾角测井等特殊测井方法。利用压裂施工过程中的压力响应也可定性判断天然裂缝的性质。一般，地层中存在的潜在的天然裂缝，在就地应力条件下处于闭合状态，一旦受到外界压力的作用，潜在缝会不同程度地张开：在地层不存在天然裂缝的情况下，裂缝起裂时，则在压裂压力曲线上将出现明显的破裂压力值；若井筒周围存在较发育的天然裂缝，在压裂过程中，由于注入压力的作用，导致潜在裂缝张开，则初始的压裂压力不会出现地层破裂的压力峰值。

2 典型砂堵施工曲线砂堵会引起油压曲线异常剧烈波动。 3 P-t双对数曲线分析图典型砂堵施工曲线

4直井压裂砂堵原因分析井深： m. 19m/2层压裂体系：缓交联瓜胶体系目的层上段下套管保护封隔器。按设计，应该是100:1的交联比，后期在高砂比情况下，没有控制好交联剂泵，施工后期，交联比调整到125:1，从压力的上涨速度较快来看，初步判断是携砂液弱交联导致近井脱砂。从责任上讲，这是一次人为的事故，在比较低破裂压力和施工压力下，在岩石硬度不高，造缝比较充分的前提下，应该有着轻松加愉快的施工节奏，可是由于指挥或者现场监督的马虎大意，在压力上升势头出现后，没有及时停砂（时间有2-3分钟），导致砂堵。看曲线，前置液似乎偏少，加砂后期，压力上升，砂比仍提高，已经风险很大，应该及时停砂观察的。事后分析，的确是人为事故。（1）设计人员对地层不了解，盲目崇拜线性加砂技术，把砂比设计的过高；（2）现场指挥人员认为如果不按照设计施工，他的责任会更大，打算终于设计；（3）交联剂加入技术存在缺陷；

2020年油田压裂返排液处理技术.pdf

油田压裂返排液处理技术 1.压裂返排液的产生及存在的问题压裂工艺是油井增产的一项主要措施在各油田普遍采用。其中最常用的是水基压裂液它具有高黏度、低摩阻、悬砂性好、对地层伤害小等优点现已成为主要压裂液类型。油井压裂过程中产生的返排压裂废液具有污染物成分复杂、浓度高、黏度大，精品文档，超值下载处理难度大，是油田较难处理污水之一。如不处理直接进入集输流程，会严重干扰后续流程，严重影响到油田生产，导致设备堵塞、油田下降，环保不达标等诸多问题。表1 压裂返排液污水性质图1 不同压裂返排水样 2.国内常规压裂返排液处理工艺简介 2.1 化学氧化－絮凝沉淀－过滤处理工艺采用双氧水、次氯酸钠等强氧化破胶使返排液中的高分子物质氧化分解成小分子物质，降低废液黏度，提高传质效率，增加水处理药剂的分散与分解；絮凝可以改变水中多分散体系表面电性，破坏废液胶体的稳定性，使胶体物质脱稳、聚集；过滤，去除水中不溶或微溶物，脱色除臭。氧化－絮凝－过滤是油气田污水处理常用工艺。

在实际应用过程中该工艺也存在一些不足，具体如下：第一、该工艺受温度影响比较大，在低温环境，化学氧化剂反应慢，氧化时间长，需要较长的停留时间，导致氧化反应罐（池）占地大，不易在现场作业，运输困难等。第二、除油效果不明显，系统对乳化油去除效果不佳，需要添加大量药剂，导致污泥量大，增加污泥处理成本。第三、过滤器时常堵塞，由于氧化破胶不彻底，污油处理效果不佳，导致过滤器堵塞严重，影响最终出水效果和整套装置处理能力。 2.2 化学氧化－絮凝沉淀－电解氧化－过滤联合处理工艺电解法集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等作用于一体，能够使大分子物质分解为小分子物质，降解的物质转变成易降解的物质，是污水深度处理的常用方法。然而电解技术目前在国内应用情况并不理想，时常存在电极钝化、结垢等问题，时常需要更换电极，处理效果稳定性差，成本高，操作检修频繁。设备占地大，运输困难，不太适合压裂返排液现场处理要求。 2.3 化学氧化－絮凝磁分离－过滤联合处理工艺该工艺改进了絮凝沉淀工艺，采用高效磁分离机能够减少沉降时间，缩小设备占地面积，相对之前两种工艺有改进之处。然后该工艺化学氧化、除油工艺依然存在，仍然存在处理不达标，设备占地面积大等诸多不足。 2.4 臭氧氧化气浮一体装置-旋流溶气气浮-过滤联合处理工艺该工艺克服了传统化学氧化受温度、反应速率等影响，采用最新臭氧多重催化氧化和高效旋流溶气气浮技术，实现压裂返排液快速、高效破胶降粘，同时能够高效去除悬浮物、油、胶体等诸多污染物，实现压裂返排液快速、达标处理后回注。从多个油田应用情况数据来看（详见下表），该技术处理效果比较明细，基本能够满足压裂返排液回注或回用的要求。图2现场应用照片

压裂近井摩阻分析

压裂近井摩阻分析摘要：压裂施工近井摩阻值的准确性直接影响到压裂工艺的设计，是确定井底压力的必要数据，也是决定压裂施工难易程度的主要因素。该文从压裂近井摩阻的成因、分类、计算方法等方面对国内外压裂近井摩阻进行了整理和归纳，并在此基础上得到了降低近井摩阻的两个工艺：○1支撑剂段塞冲刷工艺作为一种可靠而实用的降摩阻工艺它的作用主要在优化近井筒附近裂缝壁面。在前置液中支撑剂的加入使裂缝的壁面更趋于光滑,可减小裂缝的凹凸面,增大近井裂缝的宽度,减小支撑剂在近井筒砂堵的可能性，也减少了裂缝摩阻。○2定向压裂的实施，沟通了主体裂缝与井筒的连通，这样就大大减少了由于裂缝转向而造成的压裂液流失和压裂液流程，这样就起到了一般压裂不能达到的降低裂缝摩阻的效果。关键词：近井摩阻；水力压裂；支撑剂段塞；裂缝扭曲；多裂缝从80年代以来，人们对近井筒摩阻问题的认识随着实践的发展不断得到深化，对近井筒摩阻的产生机理、影响因素、降低措施等都进行了广泛的研究。众多的学者从室内实验、定性认识、定量计算、检测手段及压裂施工工具等方面，着眼于裂缝起裂位置、裂缝转向扭曲、多裂缝、非平面裂缝、孔眼位置、施工排量等方面，对近井筒摩阻的产生原因、计算方法、影响因素等进行了广泛的研究。 1近井摩阻的成因分析所谓水力压裂的近井筒效应是指由射孔孔眼特性及井筒周围(射孔壁)应力集中作用在近井筒区域所产生的孔眼摩阻、复杂裂缝形态(多裂缝、裂缝面的扭曲、窄高缝、非平面裂缝)以及由此引起的压力损失和早期脱砂现象。水力压裂的近井压力降(损失)主要归因于井筒连通(孔眼)、裂缝面弯曲(裂缝转向和扭曲)、多裂缝等近井筒裂缝的几何形态，这些形态导致有效压力损失和意外脱砂[1]，是影响压裂成功的不利因素。因此，它是分析近井带摩阻产生原因的结构基础和现实依据。根据近井筒问题得出压裂近井摩阻产生的主要原因如下：（1）射孔孔眼相位不一致。因为水力裂缝往往不是沿着射孔方向生成的，压裂液从孔眼到裂缝通常要经过一条或几条曲折的通道。主要是因为孔眼的相位、间距差异比较大，导致射孔与预期裂缝方向并不一致；（2）孔眼连通性差。射孔的质量会直接影响到破裂压力及施工功耗，如果射孔不当，射孔孔眼与裂缝主体连通不好会导致携砂压裂液过早脱砂；（3）近井筒裂缝扭曲。因为随着地层岩石应力分布状况而发生扭曲和转向等问题，裂缝延伸过程中会发生不规则延伸现象。在90 年代初，裂缝扭曲问题就已经被许多专家所关注；（4）多重裂缝。大量的细微裂缝会消耗泵注压力，而且多裂缝问题的产生与储层地应力分布和压裂施工情况密切相关。 2裂缝弯曲对近井筒摩阻的影响国外一些实验室采用大尺寸的真三轴实验设备，模拟现场地应力条件下射孔对压裂的影响。通过实验发现，裂缝从射孔孔眼或是从与最小水平主应力垂直的方向起裂，裂缝起裂取决于射孔方向与最大水平主应力面的夹角。另外，所有裂缝开始转向最大水平主应力方向的位置在距井相当于井筒直径的范围内。而且，尽管裂缝延伸的初始阶段有多条裂缝，却只有一级单缝延伸超过井筒直径的范围。Abass[2]研究得出了射孔方向与最大水平主应力方向成不同角度对缝宽的影响。当射孔方向大于45°时缝宽急剧减小，裂缝弯曲现象明显，而角度在0°～30°时裂缝与孔眼连通良好。所以，射孔方向应在最大水平应力方向或与其夹角小于30°。由于射孔对水力裂缝有影响，定向射孔技术已

浅谈负摩阻力(一)

浅谈负摩阻力(一) 论文关键词]负摩阻力中性点成因影响因素防治措施计算方法论文摘要]负摩阻力问题严重影响着建筑物的安全，桩的负摩阻力的大小受多种因素的影响，故其准确数值很难计算。介绍和阐述桩侧负摩阻力产生的条件和机理，桩侧负摩阻力的计算方法，中性点的确定，防治和减少桩侧负摩阻力的方法。随着人文居住环境的改善以及土地价格的不断攀升，建筑物已从多层不断的转向高层建筑，从而对地基承载力和变形要求也越来越高，越来越严格。因此地基处理变得越来越重要。在地基处理工程中，因负摩阻力问题，造成工程事故屡有发生（建筑物出现沉降、倾斜、开裂），负摩阻力问题在我国工程实践中已变成一个热点问题。下面对负摩阻力的问题进行分析、阐述。一、负摩阻力的成因桩周土的沉降大于桩体的沉降！桩土的相对位移（或者相对位移趋势）是形成摩擦力的原因，桩基础中，如果土给桩体提供向上的摩擦力就称为正摩阻力；反之，则为负摩阻力。地基土沉降过大，桩和土相对位移过大地基土将对桩产生向下的摩擦力拉力，使原来稳定的地基变得不稳定，实际荷载可能超过原来建议的地基承载力。一般可能由以下原因或组合造成：未固结的新近回填土地基；地面超载；打桩后孔隙水压力消散引起的固结沉降；地下水位降低，有效应力增加引起土层下沉；非饱和填土因浸水而湿陷；可压缩性土经受持续荷载，引起地基土沉降；地震液化。二、地基设计为什么要考虑负摩阻力桩周负摩阻力非但不能为承担上部荷载作出贡献，反而要产生作用于桩侧的下拉力。而造成桩端地基的屈服或破坏、桩身破坏、结构物不均匀沉降等影响。因此，考虑桩侧负摩阻力对桩基础的作用是桩基础设计必不可少的问题之一。三、如何在现场测试和估算负摩阻力在桩体安装应变计这是目前测单桩负摩阻力问题的最常用的方法。80年代，有工程运用瑞士生产的滑动侧微计（SlidingMicrometer---ISETH）来测定。普遍的方法都是测定桩体轴力，从而推算桩侧摩阻力。四、影响负摩阻力大小的主要因素桩周土的特性当然是首当其冲的，其次桩端土特性也不可忽视（因为其之间影响着中性点的位置问题）、桩体的形状、桩土模量比等都有影响。五、负摩阻力的防治措施打桩前，先预压地基土，从根本上消除负摩阻力的产生；在产生负摩阻的桩段安装套筒或者把桩身与周围土体隔离，这种方法会使施工难度加大；在桩身涂滑动薄膜如涂沥青]，目前这种方法应用比较普遍，效果也不错；通过降低桩上部荷载，储备一定承载力；在地基和上部结构允许有相对较大沉降的情况下，采用摩擦桩；采用一定的装置消除负摩阻力。下面介绍一种消除负摩阻力的装置：它由设置在桩体外周的卸荷套及卸荷套与桩体之间的润滑隔离层构成。卸荷套使桩体与周围土层完全隔开并由桩体带动在打桩时与之同步下沉，而当桩周土层沉陷时，卸荷套依靠隔离层内润滑材料的作用，可随土层相对桩体自由下沉而不将下拽力传给桩体，从而有效地消除了负摩阻力的作用。可广泛用于各种软基地层拟用桩基础的工程中。六、负摩阻力的群桩效应研究大多数是单桩，实践中基本是群桩这个跟我们的研究方法有关系，目前我们的现场实践方面的研究方法都是针对单一桩体的。另外，群桩方面的研究，运用数值分析方法也有不少研究。群桩的现场研究很值得期待呀。七、端承桩产生负摩阻的可能性大于摩擦桩（1）对于摩擦型桩基，当出现负摩阻力对基桩施加下拉荷载时，由于持力层压缩性较大，

管道水力摩阻系数的计算

管道水力摩阻系数的计算 Черникин，A．B． Черникин，A．B．：管道水力摩阻系数的计算，油气储运，1999，18（2）26～28。摘要介绍了计算水力摩阻系数λ的通用公式，在分析现有计算摩阻系数公式的基础上，借助于专门的过渡函数，求出了新的通用式。推荐可实际应用于管道水力计算的公式λ＝0.11［（Z＋ε＋C1.4）／（115 C＋1）］1／4，该公式可完全避免确定液体流动区域的程序，适用于任一雷诺数Re和不同管子相对粗糙度ε，排除了由于自身连续性而导致不同区域边界上λ数值不一致的情况。主题词管道水力摩阻系数计算方程一、管道水力摩阻系数计算的改进完善各种管道(原油管道、天然气管道、水管道等)的水力计算，可以通过提高计算精度或使计算公式通用化等途径来实现。进行水力计算所需重要参数之一，便是水力摩阻系数λ，一般情况下它是以下两个参数的函数：雷诺数Re和管子相对粗糙度ε。依据这些参数的数值，管道内流体流动划分为不同区域(状态)，对于每个区域都有计算λ的公式，以及确定区域边界的所谓雷诺数过渡值。在分析现有计算系数λ的公式和寻求通用计算式的基础上，借助专门的过渡函数，求得以下形式新的通式：（1）这一公式覆盖所有的流动区域，即在管输液体和气体介质时，用于计算任一Re和ε时的λ。公式中的参量具有如下数值：对于液体，α＝0.11，C＝1.4，γ＝68／Re，A＝（28 γ）10，B＝115，n＝4；对于气体介质，α＝0.077，C＝1.5，γ＝79／Re，A＝（25 γ）10，B＝76，n＝5。比较式(1)和常用的斯托克斯公式、Aльтшуль公式、俄罗斯天然气科学研究院公式(做为特例，针对不同流动区域，由式(1)很容易求得这些公式)计算λ的结果，它们完全吻合。最大的偏差(不超过1.7%)发生在层流与湍流过渡区边界上。在其它情况下，偏差甚小。