石油鉆探水力壓裂技術(shù)操作規(guī)程一、前言水力壓裂技術(shù)作為油氣田增產(chǎn)的核心手段，通過向地層泵注高壓流體使巖石產(chǎn)生裂縫，配合支撐劑保持裂縫導(dǎo)通，從而提升油氣滲流能力。本規(guī)程旨在規(guī)范壓裂施工全流程的操作標(biāo)準(zhǔn)，保障施工安全、效率與環(huán)保合規(guī)性，適用于陸上及海洋油氣田的常規(guī)與非常規(guī)儲層壓裂作業(yè)。二、施工準(zhǔn)備階段（一）設(shè)備與工具核查壓裂機(jī)組：檢查壓裂車、混砂車、儀表車的動力系統(tǒng)、泵組壓力等級（需匹配地層破裂壓力）、儀表精度（壓力、流量誤差≤1%），空載試運(yùn)行30分鐘，確認(rèn)液壓、潤滑、冷卻系統(tǒng)無泄漏。井口裝置：套管頭、采油樹需通過1.5倍設(shè)計(jì)壓力的試壓（穩(wěn)壓30分鐘壓降≤0.5MPa），閘門開關(guān)靈活，密封面無損傷。輔助設(shè)備：混砂罐內(nèi)壁清潔無殘留，攪拌器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定；供液罐液位傳感器、離心泵揚(yáng)程滿足施工排量需求；管匯系統(tǒng)（高壓管線、彎頭、閥門）進(jìn)行探傷檢測，螺紋連接涂抹密封脂并二次緊固。（二）材料準(zhǔn)備與質(zhì)檢壓裂液：根據(jù)儲層巖性（砂巖、頁巖等）選擇胍膠、滑溜水或清潔壓裂液體系，配方需通過巖心傷害實(shí)驗(yàn)（滲透率恢復(fù)率≥80%）。配液時(shí)嚴(yán)格控制pH值（胍膠體系6.5-8.5）、粘度（施工時(shí)≥50mPa·s），攪拌時(shí)間≥4小時(shí)，過濾精度≤100目。支撐劑：石英砂、陶粒等支撐劑需檢測粒徑分布（D50偏差≤5%）、圓度（≥0.8）、抗壓強(qiáng)度（閉合壓力下破碎率≤15%），堆放時(shí)防雨防潮，與壓裂液配伍性實(shí)驗(yàn)合格（懸浮率≥90%）。（三）井況與地層評估施工井需完成固井質(zhì)量測井（聲幅≤20%）、井徑測井（規(guī)則井眼，縮徑≤10%），射孔段需清理井筒（洗井排量≥30m3/h，出口含砂量≤0.2%）。地層壓力測試（RFT或MDT）確定破裂壓力梯度，結(jié)合鄰井壓裂數(shù)據(jù)，通過模擬軟件（如FracPro、CMG）優(yōu)化泵注參數(shù)（排量、砂比、施工規(guī)模）。（四）人員與方案交底施工團(tuán)隊(duì)需包含壓裂工程師、泵工、儀表工、安全員，全員通過HSE培訓(xùn)（含應(yīng)急處置考核）。技術(shù)交底需明確施工目的（增產(chǎn)/改造）、地層風(fēng)險(xiǎn)（如斷層、水敏性）、關(guān)鍵參數(shù)（施工排量____m3/h，砂比0-30%）及應(yīng)急預(yù)案。三、壓裂施工流程（一）井眼預(yù)處理洗井與試壓：采用清水或酸液（碳酸鹽巖儲層）循環(huán)洗井，排量逐步提升至設(shè)計(jì)值的120%，出口液含砂量達(dá)標(biāo)后，對套管進(jìn)行1.2倍工作壓力試壓（穩(wěn)壓15分鐘）。射孔優(yōu)化：若采用分段壓裂，需通過橋塞或封隔器實(shí)現(xiàn)層段隔離，射孔彈相位角、孔密（16-20孔/m）需匹配儲層應(yīng)力方向。（二）壓裂液配置與輸送基液配制：按配方依次加入胍膠（或聚合物）、交聯(lián)劑、破膠劑，攪拌時(shí)控制溫度（≤50℃），每批次取樣檢測粘度、pH值，不合格批次禁止入罐。混砂與輸送：支撐劑通過螺旋輸送機(jī)勻速加入混砂罐，砂比從0逐步提升至設(shè)計(jì)值（如0→5%→10%→20%），混砂后流體經(jīng)振動篩（篩網(wǎng)80目）過濾，避免顆粒堵塞泵閥。（三）泵注施工控制啟動與調(diào)試：壓裂車組按排量梯度啟動（20%→50%→80%→100%設(shè)計(jì)排量），實(shí)時(shí)監(jiān)測泵壓、套壓、砂比，當(dāng)泵壓升至破裂壓力（設(shè)計(jì)值±5%）時(shí)，記錄起裂時(shí)刻與壓力值。裂縫延伸監(jiān)測：通過地面微地震（或測斜儀）監(jiān)測裂縫方位（與最小主應(yīng)力方向偏差≤10°）、長度（設(shè)計(jì)值±15%），若出現(xiàn)壓力驟降（≥10MPa），立即降低排量排查漏失。加砂與頂替：砂比按設(shè)計(jì)曲線提升，最高砂比階段持續(xù)時(shí)間≥30分鐘；施工結(jié)束前，用清水頂替管匯內(nèi)攜砂液（頂替量=管匯容積×1.2），確保支撐劑全部進(jìn)入地層。（四）施工后處理停泵與泄壓：按“降排量→停泵→開放空閥”順序操作，泄壓至井口壓力為0，嚴(yán)禁帶壓拆卸管匯。返排與監(jiān)測：采用抽汲或氣舉方式返排壓裂液，返排液經(jīng)三相分離器分離（油、水、砂），監(jiān)測返排液含砂量（≤0.5%），當(dāng)日產(chǎn)液量≤10m3時(shí)停止返排。井口封閉：安裝絲堵或臨時(shí)采油樹，對井筒進(jìn)行氮?dú)庵脫Q（含氧量≤2%），做好井口標(biāo)識（施工日期、層段、產(chǎn)量預(yù)警值）。四、安全與環(huán)保要求（一）現(xiàn)場安全管控高壓區(qū)域（泵組、管匯）設(shè)置警示帶，非作業(yè)人員嚴(yán)禁進(jìn)入；作業(yè)人員佩戴防砸鞋、安全帽、護(hù)目鏡，操作高壓閥門時(shí)使用防爆工具。用電設(shè)備需接地（電阻≤4Ω），雨天停止露天作業(yè)，雷暴天氣時(shí)壓裂車組間距≥10m，避免雷擊串連。（二）環(huán)保合規(guī)措施壓裂廢液需收集至防滲池（容積≥施工液量的1.5倍），經(jīng)絮凝、氧化處理后達(dá)標(biāo)排放（COD≤100mg/L，懸浮物≤50mg/L），或轉(zhuǎn)運(yùn)至專業(yè)處理廠。支撐劑包裝袋、廢壓裂液桶等固廢分類回收，嚴(yán)禁就地掩埋；施工噪聲需控制在晝間≤85dB、夜間≤55dB（距聲源1m處）。五、應(yīng)急處置預(yù)案（一）設(shè)備故障泵組壓力異常波動：立即切換備用泵，停機(jī)檢查閥座、活塞密封，更換磨損部件后重新調(diào)試。管匯泄漏：停泵泄壓，使用防爆工具緊固連接，若刺漏嚴(yán)重，更換受損管線（備管長度≥泄漏段+2m）。（二）地層漏失泵壓驟降且排量不變：降低排量至設(shè)計(jì)值的50%，泵注堵漏劑（如核桃殼、纖維暫堵劑），待壓力回升后逐步恢復(fù)排量。（三）安全事故高壓傷人：立即切斷動力源，對傷者進(jìn)行止血、固定，撥打急救電話（同步啟動現(xiàn)場AED設(shè)備），保護(hù)事故現(xiàn)場。六、后期管理與效果評估（一）資料整理與歸檔施工參數(shù)：記錄泵注排量、砂比、壓力曲線、返排液量等，繪制壓裂施工曲線（排量-壓力-砂比三維圖）。巖心與測井：分析壓裂后巖心裂縫形態(tài)（通過CT掃描），對比壓裂前后測井曲線（如電阻率、聲波時(shí)差），評估改造體積。（二）設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)壓裂車組：放凈液壓油、冷卻液，泵缸套、活塞環(huán)進(jìn)行超聲波清洗，儀表送檢校準(zhǔn)，存放于干燥通風(fēng)庫房。管匯系統(tǒng)：高壓管線內(nèi)外壁除銹，涂防腐漆（厚度≥150μm），閥門加注潤滑脂，編號建檔管理。（三）生產(chǎn)效果評估產(chǎn)量監(jiān)測：壓裂后1個(gè)月內(nèi)每日計(jì)量產(chǎn)油（氣）量，繪制產(chǎn)量遞減曲線，與設(shè)計(jì)增產(chǎn)率（如頁巖氣井增產(chǎn)3-5倍）對比。經(jīng)濟(jì)分析：核算壓裂成本（設(shè)備、材料、人工）