压裂原理：压裂就是利用水力作用使地层形成裂缝的一种方法。地层压裂工艺过程是用压裂车把高压大排量具有一定黏度的液体挤入地层，当把地层压出许多裂缝后，加入支撑剂（如石英砂等）充填进裂缝，提高地层的渗透能力，以增加注、采产量。
常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液五种基本类型。
压裂现场施工包括压前准备、压前作业、压裂施工和压后作业等。
一、压前准备
（一）配置压裂设备和辅助装置
施工所需的车辆设备：压裂车组包括泵车、混砂车、罐车（液罐车、砂罐车、添加剂罐车）、仪表车、水泥车。对于特殊的压裂施工，还需要配备特别的设备。如泡沫压裂需要的专用储罐、蒸发器等。
地面工具的准备：压裂用地面工具设备主要有封井器、井口球阀、投球器、活动弯头、由壬、蜡球管汇、压裂管汇等，为井口以上地面控制类工具。
下井工具原材料的准备：下井施工管柱由油管和下井工具（封隔器、喷砂器）组成，其作用：一是为传送施工压力提供通道；二是实现分层。
常用压裂管柱基本结构相同，主要采用φ62mm（2 in）N-80级外加厚油管，配液压坐封、解封封隔器，有套和无套喷砂器组成。再根据井况和工艺技术需要配上工作筒或安全接头、水力锚、丝堵等。
应保证：各种压裂设备性能良好，满足压裂施工设计要求；所用计量仪表齐全配套，在有效使用期内；高压管汇、压裂井口装置等有检验合格证，质量符合相关产品标准要求；修井设备满足施工要求。
（二）准备压裂用原材料
应保证：压裂液、支撑剂、预处理液及各种添加剂的技术性能和数量符合压裂设计要求。
（三）配置压裂管柱
按压裂设计要求选择压裂施工管材和下井工具，计算卡点深度，组配好压裂管柱；压裂管柱最下一级封隔器以下的尾管长度不小于8m，压裂管柱底端距砂面或人工井底的距离不能少于15m；严禁用压裂管柱进行替喷、冲砂、压井等其他作业施工。
（四）准备地面压裂流程
（1）连接好地面压裂流程。地面压裂流程的连接顺序为：井口油管→井口阀门→井口投球器→井口120°三通（三通直的一端接丝堵）→120°弯管→油管短节→高压活动弯头→循环三通（一端接循环放空闸门，一直到废液容器）→油管→高压管汇→压裂车组。
（2）连接地面压裂流程管线使用N80以上钢级的油管和N80以上钢级的油管短节，禁止使用软管线。
（3）地面压裂流程管线承压达到设计要求，做到不刺不漏。
二、压前作业
（1）起原井管柱。
（2）探砂面、冲砂。
掌握井筒内的砂柱高度，防止下压裂管柱时插旗杆你，压前应探砂面，若砂面距射孔井段底界小于15m，则必须冲砂。
（3）压井替喷。
a、压裂施工前严格控制压井作业，如需压井作业，应按规定履行审批手续。
b、对新井射孔前、以压井作业的井及确定井内有污染的井压裂前要进行替喷作业，替净井内的压井液和污染物。替喷所用的清水量要大于井筒容积的2.5倍以上，替喷时要一次完成，不得间断。
（4）压裂层段预处理。
按压裂施工设计要求准备预处理液并进行施工，如需排液，应准备回收废液的装置对排出的废液进行回收，不得污染环境。
（5）下压裂管柱。
下入专用压裂管柱，压裂管柱承压应达到设计要求。
三、压裂施工
压裂施工一般包括循环、试压、试挤、压裂、加砂、替挤、关井扩散压力和活动管柱等工序。
（1）循环。
逐台启动压裂车，用清水作循环液循环地面压裂流程管线。循环前一定要关闭井口阀门，防止地面管线中的脏物进入压裂管柱污染油层或造成工程事故。
循环的目的是鉴定各种设备的性能，检查地面循环管线是否畅通，各种泵上水情况是否良好。同时通过循环可以使罐内的压裂液得到搅拌，以达到温度和粘度的均匀，冬季施工时还可以清除因天气冷形成的冰块堵塞液罐的出口。 循环的途径是循环液从油罐出来，经混砂车泵入各个压裂车，再经压裂泵的作用顺循环管线返回油罐。循环时是逐车单个进行，排量由小逐渐变大。循环液根据现场情况而定，可以采用清水或压裂液。 循环的标准是以循环出口排液正常为合格。在冬季施工时可根据具体情况延长循环时间。
（2）试压。
缓慢平稳启动压裂车高压泵，对井口阀门以上的设备和地面压裂流程管线进行高压性能试验，试验压力为预测泵压的1.5倍，稳压5min，各承压部件不刺不漏，压力不降为合格。
管线试压时应该将井口总闸门关严，采用清水或压裂进行试压。试压的目的是检查设备、井口、地面及所有连接部份的丝扣、由壬等能否承受高压的作用。通过试压检查，就可保证在工作时，不会出现丝扣与由壬被刺漏或憋爆的现象。 试压时，一般试压压力为预测破裂压力的1.2～1.5倍。试压时，压裂泵应缓慢地提压，以防试压设备、管线及井口等因强度不够和固定不牢而造成事故。
（3）试挤。
打开井口阀门，关闭循环放空闸门，逐台启动压裂车，按压裂施工设计规定的试挤排量将压裂液挤入油层，压力由低压到高压至稳定为止。试挤的目的是检查井下管柱及井下工具情况，并检查欲压裂层位的吸水能力。
试挤的目的，是检查下井管柱各部件(如封隔器、喷砂器、水力锚等)工作是否正常，检查下井管柱下入位置是否正确，更重要的是通过对油层的试挤可以掌握油层的吸水指数，以便了解和掌握油层的特性及估计最高破动压力。 地面试压合格后，打开总闸门，这时可以启动一台或成两台压裂泵，先将井口内灌满压裂液，然后逐步提压，开始向地层试挤，直到压力稳定为止。
（4）压裂。
试挤正常后，逐台启动压裂车，以高压、大排量向井内持续挤入前置液，使压裂层位形成裂缝并向前延伸。判断裂缝是否形成主要要根据压裂施工曲线。
在试挤压力与排量稳定之后，如果所需测的吸水指数已测完，这时就可以逐车启动或同时启动几台车或全部车辆，以很快的速度向井筒内泵入压裂液，使井底压力迅速升高，直至等于或超过地层破裂所需要的压力，使地层形成裂缝。
（5）加砂。
油层裂缝已形成，泵压及排量稳定后便可加砂。按照压裂施工要求分段控制好混砂比，混砂比要逐渐增大，加砂要均匀。加砂过程中要保持压裂设备的性能始终处于良好的工作状态，不能中途停泵，保证加砂的连续性；加砂压力要平稳，最高工作压力不应超过管柱的最高承受压力；加砂排量按设计要求，保持稳定，不准随意升降。
当地层已压开，压力、徘量稳定后立即可以加砂。加砂是压裂过程中最紧要的一个步骤，此时应迅速检查一下各个泵的工作是否正常，管线、井口设备等是否有问题，能否承受住高压下的震动，如果没有把握或有渗漏的现象应停车修理，以免影响施工质量。 加砂过程中．应该先小后大，开始加砂的混砂比可控制在5％～7％左右，此时可以再对裂缝是否形成进行验证。根据压裂层位的深度估算出井筒与地面管汇的总容积，再根据此时的徘量，就可以知道混砂液需要多少时间进入地层，当判断砂子已进入裂缝，压力与排量又比较稳定，应该提高混砂比。
（6）替挤。
完成加砂后，打开混砂车的替挤旁通流程，向井内注入替挤液，将携砂液替挤到油层裂缝中去。严禁超量替挤。
预定加砂量加完之后，可立即泵入顶替液，以便把携砂液顶替到地层裂缝中去。替挤过程中顶替液量的多少十分重要，直接关系到压裂的成败与效果的好坏。顶替液量过多，会把井筒附近的沉砂推向裂缝深处，造成压力下降，使井筒附近的裂缝闭合，达不到预期要求，影响压裂效果。顶替液量过少，会使一部分余砂慢慢的沉积在井筒内形成砂卡事故。
（7）关井扩散压力。
压裂施工结束后，应关闭井口所有进出口闸门，等待压裂液的破胶、滤失和裂缝的闭合，防止支撑剂随高黏度液体返出裂缝，造成裂缝口铺砂浓度过低。在使用快速破胶压裂液时，可以在压裂液破胶之后使用小喷嘴放喷。
（8）活动管柱。
活动管柱时，负荷不应超过井内管柱悬重250KN，上提速度控制在0.5m/min以内，最终活动行程不小于5m，直至拉力表显示的管柱悬重正常为止。
替挤完后可根据施工情况立即采取反洗或活动管柱的措施。目前的压裂工艺绝大多数是采用以封隔器为主的分层选压工艺。因此在施工完后，必有一小部分余砂残存在井简及封隔器的卡距之内，造一部分余砂。虽然是少量的，但是有时往往造成砂卡事故，所以这一工序是必不可少的。以上六个工序，如果施工顺利，则只要活动管柱，加速封隔器回收即可；如果施工不顺利，则井简内必有大量沉砂影响封隔器回收，此时应进行反洗，将卡距与井筒内的沉砂反洗清洁，保证封隔器顺利回收，防止砂卡。
四、压后作业
压后按设计要求探砂面，起出压裂管柱，按设计要求完井达到投产要求。
五、 压裂施工中的异常情况
（一）压不开 是指压裂施工中，在最高允许压力下，反复多次憋放，地层无注入量、无破裂显示的异常施工现象。 １.压不开原因 （１）地层岩石致密破裂压力异常； （２）近井地层污染严重； （３）新井泥浆替喷不彻底堵塞射孔炮眼； （４）喷砂器凡尔打不开； （５）射孔质量不高； （６）目的层未完全射开； （７）施工管柱深度差错，使封隔器卡在未射孔井段； （８）管柱堵塞等。 ２.现场处理措施 （１）磁性定位校验卡点深度。深度无差错则挤酸处理目的层，降低地层破裂压力及解除近井污染后再压裂。 （２）深度若有差错，则调整准确后再压裂。 （３）磁性定位测井时，根据下井仪器的遇阻深度判断管柱是否堵塞。有堵塞则起出管柱，通油管后重下压裂管柱再压裂。 （４）管柱无堵塞且深度准确，仍压不开则起出压裂管柱，检查喷砂器凡尔是否卡死，凡尔卡死则换喷砂器等工具，重下压裂管柱再压裂。 （５）如深度准确、无堵塞、喷砂器均正常，则与采油厂协商，进行扩层、改层压裂，或放弃对该层压裂。
（二）压窜 指压裂施工中，压裂液由某一异常通道返至第一级封隔器以上油套环空，使地面套压持续升高或返至最下一级封隔器以下油套环空，使管柱上顶的异常施工现象。 １.原因分两大类 （１）管外窜槽：地层窜槽、水泥环窜槽； （２）管柱问题：封隔器不坐封、封隔器胶筒破裂、油管破裂、油管接箍断脱、管柱深度差错等。 ２.现场处理措施 （１）停泵，套管放空，反复2～3次。 （２）仍有窜槽显示则磁性定位校验卡点深度。 （３）深度无差错则上提管柱至未射孔井段，验封。 （４）验封仍有窜槽显示则起出管柱，发现管柱断脱则进行打捞，正常验封起出则检查油管和封隔器破损情况。 （５）验封没有窜槽显示则说明地层窜，与采油厂协商，进行扩层、改层压裂，或放弃对该层压裂。