【7A文】压裂液.pptx

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1、第三章压裂液(Fracturing）Fluids)油层造缝机理压裂液性能及分类水基压裂液油基压裂液泡沫压裂液清洁压裂液压裂液性能评价压裂工艺技术12345678概念油层水力压裂(HydraulicFracturing)，简称为油层压裂或压裂，是—项改造油层渗流特性的工艺技术，是油气井增产、注水井增注的一项重要工艺措施。它是利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，随即在井底附近形成高压。此压力超过井底附近地层应力及岩石的抗张强度后，在地层中形成裂缝。继续将带有支撑剂的液体注入缝中，使缝向

2、前延伸，并填以支撑剂。这样在停泵后即可形成一条足够长，具有一定高度和宽度的填砂裂缝，从而改善油气层的导流能力。水力压裂的重要作用(1)提高勘探含油气评价，增加可采储量Wattenberg气田陕北安塞特低渗油田H=1000-1300m，h=12.2m，φ=12.4%,kair=1-2md,ke<0.5md,So=55-57%,pr=8.3-9.8MPa1-Oct-007-Oct-0013-Oct-0019-Oct-0025-Oct-0031-Oct-006-Nov-0012-Nov-0018-Nov-0024-N

3、ov-0030-Nov-006-Dec-0012-Dec-0018-Dec-0024-Dec-0030-Dec-005-Jan-0111-Jan-0117-Jan-0123-Jan-0129-Jan-015040302010060806040200100日产液量日产油量含水(2)油气井增产、水井增注层号产油剖面0123456137513119小层产量,m3/d压裂后(33.9)压裂前(3.8)水井压裂前后吸水剖面变化01020304050602918.0-2921.52892.3-2896.12833.4-28

4、35.12882.4-2884.42806.8-2807.52814.1-2815.8压裂后压裂前(4)提高采收率(3)调整层间矛盾，改善产油、吸水剖水力压裂增产机理（１）沟通油气储集区，增加单井控制储量，连通透镜体和裂缝带、扩大渗流面积。井井裂缝(3)解除污染(2)变径向流动为线性流动压力升高反映了正常的第一节油层压裂造缝机理井底压力曲线压力力破裂缝闭合井筒摩阻净裂缝延伸压加停泵aa—致密岩石裂砂F前置携砂液液排量不变，提高砂比，b裂缝延伸ECS地层压力（静）时间pF—破裂压力pE—延伸压力pS—地层压力p井

5、底>=pF时b—微缝高渗岩石压裂施工典型曲线反映了井底附地层中，地应力的分布不同及岩石在力学性质上的差异一、裂缝形成1、地层应力及分布地应力存在于地壳内部的应力，是由于地壳内部的垂直运动和水平运动及其它因素综合作用引起介质内部单位面积上的作用力。地下岩石应力状态为三向不等压压缩状态.主应力:σx，σy，σz；应变:εx，εy，εzσz(εz)σy(εy)σx（εx）当σz最小时，形成水平裂缝；当σY或σx＜σz，形成垂直裂缝。一、裂缝形成２、裂缝的形态与方位油层通过水力压裂后形成的裂缝有两种形态：即水平裂缝和垂

6、直裂缝。原理：裂缝面垂直于最小主应力方向σxσxσyσyσz一、裂缝形成３、裂缝的宽度闭合宽度：地面外来压力消失后，裂缝闭合后的宽度。压裂宽度：压裂过程中裂缝张开的宽度。＊压裂宽度始终大于闭合宽度裂缝宽度分布示意图裂缝长度示意图一、裂缝形成４、裂缝的长度＊压裂缝长始终大于有效缝长；＊裂缝的长度与地层岩石的性质、天然裂缝的发育、压裂施工规模等有关。表征方法：压裂缝长和有效缝长(又称支撑缝长)；有效缝长：指在压力消失，裂缝闭合后的裂缝的长度，亦即支撑剂充填的裂缝的长度L；压裂缝长：在压裂过程中所形成的裂缝的长度L′

7、。一、裂缝形成油层压裂之后，裂缝向油层深处延伸的同时，也不断加宽与加高，实际上裂缝在三个方向上同时扩展。裂缝高度可能大于油气层厚度。裂缝高了，必然缝短，降低了压裂的有效性。裂缝的高度与油气层上下有无遮挡层、油气层岩石的性质、施工排量、压裂液的粘度、水平地应力等因素有关。5、裂缝的高度裂缝几何尺寸与压裂液粘度的关系压裂液的性能对压裂后增产效果起着非常关键的作用。压裂液必须保证流体能够将支撑剂携带并充填于裂缝中，以使压力解除后，裂缝处于开启状态，从而形成一条超过地层传导率的高导流能力裂缝。可用下式表示两者间的关系：

8、式中：A——单面裂缝的面积，m2；H——油层厚度(裂缝高度)，m；Q——泵排量的一半，m3/min；t——总泵入时间，min；W——裂缝的最大宽度，m；C——压裂液系数，m/min1/2；VSP——压裂液的滤失量，m3/m2；W′——考虑了滤失量后的假缝宽，m。由上式可看出，增大泵排量Q或降低压裂液系数C(即提高粘度)，均可使裂缝面积增大。二、影响裂缝形成的因素地质因素油层埋藏的深度油