通过水力压裂提高产量

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1、通过水力压裂提高产量水力压裂的原因在自然状态下，多数石油和天然气井不是自己的最佳生产水平，但水力压裂可以使其在各种挑战下高效的生产。从油藏的径向流进入井筒，不是一个高效的流态，当流体流向井口时他将相继通过越来越小的区域。这将导致流体的“干扰”减少流量。如果有一口井将径向流的变化为近线性流，那么在流态变化将提高油井产能。一个适当的设计和执行的水力压裂可以将流态变为近乎线性流（如图1）靠近井筒大多数地层的渗透率是进过钻探，固井，完井作业以后降低的。从理论上可以证明，这种渗透率减少导致产量大幅度减少（图2）。水力压裂可以扩大井筒与受损区域的接触从而减轻

2、其对生产的负面影响。水力压裂延伸井筒的接触范围，使井筒更好的接触地层。因此通过水力压裂使油藏各处属性平均，而不是井口处小得多。净效应是减少风险钻或非生产性区。当地层潜在沙生成时，在较高的井底流动压力下通过水里压裂提高采收率在财政上是可行的。这远距离地层和近井口地层压力差减小，使地层有出沙的趋势。大多数井的产率终下降到生产是不经济的水平。水力压裂提高最终采收率相对应的延长了有经济效益的生产时间。基于以上和其他原因，水力压裂是一种在石油和天然气藏最常见的成熟的操作。从理论上讲，所有的井都可以从水力压裂中受益。然而，这种做法是在采油中期和低渗透地层更为

3、常见。事实上，在许多低渗透油藏，井生产前破裂，更加需要这种技术资源。水力压裂为什么和怎么样帮助生产断口可以改变流态使得远处的流体进入油藏从而提高产量。参照图1，如果储层流体流入断裂，断口内压力将会接近井筒压力。这意味着，水力压裂本身应该提供很少流动阻力。换句话说，它应该有很高的渗透率。在油藏工程，这是衡量“无因次的渗透性，”这被定义为：Cd=Kf*Wf/Ko*Xf。在这里Cd是无因次裂缝导流能力Ko是地层渗透率Kf是裂缝渗透率Wf是支撑裂缝宽度Xf是从井筒到断口的支撑裂缝长度一个合理的范围内的无因次电导率是1＜Cd＜10。例如，假设ko=1md,

4、Wf=0.25in.,Xƒ=500ft,，CD=5它可以计算出所需裂缝的渗透率kƒ=120达西。因此，要创建高渗透的率的裂缝需要一个成功的处理。这并不是说，低渗透裂缝将效果不佳，而是大幅的产量的增加需要一个高渗透的裂缝。由于地层渗透率的增加，裂缝渗透率需要实现显着的生产改进从而变得非常大。另一方面，在高渗透油藏，甚至在适度增加生产能的情况下得到相当可观的财政收益。例如在年产1000BOPD的情况下增加了10％，意味着100BOPD增加，而一口井生产10BOPD则要求一个更大的增加比例才能使生产成为财政上可行的。因此，金融和技术水力压裂成功需要分别

5、根据不同的标准进行审查。目前，使用水力压裂更为普遍的是在低收入和超低渗透油藏。事实上，这些油藏大多正在考虑甚至是不会开发，不需要压裂。这一点尤其是在非常规储层，其中水平钻井和沿着井的方向创立多个水平裂缝已经成为资源技术开发局的可使用技术水力压裂力学在高压力下流体注入导致水力裂缝延伸，裂纹萌生所需的压力取决于三个原位主应力值地层的力学性能，地层的拉伸强度。现场的主要压力是控制裂缝延伸所需的主要压力。断裂的方向是垂直于相同主应力方向。在注液过程中，裂缝内流体压力较高，至少比在地层破裂压力搞，这使裂缝打开。但是，在注液停止后，并且压力开始下降下降，裂缝

6、则开始关闭。进过一系列处理后保持断口打开和渗透率恒定。一种支撑剂混合流体注入裂缝内保持裂缝生产过程中打开。（图3）显示了一个标志着各个阶段的处理的压裂图表。绝大多数压裂处理使用水为基液并添加各种化学品，给它特定的物理和化学属性。每个压裂作业开始于注射前置液。这通常包括了中低强度的酸和水的混合物。这是由“垫”，这是一个混合水和增粘剂或摩擦减速。这是随后由“泥浆”，这是支撑剂，压裂液的混合物。不同之间的储层流体混合物和支撑剂类型等具体的细节不同。一旦被泵压入所需数量的支撑剂，在最后一步，在井筒内的泥浆将进入裂缝中。压裂材料压裂材料包括两个主要部分组成

7、：压裂液和支撑剂。最常见的压裂液是一种水和添加剂的混合物。常用的添加剂包括聚合物基viscosifiers（增加流体粘度携带支撑剂进入裂缝内），摩擦减速（移动内部流体压力，以减少摩擦井筒），断路器（“打破”流体和减少其处理后的粘度，因此它可以倒流），粘土稳定剂（消除肿胀粘土的地层中可能存在的损害），杀菌剂（以防止细菌液降解），缓冲区（调整液体pH），表面活性剂和破乳剂。在某些情况下，氮或二氧化碳与水混合形成泡沫。油基液体，如煤油，柴油或丙烷，偶尔也用于高水敏地层中。最常见的支撑剂是天然砂，可以满足非常具体的物理，机械和化学的要求。用于特殊的应用，

8、如深部地层，这些措施包括大小（通常从100目网大如10/20不等），球形，机械压强度，并在酸合成支撑剂中的溶解度非常低。更常见的成分是陶