压裂技术理论及应用精讲.ppt

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1、1压裂酸化技术理论与应用2010.08主讲人：卢云霄中石化胜利石油管理局井下作业公司2前言压裂酸化技术不仅仅是提高油气井产量，更是认识地层的重要手段之一。通过压裂酸化改造，使许多复杂区块的地质储量得以升级和动用，在勘探试油和油气藏开发中发挥着日益重要的作用。近年来压裂酸化技术得到了迅速发展，在滩坝砂、砂砾岩、页岩等储层改造中发挥了重要作用。通过压裂改造，使史南地区、临盘基山砂岩体、正理庄油田、孤北深层气等多个低渗透、特低渗透油气藏的储量得以探明和动用，有力地促进了胜利油田的勘探开发。3主要内容一压裂技术二酸化技术4水力压裂技术自1947年投入现场应用以来，经过半

2、个多世纪的完善和发展，已经成为提高单井产量的基本工程手段之一。压裂技术通过在油藏内形成深穿透、高导流能力的裂缝，提高油气井产量和增加勘探井可采储量，最终提高油气田的采收率。第一部分压裂技术5水力压裂作业，是利用地面高压泵注设备将高粘度的流体，以大大超过地层吸收能力的排量注入井筒，在射孔油层附近憋起高压，当井底压力超过井壁附近地层最小主应力及岩石的抗张强度后，在地层中形成裂缝并向前延伸。然后，利用高粘度的压裂液携带支撑剂注入裂缝中，停止注入后，随着压裂液的快速破胶，粘度大大降低，破胶化水的压裂液沿裂缝流向井底，排出地面，携带的支撑剂随即在裂缝中沉降，在地层中形成了

3、具有一定长度、宽度和高度的高导流能力的支撑裂缝。改善了地层附近流体的渗流方式和渗流条件，扩大了渗流面积，减小了渗流阻力并解除了井壁附近的污染，从而达到增产、增注的目的。压裂机理678压裂工艺是一个复杂的系统工程，要设计一次压裂施工并达到预期的效果，与地质分析（控制着区块的含油分布）、岩石力学（控制着裂缝几何形态）、流体力学（控制着液体流动与支撑剂在裂缝中的铺置）、化学（控制着施工的材料性能）以及机械、材料力学等多学科有着密切的联系。9压裂工艺流程压裂裂缝扩展及增产机理压裂设计方法压裂工艺技术压裂测试方法压裂施工评估方法压裂工艺101.压裂工艺流程高压管汇低压管汇

4、压裂液罐压裂井口支撑裂缝111212345672.压裂增产机理——水力压裂裂缝增长过程1234567TimeduringfracturetreatmentFraclengthFracwidth1-Fractureinitiationaspumpingoffluidisstarted2-Fracturepropagationwithfluid3–Proppant(usuallysand)entershydraulicfractureasitissuspendedinthefracturingfluid4-Proppantadvancesfurtherintothe

5、fractureaspumpingcontinues5–Proppantadvancesfurtherinthefractureandmayreachthetipofthehydraulicfractureasfluidcontinuestoleakintothepermeableformation6–Pumpingofthefluid/proppantmixtureisstoppedandfluidcontinuestoleakawayintothepermeableformation7–Formationclosesonproppantandaconduct

6、ivepathremainsinthereservoir13增产机理——压裂井地层流体流动状态井筒14压裂设计优化程序二、压裂设计方法参数录取压裂液和支撑剂优选地层评估软件模拟分析压后评价现场实施不断认识地层的过程151.压裂设计参数油气井参数油气层参数压裂参数压裂井的类别、井径、井下管柱（套管、油管）、井口装置、固井质量、射孔井段的位置、射孔方式、弹型、相位角、孔密与孔眼尺寸、井下工具规范、尺寸、额定压力，承受温度与位置。储层有效渗透率、孔隙度、含油饱和度、有效厚度、储层地层压力、静态温度；储层油水的相渗关系、流体性质（密度、粘度、压缩系数与总矿化度等）；岩石

7、力学性质（弹性模量、泊松比、抗压强度等）；储层就地应力的垂向分布及水平主应力方位；遮挡层的岩性，厚度与就地应力值、井的试油、开发生产与生产测试等资料数据。裂缝破裂压力、延伸压力与闭合压力、压裂液的类型、流变性、粘温粘时性、滤失与损害等数据、支撑剂的类型及其抗压强度、导流能力与裂缝支撑剂层渗透率等数据、泵注排量、平均砂液比、泵注程序、压裂设备功率及其压力极限、油藏以往压裂实践及其压裂前后生产反应的资料数据。162.压裂储层特性10>k>0.001md(Gas)100>k>0.1md(Oil)储层厚，含油性好隔层遮挡性好泄油面积大k≥100mD或k≤0.1mD(Oi

8、l)k≤0.001mD(