水力压裂技术教程.pptx

水力压裂技术 汇报人：曲占庆 中国石油大学(华东).石油工程学院 2015年4月 汇 报 内 容 绪 论 一、水力压裂造缝及增产机理 二、水力压裂入井材料 三、水力压裂裂缝扩展模型及几何参数计算 四、水力压裂井效果预测及方案优化设计 五、水力压裂裂缝监测及参数识别 六、重复压裂技术 七、水平井开发技术 八、水力压裂存在的问题及新技术 绪 论 “水力压裂” 是什么 ? 利用液体传递压力在地层岩石中形成人工裂缝； 液体连续注入使得人工裂缝变得更大； 液体将高强度的固体颗粒（支撑剂）带入并充填裂缝； 施工结束，液体返排出来，支撑剂留在裂缝中，形成高流通能力的油气通道，并扩大油气的渗流面积。 绪 论 1947年—美国首次水力压裂增产作业 第一代压裂(1940’-1970’)：小型压裂（Mini-fracturing） 加砂量较小，主要是解除近井地带污染。 第二代压裂(1970’-1980’)：中型压裂（Medium Fracturing） 加砂量增加，压裂规模增大，提高低渗透油层导流能力。 第三代压裂(1980’-1990’)：端部脱砂压裂（Tip Screen Out-TSO） 应用到中、高渗储层，主要是大幅度提高储层导流能力。 第四代压裂(1990’-)：大型压裂（Massive Hydraulic Fracturing-MHF）、开发压裂作为一种开发方式，从油藏系统出发，应用压裂技术。 水力压裂发展历程 绪 论 1、工艺技术方面： 压裂方式:笼统压裂（Commingled Hydraulic Fracturing）、分层压裂（Separate Layer Fracturing） 压裂工艺:滑套式（Sliding Sleeve）分层压裂、选择性压裂（Selective Fracturing）、多裂缝压裂（Multi-fracture HF)、限流法压裂(Limited Entry Fracturing)、平衡限流法压裂(Balanced LEF)、端部脱砂压裂(TSO Fracturing)、热化学压裂工艺(Thermochemical Fracturing)、水平井压裂(Horizontal Well Fracturing)、斜直井压裂(Slant-Vertical Well Fracturing)、 小井眼压裂(Slim Hole Fracturing)工艺、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing－HEGF）、 2、设备方面：由初期的水泥车,人工加砂,发展到目前机械混砂、自动控制的K2000型及K1800型压裂车组。 绪 论 3、工具方面：先后研制了水力压差式、压缩式封隔器、导压喷砂器、分层滑套装置及井口投球装置、地面投蜡球管汇、不压井不放喷井口控制装置等。 4、管柱方面：由初期的光油管喇叭口,发展到分层滑套、可返洗、55MPa、小井眼等压裂管柱。 5、下井原材料方面：压裂液由初期的清水(Riverfrac Treatment)、原油，发展到海藻、田菁(Sesbania Gum)、胍胶(Guar Gum)、香豆、魔芋、泡沫、高聚物等，支撑剂由石英砂(Silica Sand)发展到陶粒(Ceramsite)、以及核桃壳(Walnut Shell)、树脂砂等。 另外，在压裂机理（Fracture Mechanics）研究、设计软件开发方面也都取得了长足进步。 绪 论 压裂技术进步，确保低渗透油藏的有效开发 低渗透油藏整体压裂和开发压裂技术 低渗透气藏大幅度提高单井产量技术 复杂岩性储层酸压裂技术 深井、超深井压裂技术 大型压裂技术 裂缝性储层压裂技术 页岩气水力压裂技术 …… 二、低渗透油气藏水力压裂改造技术现状 工艺技术的基础： 1）压前储层评价 2）室内实验技术 3）新型压裂材料 4）裂缝诊断技术 5）效果评估技术 6）…… 绪 论 （一）国外水力压裂技术现状（总体：成熟、系统配套） 一、机理研究 裂缝模拟研究 支撑剂长期导流能力研究 含砂液流变性 压裂液伤害机理 应力敏感性 二、新材料研究 清洁压裂液 低分子压裂液（可重复使用） 缔合压裂液 VDA（清洁自转向酸） 改变相渗特性的压裂液 超低密度支撑剂 清洁泡沫压裂液 绪 论 （一）国外水力压裂技术现状（总体：成熟、系统配套） 三、现场应用研究 裂缝诊断 支撑剂回流控制技术 新的压裂优化设计技术 利用压裂压降曲线认识储 层技术 大型压裂控制缝高技术 支撑剂段塞消除近井筒裂 缝摩阻技术 目前的领先技术 开发压裂技术 重复压裂技术 连续油管压裂酸化技术 低伤害或无伤害压裂酸化技术 压裂防砂与端部脱砂压裂技术 人工裂缝诊断技术 水平井压裂