水力压裂工艺介绍.ppt

大庆油田有限责任公司采油工艺研究院;压裂技术的发展历程;八十年代，水力压裂已不再仅仅被孤立地作为单井的增产、增注措施来考虑，而是与油藏工程紧密结合起来，用于调整层间矛盾（调整产液剖面）、改善驱油效率，成为提高动用储量、原油采收率和油田开发效益的有力技术措施 进入九十年代以后，水力压裂逐渐成为决定低渗透油田开发方案的主导因素。在研究制定低渗透油田开发方案时，按水力裂缝处于有利方位确定井排方位；通过研究分析不同井网、布井密度及裂缝匹配对各项开发指标的影响，以提高油田整体开发效果和经济效益为目标，确定井网类型、布井密度和压裂施工规模，使水力压裂与油藏工程结合的更加紧密，使低渗透油田的高效开发成为可能;我国在五十年代起已开始进行水力压裂技术的研究，迄今为止已取得了很好的技术成就与较高的经济效益 大庆油田1973年开始采用水力压裂作为油田增产增注的一项重要技术措施，至今已有30年的历史。随着油田的开发进程，针对不同时期不同对象及其对于改造技术的不同要求，压裂工艺技术不断发展、完善和提高; 水力压裂是油气井增产、水井增注的一项重要技术措施。当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，在井底附近憋起超过井壁附近地应力及岩石抗张强度的压力后，即在地层中形成裂缝。随着带有支撑剂的液体注入裂缝中，裂缝逐渐向前延伸。这样在地层中形成了足够长度一定宽度及高度的填砂裂缝。由于它具有很高的渗滤能力，使油气能够通畅流入井中，起到增产增注的作用 ;水力压裂原理;;;;三向主应力： σX、σY、σZ ;1、改变流型 在压裂前，地层中的流体是径向地流向井底，压裂后由于地层中形成了一条高导流能力的填砂裂缝，从井底延伸至地层深处，所以流体就先单向地进入裂缝中，然后单向地流入井底。从原来的径向流改变为单向流，就节省了大量的能量;水力压裂增产机理;2、沟通油气储集区;3、克服井底附近地层的污染;水力裂缝模型;GDK模型：宽度剖面为矩形，水平剖面为椭圆形;水力裂缝模型;压裂施工过程中 净压力与时间关系;大庆油田有限责任公司采油工艺研究院;限流法压裂技术;计算炮眼摩阻碍的公式为：;投球法多裂缝压裂工艺技术;定位平衡压裂技术;其它压裂工艺技术; 二、前缘脱砂压裂工艺技术; 三、复合压裂工艺技术;大庆油田有限责任公司采油工艺研究院; 压裂方案设计对于压裂措施的实施具有纲领性的意义和指导性的作用，长期的生产实践表明，其对增产效果的影响可概括为压裂方案设计的可行性、合理性和经济性。 可行性是指压裂设计确定的施工方案风险低、成功率高，工艺技术可靠 济性是指压裂设计确定的施工规模有利于获得最大措施效益 合理性是指压裂设计确定的人工裂缝与储层相匹配，在相同的规模下有利于获得最佳的增产效果 它应在油层参数和设备现有条件下选择出既经济又有效的压裂增产方案;地质资料、测井、录井、岩心资料;油藏地质概况;（1）压裂施工过程模拟 裂缝几何尺寸是产量预测所必须的数据，通常采用施工模拟来估算。利用计算机技术，对裂缝延伸和支撑剂运移等动态过程进行模拟，可较准确地预见施工过程及结果;（2）压裂井的产量预测 在知道影响产能因素（如渗透率、裂缝几何尺寸等）的条件下，可进行压裂井的生产动态模拟，以预测产量，为优化施工设计提供依据。对垂直裂缝，缝高对压裂增产效果也有很大影响。总缝高增加合理，可以提高增产效果，这主要是由于获得与井筒相连通的新的产层而引起的。否则，缝高过大进入非产层，使有效支撑缝长减小而降低增产效果。甚至缝高延伸失控，可能会导致不希望的气或水产出 ;（3）施工材料的选择 压裂液、添加剂和支撑剂的选择是压裂设计的一个重要环节。它们的特性将直接影响压裂增产效果。对于压裂液应考虑其粘度、液体滤失摩阻、返排、与储层岩石的配伍性及费用和来源。对于支撑剂要考虑一定应力下支撑剂的渗透率及与储层渗透率的比较，通过孔眼和裂缝时支撑剂的可输运性，也要考虑费用及来源;（4） 优化施工设计 施工设计的优化就是指用最少的投入获得最大的经济效益。一般从三个方面来考虑： ① 以油井生产期间加速开采为目的； ② 在最低费用下，施工方法和施工过程的改进和实现； ③ 对于长期开采，以获得最高采收率。;压裂施工的经济优化设计一般有3个步骤。 ⑴对一个确定的油藏，根据不同的裂缝长度和裂缝导流能力估算预期得到的油或气的产量，将它们与现金费用联系起来； ⑵确定压裂施工要求，以获得期望的缝长和导流能力，将这些与成本联系起来； ⑶选择裂缝长度和导流能力，使这时的收益与成本组成最大的经济利润;水力压裂的优化设计计算;早期压裂优化设计;主要分为两大步骤： 1、裂缝参数优化 该步骤应用油藏模拟水力压裂平台优化出单层不同裂缝长度以及不同导流能力参数下的产能，从而确定出合理的裂