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储层改造技术专题交流石油工程学院 李小刚 交流提纲 储层改造技术概述 水力压裂技术 酸化技术 对川东北含硫碳酸盐岩储层改造的建议 第一部分 储层改造技术概述 油气井增产方法 水力压裂技术概述 酸化技术概述 第一节 油气井增产方法 油气井产量低的主要原因 油气井增产途径 各类储层中增产方法的使用 油气井产量低的主要原因 近井地带受伤害，导致渗透率严重下降 油气层渗透性差 地层压力低，油气层剩余能量不足 地层原油粘度高 油气井增产途径 提高或恢复地层渗透率 保持压力增加地层能量 降低井底回压 降低原油粘度 各类储层中增产方法的使用 砂岩储层 Sandstone Formation 水力压裂、基质酸化 碳酸盐岩储层 水力压裂、基质酸化、酸压 特低渗储层 MHF 特低渗坚硬储层 高能气体压裂 第二节 水力压裂概述 水力压裂基本原理 水力压裂发展概况 水力压裂的作用 水力压裂发展概况 偶然发现(敏锐的观察力) 美国正式验证(1947.7) 中国首次试验(1955) 50年代：迅速发展、简单、规模小 60年代：压裂工艺改进、压裂材料质量；分层改造工业化应用 70年代：推广应用、舍弃核爆炸压裂、大型压裂；分层改造、内部选择性改造(当其他措施无效时就压裂) 80年代：裂缝量化描述—三维延伸模拟器、优化设计 90年代：压裂液体系、整体/开发压裂、监测评估 发展方向：压裂系统工程、选井评层、复杂井筒与复杂地层压裂（深井与超深井，多层压裂、大斜度井与水平井、分支井，复杂岩性与流体）工艺，水力压裂评估技术，压裂材料，重复压裂技术 水力压裂的作用 在勘探阶段 －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，?=12.4%, kair=1-2md, ke0.5md, So=55-57%, pr=8.3-9.8MPa 水力压裂的作用 在开发阶段 油气井增产 水井增注 水力压裂的作用 在开发阶段 调整层间矛盾 改善吸水剖面 二次和三次采油中应用 水力压裂的作用 提高采收率 －电模拟和数模表明 －大庆小井距试验证实 控制井喷 其它 煤层气开采 工业排污 废核处理 第二节 酸化技术概述 酸化处理历史 酸化工艺分类 水力压裂发展概况 水力压裂的作用 酸化工艺分类 酸洗 基质酸化 酸压 酸化工艺的特点及适用情况对照表 酸洗：清除井筒中的酸溶性结垢物，或疏通射孔孔眼 的工艺。 两种方式： 将酸液注入预定井段，让其静置反应，在无外力搅拌的情况下溶蚀结垢物或射孔孔眼中的堵塞物； 酸液通过正反循环，使酸液沿井筒、射孔孔眼或地层壁面流动反应，借助冲刷作用溶蚀结垢物或堵塞物。 特点： 酸液局限于井筒和孔眼附近，一般不进入地层或很少进入，地面不用加压或加压很小。不能改善地层渗流条件。 原理：不压破地层的情况下将酸液注入地 层孔隙(晶间，孔穴或裂缝)的工艺。利用酸液溶解砂岩孔隙及喉道中胶结物和堵塞物,改善储层渗流条件,提高油气产能。 目的：解堵。 特点：不压破地层。 原理：酸或酸的前置液以高于储层所能承受的排量从套管或油管中注入，使之在井筒中迅速建立压力，直至超过地层的压缩应力及岩石的抗张强度，从而压破地层，形成裂缝，连续注酸使裂缝延伸、酸刻蚀裂缝形成酸蚀裂缝，该裂缝具有比原地层更高的导流能力，因此能提高油气井产能。 目的：增产（解堵是必然结果）。 特点：大排量、高泵压（压破地层）。 第一节 水力压裂造缝机理 第二节 压裂液 第三节 支撑剂及裂缝导流能力 第四节 单井压裂设计 第五节 压裂工艺 压裂施工典型曲线 一、地应力分析1 地应力场 (2) 构造应力 定义：地壳的构造运动引起的岩体之间的相互作用力。是地应力的一个分量。 特点 构造应力属于水平的平面应力状态 挤压构造力引起挤压构造应力 张性构造力引起拉张构造应力 构造运动的边界影响使其在传播过程中逐渐衰减。 断层和裂缝发育区 — 正断层，水平应力?x可能只有垂向应力?z的1/3。 (3) 热应力 原因：地层温度变化引起的内应力增量。 计算方法 2 人工裂缝方位 显裂缝地层很难出现人工裂缝。 微裂缝地层 —垂直于最小主应力方向； —基本上沿微裂缝方向发展，把微裂缝串成显裂缝 （1）井筒处应力分布 (4)井壁上的总周向应力(应力迭加原理) ??＝地应力+井筒内压+渗滤引起的周向应力 2 水力压裂造缝条件 (1) 形成垂直缝 岩石破坏条件 有液体