西南石油采油工程课件_第六章节_水力压裂幻灯片.ppt

施工水功率：P＝16.55PPQ 式中: P——井口施工水功率， kw； PP——施工泵压，MPa； Q——施工排量，m3／min 压裂车台数的确定 按功率计算 按排量计算 例6-4 已知油藏开发井网井距400×400m，压裂井深度H=2500m，岩石弹性模量E=25000MPa，泊松比ν=0.15，破裂压力梯度α=0.018MPa/m；油层有效厚度Hf=10m，渗透率k=2.0×10-3μm2，孔隙度φ=20%，地层温度80 oC，地层流体压力pS=25.0MPa，地层流体粘度μr=2mPa.s，流体压缩系数cf=6×10-3/MPa；射孔孔眼密度10孔/m，孔径φ10，生产流压pWf=15MPa，套管直径φ127，油管直径φ62，；兰州石英砂粒径dP=0.4-0.8mm，颗粒密度ρr=2650kg/m3。牛顿型压裂液粘度μ=0.03Pa.s，密度ρf =1000 kg/m3，初滤失系数SP=0，造壁性滤失系数c=8.62×10-4。施工排量Q=2.0m3/min。假设采用油管注液工艺，压裂液在油管中的为摩阻0.6MPa/100m。试进行水力压裂工艺设计。 解 （1）井口破裂压力 pbreak = pF - pH + pf pbreak = 0.018×2500 - 10-6×1000×9.8×2500 + 0.6×2500/100 = 35.5MPa (2) 闭合应力 闭合应力是裂缝延伸压力与地层压力之差。在选择支撑剂时，为保险起见，通常按地层破裂压力与井底流压之差计算，即 pc = pF - pwf = 0.018×2500 - 15 = 30MPa (3) 要求的裂缝长度 要求最低铺砂浓度为5kg/m2，查表6-4，所用支撑剂在闭合应力为30MPa下的导流能力为FRCD=0.15μm2-m，按MicGuire Sikora 图版，其横坐标为 要求的裂缝长度为: Lf =40%×200=80 m 4） 确定填砂面积: 为保证80 m的有效缝长， 取Lf =90 m；且实际裂缝高度比油层厚度 大5m。因此，填砂面积为: A = 2×Hf×Lf = 2×15 × 90 = 2700m2 5） 确定用液量 按PKN模型计算裂缝宽度 w=0.0038m 平均缝宽 wAVG = 0.785×w = 0.003m 铺砂浓度为5kg/m2时要求的裂缝宽度 为0.0028m 比较计算平均缝宽和要求缝宽，二者相近；否则重新计算。 压裂液滤失系数:由于造壁性滤失系数较小近似取为 c=8.62×10-4 2 典型曲线法（教材p281） 4 数值模拟计算法 3 Raymond Binder 公式法 三、 水力压裂经济评价 压裂经济分析准则 (1) 压裂施工现值 (2) 压裂施工净现值 (3) 贴现偿还时间 (4) 压裂效益指数 1. 压裂经济分析方法 式中：NPV —压裂施工得到的净现值； (PV)af, (PV)bf —压裂前、后得到的的现值； CT —— 压裂施工费用的现值。 （6-86） (1) 压裂施工现值:指因井生产和开支而形成的现金流动，即在一定贴现率下将未来某一金额转换成当前的价值。 (2) 压裂施工净现值：压后现值减去压前现值，再减去所有与施工有关开支的现值。 (3) 贴现偿还时间:累积现金的现值达到零所需要的时间。 (4)?压裂效益指数:使作业的净现金现值为零的贴现率。 2 产量递减模式 产量递减速度的递减率微分方程可写成下述形式: (1)定值百分数递减, m=0时 (2)调和型递减,m=1时为调和型递减 (3)双曲型递减,0m1时 (1) 定值百分数递减 a——瞬时递减率，%/mon； qi——压措施后初始产量； q——递减时间t后的产量，m3/mon； Np——累积产量，m3/mon。 (3)双曲线型递减 (2)调和型递减 式中 ai——初始递减率，mon-1 式中: m——双曲线型递减指数(om1) 3 成本构成 4 压裂经济敏感性评价 1）井网密度与最佳裂缝长度的关系 2）储层渗透率和裂缝长度 3）裂缝导流能力的影响 4）有效厚度的影响 5）裂缝高度的影响 6）压裂液滤失性与防滤失添加剂 7）铺砂浓度和支撑带渗透率的保持程度 8）压裂液粘度 9）泵注排量与施工规模 10)油气价格和贴现率 第七节 水力压裂设计 —是在满足地质、工程和设备条件下作出经济有效的最优方案。(1) 正设计； (2) 反设计 —优化压裂设计任务: （1）在给定的储层与井网条件下，根