《低压低渗储层压裂技术》-精选·课件.ppt

关于定向射孔提高低压低渗储层压裂成功率的一些认识 汇报内容 定向射孔提高压裂成功率的可能性分析 地应力测量技术 破裂压力预测技术及提高预测精度 小结及建议 1、定向射孔提高深井低压低渗储层压裂成功率的可能性分析 压裂的目标：在储层中形成一条具有高渗能力的平整长裂缝。 深井低压低渗储层压裂成功率低，其原因： 多条裂缝 裂缝转向，砂堵 破裂压力高，设备能力不够。 射孔对水力压裂的影响 射孔作为液流通道，在压裂时具有重要作用，如调节破裂压力的大小，控制裂缝的初始方位，调整层间进入液量等。射孔方案是主动改变压裂施工工艺的有效手段之一。 Abbas Ali Daneshy对射孔对水力压裂的影响进行了模拟试验研究，射孔完井比裸眼井的破裂压力要高。破裂压力增高的多少取决于射孔孔眼的排列方式和数目。 Hazim 从岩石力学的观点提出定向射孔技术。认为定向射孔应将方位放在地层中易产生水力裂缝的方向，可以在储层中形成一条宽的平面裂缝，而不会产生如多条平行裂缝、重新定向裂缝及T型裂缝，有助于压裂处理的成功。 P.P等人利用三维有限元分析了射孔井眼周围的应力分布。结果表明，裂缝易于在炮孔根部启裂，而启裂的方向由射孔方向来决定。 计算出定向射孔可以降低地层破裂压力达20％，且利于保护套管 此外水平应力比对裂缝连通的影响。研究发现低水平应力比有利于裂缝串联，避免产生多条裂缝。 定向井不同的射孔方式将产生不同的裂缝形态 射孔对水力压裂的影响模拟试验 射孔方位和排数 三种射孔方式 射孔方位对破裂压力的影响规律 破裂压力随射孔方位角的增加而升高。沿着最大主应力的方向射孔破裂压力最低； 破裂压力的增加幅度呈现分阶段性。在0-30度范围内，破裂压力曲线增加幅度不明显； 不同方位射孔破裂压力最大相差达25％。 射孔方位对裂缝形态的影响 射孔长度对水力压裂的影响---破裂压力-射孔长度曲线 射孔对裂缝启裂及裂缝延伸有较大的影响，通过定向射孔可以降低破裂压力，改善裂缝形态。易形成具有一定宽度的平整大裂缝 孔密对破裂启裂和延伸影响较大，当孔密达到一定数据保障裂缝串通性为最佳孔密，这样既保证了地层破裂压力低，又兼顾了过多射孔给套管强度所带来的问题。 射孔直径和射孔长度对水力压裂的影响不大。 螺旋射孔的破裂压力较大，且裂缝易发生转向，形成多条缝，T型缝。 最佳射孔方式与地应力方位，井斜角，井眼方位角有关，裂缝的产生与孔眼和最佳平面的夹角密切相关。 难题： 针对不同性质的地层如何优化射孔参数，设计射孔方位？ 定向井、水平井定向射孔压裂技术？与地应力方位有关，还与井斜角、井眼方位角有关。 能射成一条预裂缝，则破裂压力将进一步降低。 射孔枪井下定位技术？ 2、地应力测定技术 地应力大小，方位是水力压裂设计最重要的基础数据 如何准确的评价储盖层的地应力，提高测量结果的精度是一个世界性的技术难题 定点位地应力测量，储盖层地应力分布规律研究 油田地应力研究中采用的一般方法 应用构造地质力学方法研究地应力的相对大小及大致方位 应用井壁崩落法或井下成像测井资料精确地确定地应力的方位 应用水力压裂法确定最小水平主地应力大小 Kaiser 效应试验确定水平主地应力大小 根据断层特点及走向确定地应力的大小及方向 地应力方位测定 利用地层倾角（双井径）及井下成像测井资料，提取水平主地应力方向 双井径测井确定地应力方位 地层破裂压力试验测定地应力大小 地应力纵向分布规律计算模式 不同深度地层的分层地应力计算模式： εH、εh—表示构造运动激烈程度的构造应力系 数，由实测地应力值反算。 μ---泊桑比，E----弹性模量 σH、σh———分别为最大、最小水平主地应力 地应力纵向柱状剖面图 地应力方位区域分布图 地应力场三维分布图 3、地层破裂压力的预测技术 破裂压力： 深部低压低渗地层破裂压力高的原因 地应力大（井深）；非均匀性弱（高温高压下塑性强，泊松比大）,地层破裂压力高。 地层渗透性低，破裂压力高，高渗透和非渗透层间的破裂压力差值可达30％以上。 地层塑性大，可变形性强，不易压裂。 套管、水泥环的存在，射孔方式及形态对破裂压力影响极大。 降低地层破裂压力的途径 降低地层破裂压力的途径： 改善储层的孔渗特性，可降低破裂压力，但同时会增大压裂液滤失。 改变射孔参数：包括射孔方式、方位、密度、孔径、长度等，可以大大降低破裂压力 完井方式（裸眼），割缝等 破裂压力预测精度问题 传统的破裂压力预测是针对裸眼井条件下得到的，考虑了地应力，地层弹性性质，孔隙压力。适用于钻井条件下防漏。 提高射孔井破裂压力预测精度 由于传统破裂压力预测方法没有考虑套管，射孔，地层塑性，渗透性对破裂压力的影响，应用于压裂井将造成较大误差，可达10～30％。 4、小结及建议