水力压裂原理.ppt

（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缝长度、导流能力 2、施工参数优化 该步骤应用三维压裂模型软件结合施工不同工艺特点及地应力剖面、录井测井解释资料，模拟出不同规模、不同排量以及不同加砂程序下的施工参数，从而达到优化出的裂缝参数，给出合理的施工参数结果 建议支撑裂缝长度范围在280-320m之间，裂缝导流能力在35-40dc*cm 原始地层压力 15.66 Mpa 压裂层段厚度 5.6 m 地层孔隙度 10.9％ 原油粘度 0.26 mPa*s 地层渗透率 0.56mdc 地层原油密度 801.5kg/m3 地层温度 64.8℃ 原油压缩系数0.000256 1/Mpa 原油体积系数 1.54 根据以往测试资料，拟合出该区闭合压力与深度的经验公式： 0.0203*D--3.1219 得出了该深度的闭合压力为29.1MPa，确定使用0.9-1.25mm中强度陶粒做为支撑剂。应用FracproPT压裂模拟软件进行优化，结果如下： 该目的层的闭合压力为29.1MPa，平均铺砂浓度大于5Kg/m2时，支撑缝内的导流能力为121.3DC.cm,通常取短期导流能力值的1/3作为实际应用值,支撑缝内的导流能力可达到40.1DC.cm。 最终优化该层加砂规模为42m3 设计施工排量3.0m3/min 支撑裂缝长度为320m 平均铺砂浓度5.68Kg/m3 13790 17237 20684 24132 27579 1488 1480 1472 1464 1456 1448 1440 1432 1424 1416 1408 应力剖面 Closure Stress (千帕) 渗透率 低 高 1.27 0.76 0.25 0.25 0.76 1.27 FracproPT 图形 Width (厘米) Depth (米) 平均支撑裂缝宽度4.8mm，裂缝高度为27m 上半缝高位置1433.0m 下半缝高位置1460m 施工参数的选择 施工参数的选择主要包括施工排量、压裂液和支撑剂的类型和数量以及压裂车辆的确定 施工排量的选择 根据造缝机理，压开地层是因为压裂液在井底憋起高压造成的，因此，选择施工排量时。必须首先考虑的是所选排量应大于地层的吸收量。 选择施工排量必须考虑的第二个因素是在不同的排量下所需的压裂液用量，实践表明，当滤失系数一定时，欲压开一定大小的裂缝，采用较高的施工排量可减少所需的压裂液用量，并且施工排量大时，可提高液体效率，并有利于保护地层，提高效果 选择压裂施工排量时要考虑的第三个因素是摩阻压力，排量越大，射孔孔眼产生的摩阻和井筒摩阻越高，因此所需的井底施工压力越高，对施工设备的要求也就越高 要考虑的第四个因素是裂缝的高度。施工排量太大，极有可能导致裂缝窜层，特别是对产层和水层之间的遮挡层不足够致密，其厚度不够大时，高排量是很危险的。施工排量太小时，又不能充分压开产层的有效厚度，特别是对于多产层时，施工排量高无疑是有利的。此外，施工排量高也有利于支撑剂输送 压裂施工工序表