压裂施工质量控制.ppt

压裂施工质量控制

川庆钻探工程有限公司工程技术研究院

2009年6月

第七采油厂产建项目组

一、压裂机理概述

二、压裂设备及管柱

三、压裂液与支撑剂

四、压裂施工设计内容

五、压前准备

六、压裂施工过程控制

七、压后管理要点

八、常见压裂工艺及质量控制要点

第七采油厂产建项目组

一、压裂机理概述

地应力对压裂裂缝

形态的影响

σzσx,y，垂直缝

σx,yσz水平缝

第七采油厂产建项目组

一、压裂机理概述

2、地层岩石破裂机理

当外力Pσmin+T时，地层岩石产生破裂。

σmin……岩石最小主应力大小，MPa

T……岩石扩张强度，MPa

对垂直缝而言，由于储层纵向砂、泥岩同向地应力大

小存在一定差异，当纯泥岩层达到一定厚度时，压裂

裂缝被限定在砂岩层内延伸。

砂

泥

第七采油厂产建项目组

185井综合柱状地应力剖面

第七采油厂产建项目组

一、压裂机理概述

水平缝中流体流动示意图

不同流体启动压力梯度对比图

垂直缝中流体流动示意图

3、压裂增产机理

研究表明，储层渗透率越低，储层流体流动范围越

小，流体需要更高的流动压差才能参与流动。

压裂裂缝的存在可以使更大范围的储层流体参与流

动。

第七采油厂产建项目组

一、压裂机理概述

l需要的的材料及设备

l1、高压泵车：压裂车

l2、高粘液体：压裂液

l3、支撑剂

l4、混砂车等其它配套

在地层中形成一定长度的高导流能力人工裂缝是提高特低渗透油田单井产量的

关键。

第七采油厂产建项目组

一、压裂机理概述

水力压裂原理

水力压裂是利用地面高压泵组，将压裂液在超过储层吸收能力的排

量下泵入井中，在井底憋起高压；当井底附近憋起的高压超过井壁附近的

地应力及岩石的抗张强度时，将使井底附近地层岩石产生破裂而形成裂缝

，再将带有支撑剂的携砂液继续挤入裂缝中，确保压裂裂缝继续延伸并将

支撑剂充填在压裂裂缝内，压裂结束后，压裂裂缝由于支撑剂充填于其中

内而无法完全闭合，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流

能力的填砂裂缝，达到油井增产目的。

水力压裂的工艺过程：

裂缝延伸

憋压造逢裂缝闭合

充填支撑剂

第七采油厂产建项目组

一、压裂机理概述

造缝条件及裂缝的形态、方位等与井底附近地

层的地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的

渗滤性质及注入方式有密切关系。

破裂压力

延伸压力

地层压力

图6-1压裂过程井底压力变化曲线

a—致密岩石b—微缝高渗岩石第七采油厂产建项目组

二、压裂设备及管柱

由于压裂施工