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水力压裂力学

水力压裂力学

1绪论

2岩石力学

3流体力学与流变学

4水力压裂模拟

5压裂液与支撑剂

6水力压裂设计

7水力裂缝测试技术

一、绪论

1水力压裂是一项永远的增产技术

2水力压裂过程：

①泵注具有一定粘性的压裂液，在井筒附近的储层内形成

高压，劈开地层形成裂缝并使之延伸；

②继续注入混有支撑剂的携砂液，支撑剂运移到裂缝前端

；

③施工结束后，压裂液化学破胶，成低粘状态，返排到地

面；

④地层中留下了一条由支撑剂的高导流能力的裂缝通道。

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水力压裂过程

亚裂施工现场

一、绪论

3水力压裂发展：有60多年的发展历史，大致分

为三个阶段

①20世纪40年代末到60年代中期

水力压裂作为油井增产技术逐步得到发展，研究压裂工艺和改进压裂

材料的质量及开发化学剂。

②20世纪70年代到80年代末

发展了大型水力压裂技术，开发了压裂酸化设计的各种数学模型，提

出了压裂力学的概念，压裂力学分析技术得到了进一步发展，压裂

设备的发展。

③20世纪90年代至21世纪初

水力压裂方案优化设计，材料研制，实时监测设备，计算机控制得到

了进一步完善和发展。

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一、绪论

4水力压裂力学是对压裂工程中涉及到的一系

列力学行为的描述。

水力压裂力学涉及流体力学（包括渗流力学）、固体

力学、断裂力学和热力学。

流体力学描述单相、两相或三相流体在裂缝中的流动（包括

在多孔介质中的渗流力学）；

固体力学描述由于流体压力变化引起的岩石变形或开裂；

断裂力学描述水力裂缝端部附近发生的破坏及裂缝延伸；

热力学描述压裂流体与地层间的热交换。

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一、绪论

5压裂工程与油藏工程的关系

油藏研究是水力压裂改造能否取得经济效果的重要基础。

主要包括：

储层的构造和建筑格架（储集体的构造条件）；

储层物性的空间分布；

储层内流体分布及其性质。

水力压裂是改造低渗、特低渗油气藏的重要手段

根据储层特点进行有针对性的压裂酸化设计与实施。

8

截至2009年底，中石油累计探明石油地质储量中低渗透储量占40.6%，探

明天然气地质储量中低渗透储量占78.3%

近年新增石油储量中73%、新增天然气储量83%为低渗透

7000

9

8.29

8地质储量低渗特低渗60005720

7.447.3451225169