煤層壓裂技術(shù)(介紹)ppt課件

1、 煤層壓裂技術(shù)二一年八月二一年八月匯匯 報報 提提 綱綱三交三交準(zhǔn)格爾準(zhǔn)格爾大寧大寧- -吉縣吉縣韓城韓城 基本探明區(qū)基本探明區(qū)自營礦權(quán)自營礦權(quán)中石油中石油油氣礦權(quán)油氣礦權(quán)對外合作對外合作其他公司礦權(quán)其他公司礦權(quán)保保德德q 位于鄂爾多斯盆地東緣，包括韓城、大寧位于鄂爾多斯盆地東緣，包括韓城、大寧- -吉縣、三交、保德和準(zhǔn)格爾五個區(qū)塊。吉縣、三交、保德和準(zhǔn)格爾五個區(qū)塊。匯匯 報報 提提 綱綱 韓城區(qū)塊煤層埋藏較淺，滲透率較低，含氣量較高，經(jīng)壓裂后能獲得較好韓城區(qū)塊煤層埋藏較淺，滲透率較低，含氣量較高，經(jīng)壓裂后能獲得較好的產(chǎn)氣量，有利于煤層氣的勘探開發(fā)的產(chǎn)氣量，有利于煤層氣的勘探開發(fā)巖石種類巖石種

2、類彈性模量彈性模量MPaMPa泊松比泊松比范圍范圍平均值平均值多孔、松多孔、松散至微膠散至微膠結(jié)結(jié)3500-3500-1040010400700070000.2-0.2-0.30.3中等硬度中等硬度13800-13800-276002760027000270000.170.17堅硬致密堅硬致密34600-34600-523005230043500435000.150.15區(qū)塊區(qū)塊參數(shù)名稱參數(shù)名稱數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)單位單位備注備注韓城區(qū)塊韓城區(qū)塊泊泊 松松 比比0.19 (無因次無因次)5 5號煤樣號煤樣彈性模量彈性模量7608.39 (MPa)泊泊 松松 比比0.24 (無因次無因次)3 3號煤樣號煤樣

3、彈性模量彈性模量9755.42 (MPa)三交區(qū)塊三交區(qū)塊泊泊 松松 比比0.24 (無因次無因次)5 5號煤樣號煤樣彈性模量彈性模量2289.10 (MPa)保德區(qū)塊保德區(qū)塊泊泊 松松 比比0.31 0.31 ( (無因次無因次)8 8號煤樣號煤樣彈性模量彈性模量2333.90 2333.90 (MPa)(MPa)泊泊 松松 比比0.39 0.39 ( (無因次無因次)1313號樣號樣彈性模量彈性模量1317.40 1317.40 (MPa)(MPa)大寧大寧- -吉縣吉縣泊泊 松松 比比0.23 0.23 ( (無因次無因次)5 5號煤樣號煤樣彈性模量彈性模量20616.80 20616.

4、80 (MPa)(MPa)從煤樣巖石力學(xué)實驗看出：所有區(qū)塊煤層都偏向從煤樣巖石力學(xué)實驗看出：所有區(qū)塊煤層都偏向于多孔、松散至弱膠結(jié)狀態(tài)于多孔、松散至弱膠結(jié)狀態(tài)不利于不利于人工裂人工裂縫形成，縫形成，且壓裂且壓裂過程易過程易產(chǎn)生煤產(chǎn)生煤粉。粉。典型伊利石原煤電鏡含煤沉含煤沉積盆地積盆地高嶺石、伊利石、綠泥石、蒙皂石、蒙高嶺石、伊利石、綠泥石、蒙皂石、蒙/ /伊伊混層、鈉板石、葉蠟石混層、鈉板石、葉蠟石 華北石炭華北石炭 二疊系二疊系電鏡掃描結(jié)果，煤的微觀狀態(tài)為電鏡掃描結(jié)果，煤的微觀狀態(tài)為層狀結(jié)構(gòu)，非煤體部分主要為礦層狀結(jié)構(gòu)，非煤體部分主要為礦物質(zhì)且含量較少，且水敏性物質(zhì)物質(zhì)且含量較少，且水敏性物

5、質(zhì)少，水敏性不強(qiáng)。少，水敏性不強(qiáng)。原煤電鏡編 號自吸排量自驅(qū)量自吸排水水潤濕指數(shù)RS351400.2300RS35150000潤 濕 評 定中性（煤樣有裂縫）10MP油驅(qū)水不同吸水吸水20%潤濕性：一般認(rèn)為煤芯吸水量占孔隙體潤濕性：一般認(rèn)為煤芯吸水量占孔隙體積的積的20%20%是親水性，從天然煤芯自吸自是親水性，從天然煤芯自吸自排實驗結(jié)果分析，判斷煤層為中性即排實驗結(jié)果分析，判斷煤層為中性即非親水性質(zhì)，水鎖傷害不強(qiáng)非親水性質(zhì)，水鎖傷害不強(qiáng)水中表活劑及無機(jī)鹽濃度的增加，進(jìn)入煤層的水就越容易被吸附，從而水中表活劑及無機(jī)鹽濃度的增加，進(jìn)入煤層的水就越容易被吸附，從而改變了煤層的潤濕性，增加了水鎖傷害

6、。所以煤層壓裂液在滿足防膨要改變了煤層的潤濕性，增加了水鎖傷害。所以煤層壓裂液在滿足防膨要求的基礎(chǔ)上，盡量減少表面活性劑和無機(jī)鹽的用量。求的基礎(chǔ)上，盡量減少表面活性劑和無機(jī)鹽的用量。v 通過對韓城、保德、三交及大寧通過對韓城、保德、三交及大寧- -吉縣區(qū)塊煤巖的壓敏實驗表明：這些吉縣區(qū)塊煤巖的壓敏實驗表明：這些區(qū)塊煤比較易于壓縮，且壓后滲透率不能完全恢復(fù)，壓敏傷害較大。故壓區(qū)塊煤比較易于壓縮，且壓后滲透率不能完全恢復(fù)，壓敏傷害較大。故壓裂過程應(yīng)避免凈壓力的突然上升，減小壓敏傷害。裂過程應(yīng)避免凈壓力的突然上升，減小壓敏傷害。煤層煤樣應(yīng)力敏感曲線0.050.000.100.150.200.2503

7、691215v 針對韓城區(qū)塊施工的針對韓城區(qū)塊施工的6565口井，口井，8282層測井解釋資料進(jìn)行統(tǒng)計分層測井解釋資料進(jìn)行統(tǒng)計分析表明：不同煤層之間在密度、聲波及滲透性方面差異明顯析表明：不同煤層之間在密度、聲波及滲透性方面差異明顯韓城區(qū)塊韓城區(qū)塊3#3#、5#5#、11#11#測井解釋平均值統(tǒng)計表測井解釋平均值統(tǒng)計表 v 通過對鄰井壓裂施工數(shù)據(jù)分析得出：同一井組，同一層號的通過對鄰井壓裂施工數(shù)據(jù)分析得出：同一井組，同一層號的煤層地質(zhì)參數(shù)差異較大，非均質(zhì)性強(qiáng)煤層地質(zhì)參數(shù)差異較大，非均質(zhì)性強(qiáng)煤巖以中高階煤為主，面、端割理較發(fā)育煤巖以中高階煤為主，面、端割理較發(fā)育煤巖多孔松散、膠結(jié)程度較弱，低水敏

8、煤巖多孔松散、膠結(jié)程度較弱，低水敏煤層為非親水性質(zhì)煤層為非親水性質(zhì)壓敏性較強(qiáng)壓敏性較強(qiáng)區(qū)塊內(nèi)煤層在剖面及平面上地質(zhì)參數(shù)差異區(qū)塊內(nèi)煤層在剖面及平面上地質(zhì)參數(shù)差異較大較大 匯匯 報報 提提 綱綱q通過對煤層的認(rèn)識，以及大量的壓裂工藝試驗，形成以通過對煤層的認(rèn)識，以及大量的壓裂工藝試驗，形成以“大液量、大排大液量、大排量、低傷害為特色，以量、低傷害為特色，以“平安、科學(xué)、低成本為理念的平安、科學(xué)、低成本為理念的8 8項壓裂配套項壓裂配套工藝技術(shù)工藝技術(shù) 3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)n主要目的：了解人工裂縫的形態(tài)、方向、大小，以利于提主要目的：了解人工裂縫的形態(tài)、方向、大小

9、，以利于提高壓裂效果高壓裂效果n主要技術(shù)：利用測井資料判斷裂縫形態(tài)、利用施工數(shù)據(jù)分主要技術(shù)：利用測井資料判斷裂縫形態(tài)、利用施工數(shù)據(jù)分析進(jìn)行凈壓力處理、采用雙對數(shù)法獲得裂縫形態(tài)、利用縫析進(jìn)行凈壓力處理、采用雙對數(shù)法獲得裂縫形態(tài)、利用縫網(wǎng)壓裂設(shè)計軟件模擬裂縫形態(tài)及大小、利用微地震監(jiān)測獲網(wǎng)壓裂設(shè)計軟件模擬裂縫形態(tài)及大小、利用微地震監(jiān)測獲取裂縫方向及大小、利用測斜儀判斷裂縫的形態(tài)和方向。取裂縫方向及大小、利用測斜儀判斷裂縫的形態(tài)和方向。 v資料處理資料處理: :利用韓城區(qū)塊利用韓城區(qū)塊1818口井口井、共、共3333層的聲波測井資料，分層的聲波測井資料，分析解釋了各井巖石力學(xué)參數(shù)，析解釋了各井巖石力學(xué)

10、參數(shù)，并依據(jù)三向應(yīng)力的相對大小關(guān)并依據(jù)三向應(yīng)力的相對大小關(guān)系，分析了其裂縫形態(tài)系，分析了其裂縫形態(tài)v 判斷方法：比較三向應(yīng)力相對判斷方法：比較三向應(yīng)力相對大小關(guān)系，如果垂向應(yīng)力小于水大小關(guān)系，如果垂向應(yīng)力小于水平最小應(yīng)力，裂縫的形態(tài)就是水平最小應(yīng)力，裂縫的形態(tài)就是水平縫，反之為垂直縫平縫，反之為垂直縫3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -測井資料處理方法測井資料處理方法 80%80%20%20%10%10%90%90%92.31%92.31%7.69%7.69%0 02020404060608080100100裂裂縫縫形形態(tài)態(tài)百百分分比比11#11#5#5#3#3#煤層

11、號煤層號水平縫水平縫垂直縫垂直縫v應(yīng)用應(yīng)用: :韓城區(qū)塊韓城區(qū)塊1818口井、共口井、共3333層，層，11#11#，5#5#，3#3#的層數(shù)分別為的層數(shù)分別為1010，1010，1313層。層。3#3#和和11#11#以水平縫為主，而以水平縫為主，而5#5#則以垂直縫為主則以垂直縫為主3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -測井資料處理方法測井資料處理方法v分析方法分析方法: :引用了傳統(tǒng)壓裂裂縫模型的分析方法，建立標(biāo)準(zhǔn)模板引用了傳統(tǒng)壓裂裂縫模型的分析方法，建立標(biāo)準(zhǔn)模板3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -施工數(shù)據(jù)方法施工數(shù)據(jù)方法 v實例分析：韓

12、實例分析：韓3 33 3100100井井3#3#煤層，韓煤層，韓3 3056056井井5#5#煤層煤層3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -施工數(shù)據(jù)方法施工數(shù)據(jù)方法 v韓城區(qū)塊應(yīng)用：對選取的韓城區(qū)塊應(yīng)用：對選取的3434口井、口井、5959層的壓裂施工資料進(jìn)行解釋，層的壓裂施工資料進(jìn)行解釋，3#3#和和11#11#也是以水平縫為主，也是以水平縫為主，5#5#則以垂直縫為主則以垂直縫為主76.47%76.47%23.53%23.53%28.57%28.57%71.43%71.43%100%100%0%0%0 02020404060608080100100裂裂縫縫形形態(tài)態(tài)百

13、百分分比比11#11#5#5#3#3#煤層號煤層號水平縫水平縫垂直縫垂直縫3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -施工數(shù)據(jù)方法施工數(shù)據(jù)方法 v軟件功能軟件功能: : Meyer2009Meyer2009軟件中的軟件中的MFracMFrac模塊具有縫網(wǎng)裂模塊具有縫網(wǎng)裂縫的壓裂模擬功能，縫的壓裂模擬功能，我們利用該軟件對煤我們利用該軟件對煤層裂縫進(jìn)行模擬，得層裂縫進(jìn)行模擬，得到比較直觀形象及量到比較直觀形象及量化的煤層裂縫形態(tài)化的煤層裂縫形態(tài)3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -縫網(wǎng)壓裂設(shè)計軟件縫網(wǎng)壓裂設(shè)計軟件韓試19井5#煤層模擬裂縫形態(tài)及幾何尺寸

14、人工裂縫中既有沿人工裂縫中既有沿“面割理面割理張開的大量互相平行的水平縫，張開的大量互相平行的水平縫，又有沿又有沿“端割理發(fā)育的互相端割理發(fā)育的互相垂直的且較短的垂直縫。總體垂直的且較短的垂直縫?？傮w上看煤層壓裂形成的是上看煤層壓裂形成的是“端割端割理與理與“面割理縱橫交錯形面割理縱橫交錯形成的成的“縫網(wǎng)型的裂縫縫網(wǎng)型的裂縫3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -縫網(wǎng)壓裂設(shè)計軟件縫網(wǎng)壓裂設(shè)計軟件 v對于壓裂主裂縫的空間位置分布分析：裂縫位于自井口東南象限。主裂縫對于壓裂主裂縫的空間位置分布分析：裂縫位于自井口東南象限。主裂縫總走向為總走向為NE40NE40度，細(xì)查有正北、

15、東西、北東等共軛裂縫分布組成。主裂縫度，細(xì)查有正北、東西、北東等共軛裂縫分布組成。主裂縫長度為近長度為近300m300m。垂向高度大致限制在煤層及附近。垂向高度大致限制在煤層及附近 (WL2-018 (WL2-018向向1 1井井11#)11#) v對于壓裂主裂縫的空間位置分布分析：主裂縫位于壓裂段西南部。主裂縫對于壓裂主裂縫的空間位置分布分析：主裂縫位于壓裂段西南部。主裂縫總走向為總走向為NE30NE30度。主裂縫長度為度。主裂縫長度為180m180m。垂向大致在煤層及附近韓。垂向大致在煤層及附近韓3-5-0863-5-086井井11#11#） v對于壓裂主裂縫的空間位置分布分析：主裂縫位于

16、井口東南象限。主裂縫對于壓裂主裂縫的空間位置分布分析：主裂縫位于井口東南象限。主裂縫總走向總走向NE45NE45度。主裂縫長度為度。主裂縫長度為210m210m。其垂向高度應(yīng)當(dāng)限制在煤層及附近。其垂向高度應(yīng)當(dāng)限制在煤層及附近。無明顯裂縫合試無明顯裂縫合試5 5井井11#11#） 3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -測斜儀的方法測斜儀的方法合試合試4 4井地面變形俯視圖井地面變形俯視圖合試合試4 4井地面變形井地面變形3D3D圖圖合試合試4 4井地面變形矢量擬合圖井地面變形矢量擬合圖解釋結(jié)果：合試解釋結(jié)果：合試4 4井井5#5#煤層形成了水平裂縫矢量擬煤層形成了水平裂縫

17、矢量擬合圖充分表現(xiàn)了這一特征），水平分量高達(dá)合圖充分表現(xiàn)了這一特征），水平分量高達(dá)95%95%，垂，垂直分量直分量5%5%，基本可以忽略，裂縫傾角，基本可以忽略，裂縫傾角5.535.53度。變形度。變形范圍小，半徑范圍小，半徑5050米左右，形變信號明顯米左右，形變信號明顯合試合試4 4井儀器記錄曲線之一井儀器記錄曲線之一 3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -測斜儀的方法測斜儀的方法解釋結(jié)果：解釋結(jié)果： 韓韓3-3-0393-3-039井井11#11#煤層形成裂縫煤層形成裂縫有垂直分量由于沒有地面測斜儀數(shù)據(jù)，有垂直分量由于沒有地面測斜儀數(shù)據(jù)，沒法確定水平分量及所占比例

18、），裂縫高沒法確定水平分量及所占比例），裂縫高度度22.522.5米，裂縫長度米，裂縫長度9696米裂縫方位按照米裂縫方位按照該區(qū)域地應(yīng)力場預(yù)測結(jié)果，北東該區(qū)域地應(yīng)力場預(yù)測結(jié)果，北東5757度）度）變形量圖解釋結(jié)果 3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -測斜儀的方法測斜儀的方法解釋結(jié)果：解釋結(jié)果： 韓韓3-4-0853-4-085井井11#11#煤層形成裂縫有垂煤層形成裂縫有垂直分量由于沒有地面測斜儀數(shù)據(jù)，沒法確定水直分量由于沒有地面測斜儀數(shù)據(jù)，沒法確定水平分量及所占比例），裂縫高度平分量及所占比例），裂縫高度15.415.4米，裂縫長米，裂縫長度度119119米裂縫方

19、位按照該區(qū)域地應(yīng)力場預(yù)測結(jié)米裂縫方位按照該區(qū)域地應(yīng)力場預(yù)測結(jié)果，北東果，北東5757度）度）變形量圖解釋結(jié)果 3.1 3.1 煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)煤層裂縫形態(tài)判別技術(shù)- -小結(jié)小結(jié)通過五種裂縫識別方法的應(yīng)用，我們認(rèn)為：通過五種裂縫識別方法的應(yīng)用，我們認(rèn)為：韓城區(qū)塊三套煤層中的人工裂縫形態(tài)復(fù)雜，既有水平縫又韓城區(qū)塊三套煤層中的人工裂縫形態(tài)復(fù)雜，既有水平縫又有垂直縫有垂直縫裂縫方向大致為裂縫方向大致為NE45NE45左右左右裂縫長度裂縫長度100-300m100-300m；裂縫高度較小，一般小于；裂縫高度較小，一般小于22m22m 目的：準(zhǔn)確預(yù)測施工壓力，提高施工成功率目的：準(zhǔn)確預(yù)測施工壓力，提高

20、施工成功率3.2 3.2 壓前施工壓力預(yù)測技術(shù)壓前施工壓力預(yù)測技術(shù)圖圖1 1 難壓韓難壓韓3-0453-045井井圖圖2 2 較難壓韓較難壓韓3-0463-046井井 3.2 3.2 壓前施工壓力預(yù)測技術(shù)壓前施工壓力預(yù)測技術(shù)方法：利用施工數(shù)據(jù)結(jié)合測井資料，建立了難易系數(shù)方法，在此基礎(chǔ)方法：利用施工數(shù)據(jù)結(jié)合測井資料，建立了難易系數(shù)方法，在此基礎(chǔ)上形成了施工壓力預(yù)測技術(shù)上形成了施工壓力預(yù)測技術(shù)3.2 3.2 壓前施工壓力預(yù)測技術(shù)壓前施工壓力預(yù)測技術(shù)36|10e補(bǔ)償密度自然電位 煤層深度補(bǔ)償聲波|深側(cè)向-淺側(cè)向|/深側(cè)向36|10e補(bǔ) 償 密 度自 然 電 位 煤 層 深 度補(bǔ) 償 聲 波|深 側(cè)

21、向微 球擴(kuò) 徑 率-淺 側(cè) 向 |/深 側(cè) 向/深 側(cè) 向難易系數(shù)難易系數(shù)1 1當(dāng)擴(kuò)徑率小于當(dāng)擴(kuò)徑率小于20%20%）難易系數(shù)難易系數(shù)2 2當(dāng)擴(kuò)徑率大于當(dāng)擴(kuò)徑率大于20%20%） v 應(yīng)用情況：應(yīng)用該技術(shù)對韓城區(qū)塊的應(yīng)用情況：應(yīng)用該技術(shù)對韓城區(qū)塊的7171層進(jìn)行了壓前施工壓力層進(jìn)行了壓前施工壓力預(yù)測，將預(yù)測數(shù)據(jù)與實際施工壓力進(jìn)行比對，取得了明顯效果預(yù)測，將預(yù)測數(shù)據(jù)與實際施工壓力進(jìn)行比對，取得了明顯效果3.2 3.2 壓前施工壓力預(yù)測技術(shù)壓前施工壓力預(yù)測技術(shù)3.3 3.3 壓裂液技術(shù)壓裂液技術(shù)- -三套壓裂液體系三套壓裂液體系 v20092009年年-2019-2019年主要以活年主要以活性水壓

22、裂液為主，施工性水壓裂液為主，施工409409層，占層，占88.3%88.3%，對于施，對于施工壓力高難度大的井采用工壓力高難度大的井采用清潔壓裂液，施工清潔壓裂液，施工3636層，層，占到占到7.8%7.8%v統(tǒng)計分析表明：活性水壓統(tǒng)計分析表明：活性水壓裂液施工井的用液量與施裂液施工井的用液量與施工效果成正比關(guān)系工效果成正比關(guān)系4646口口井，井，116116層）層）液量與產(chǎn)量關(guān)系圖1234活性水?dāng)y砂的特點：活性水?dāng)y砂的特點：攜砂方式：拋物線攜砂方式：拋物線下沉結(jié)合砂堤翻滾下沉結(jié)合砂堤翻滾的方式的方式攜砂距離：較短攜砂距離：較短鋪砂厚度分布：近鋪砂厚度分布：近井厚度較大，遠(yuǎn)井井厚度較大，遠(yuǎn)井

23、厚度小，有效支撐厚度小，有效支撐短短石英砂石英砂低密度砂低密度砂3.4 3.4 支撐劑技術(shù)支撐劑技術(shù)v低密度砂的研制：低密度砂的密度遠(yuǎn)小于石英砂，攜帶更容易，低密度砂的研制：低密度砂的密度遠(yuǎn)小于石英砂，攜帶更容易，可以鋪設(shè)于裂縫遠(yuǎn)端；體積密度小于可以鋪設(shè)于裂縫遠(yuǎn)端；體積密度小于1.15 g/cm3,1.15 g/cm3,真密度小于真密度小于1.9 1.9 g/cm3g/cm3，69MPa69MPa破碎率小于破碎率小于10%10%。支撐劑在溶液中的沉降速度支撐劑在溶液中的沉降速度m/sm/s）p低密度砂沉降性能低密度砂沉降性能p低密度砂粘附性能低密度砂粘附性能10g10g支撐劑上煤粉的粘附量支撐

24、劑上煤粉的粘附量g g）3.4 3.4 支撐劑技術(shù)支撐劑技術(shù) v 分析儲層并根據(jù)測井資料計算壓裂設(shè)計所需要的基本相關(guān)數(shù)據(jù)分析儲層并根據(jù)測井資料計算壓裂設(shè)計所需要的基本相關(guān)數(shù)據(jù)，為制定壓裂泵注程序提供依據(jù)，為制定壓裂泵注程序提供依據(jù)3.5 3.5 煤層壓裂設(shè)計技術(shù)煤層壓裂設(shè)計技術(shù)- -設(shè)計前的基本資料設(shè)計前的基本資料3.5 3.5 煤層壓裂設(shè)計技術(shù)煤層壓裂設(shè)計技術(shù)- -壓裂設(shè)計的核心要求壓裂設(shè)計的核心要求3.5 3.5 煤層壓裂設(shè)計技術(shù)煤層壓裂設(shè)計技術(shù)- -壓裂設(shè)計的核心要求壓裂設(shè)計的核心要求泵注程序設(shè)計思想泵注程序設(shè)計思想中壓井泵注程序中壓井泵注程序（15MPa15MPa施工過程中壓力施工過程

25、中壓力25MPa25MPa）適度控制壓裂起始時低排量適度控制壓裂起始時低排量階段的用液量，防止壓敏階段的用液量，防止壓敏前置液泵注細(xì)砂后停泵，支前置液泵注細(xì)砂后停泵，支撐沿端割理發(fā)育的垂直裂縫撐沿端割理發(fā)育的垂直裂縫并起到降濾作用，有利于起并起到降濾作用，有利于起泵后沿面割理發(fā)育的水平縫泵后沿面割理發(fā)育的水平縫的延伸。的延伸。低壓井泵注程序壓力低壓井泵注程序壓力15MPa 15MPa ）前置液以較高的砂比泵注細(xì)前置液以較高的砂比泵注細(xì)砂后停泵，堵塞高滲層及降砂后停泵，堵塞高滲層及降濾濾再次起泵提高施工壓力壓開再次起泵提高施工壓力壓開低滲透層低滲透層提高施工平均砂比到提高施工平均砂比到15%15

26、%左右左右壓裂層壓裂層壓裂層壓裂層閘門 返排管線 絲堵 接泵車 壓力表 防噴器 閘門 水力錨水力錨壓井閥壓井閥滑套射流器滑套射流器射流器射流器接球器接球器單流閥單流閥高速流區(qū)粘滯區(qū)粘滯區(qū)靜液區(qū)靜液區(qū)噴嘴噴嘴煤層壓裂特殊高壓井是煤層壓裂特殊高壓井是指現(xiàn)有的井筒條件下其指現(xiàn)有的井筒條件下其壓力等級不能較好地滿壓力等級不能較好地滿足壓裂施工的要求足壓裂施工的要求 射流分層壓裂技術(shù)射流分層壓裂技術(shù)利用射流深穿透煤層的利用射流深穿透煤層的能力降低煤層破裂壓力，能力降低煤層破裂壓力，從而滿足壓裂施工要求從而滿足壓裂施工要求3.6 3.6 特殊高壓井處理技術(shù)特殊高壓井處理技術(shù)u高能氣體壓高能氣體壓裂技術(shù)裂技

27、術(shù)u將深穿透射將深穿透射孔與高能氣體孔與高能氣體壓裂技術(shù)結(jié)合壓裂技術(shù)結(jié)合在一起降低煤在一起降低煤層破裂壓力從層破裂壓力從而滿足壓裂施而滿足壓裂施工要求工要求3.6 3.6 特殊高壓井處理技術(shù)特殊高壓井處理技術(shù)3.7 3.7 特殊分層壓裂技術(shù)特殊分層壓裂技術(shù)u封上壓下工藝技術(shù)封上壓下工藝技術(shù)u 施工管柱能滿足煤層壓裂施工管柱能滿足煤層壓裂大排量的要求大排量的要求u封隔器在滿足大排量需要封隔器在滿足大排量需要的同時耐較高的工作壓差的同時耐較高的工作壓差大于大于60MPa60MPa）u滿足煤層封上壓下改造的滿足煤層封上壓下改造的需要需要u有利于保護(hù)套管有利于保護(hù)套管水力錨水力錨Y344Y344封隔器

28、封隔器脫接噴砂器脫接噴砂器Y244Y244封隔器封隔器低強(qiáng)度套管低強(qiáng)度套管高強(qiáng)度套管高強(qiáng)度套管壓裂層壓裂層壓裂層壓裂層3.7 3.7 特殊分層壓裂技術(shù)特殊分層壓裂技術(shù)u一趟管柱分壓兩層工藝技術(shù)一趟管柱分壓兩層工藝技術(shù)u 施工管柱能滿足煤層壓裂施工管柱能滿足煤層壓裂大排量的要求大排量的要求u封隔器在滿足大排量需要的封隔器在滿足大排量需要的同時耐較高的工作壓差大于同時耐較高的工作壓差大于60MPa60MPa）u加快施工進(jìn)度加快施工進(jìn)度3.8 3.8 防煤粉壓裂工藝技術(shù)防煤粉壓裂工藝技術(shù)u煤粉堵塞的危害煤粉堵塞的危害u煤粉對煤層氣的生產(chǎn)有巨大的危害煤粉對煤層氣的生產(chǎn)有巨大的危害u壓裂階段會產(chǎn)生大量的

29、煤粉壓裂階段會產(chǎn)生大量的煤粉u控制壓裂中煤粉的產(chǎn)生是非常重要控制壓裂中煤粉的產(chǎn)生是非常重要的的3.8 3.8 防煤粉壓裂工藝技術(shù)防煤粉壓裂工藝技術(shù)u壓裂過程中煤粉的形成和運移壓裂過程中煤粉的形成和運移u 活性水壓裂過程中，由于煤層活性水壓裂過程中，由于煤層 “ “松、脆、軟松、脆、軟”，在高速，在高速流體的沖刷下形成大量的煤粉及煤屑，并停留在裂縫中，易流體的沖刷下形成大量的煤粉及煤屑，并停留在裂縫中，易形成污染形成污染 u控煤粉壓裂工藝要點控煤粉壓裂工藝要點u 前置液階段：大液量活性水壓裂液，將煤粉沖至裂縫遠(yuǎn)端前置液階段：大液量活性水壓裂液，將煤粉沖至裂縫遠(yuǎn)端u 攜砂液階段：降排量注入高粘度低

30、傷害壓裂液，既可少產(chǎn)攜砂液階段：降排量注入高粘度低傷害壓裂液，既可少產(chǎn)生煤粉，又能將砂攜帶得更遠(yuǎn)，且將煤粉阻擋在裂縫的遠(yuǎn)端生煤粉，又能將砂攜帶得更遠(yuǎn)，且將煤粉阻擋在裂縫的遠(yuǎn)端3.8 3.8 防煤粉壓裂工藝技術(shù)防煤粉壓裂工藝技術(shù)匯匯 報報 提提 綱綱v新的煤層壓裂工藝的實施取得了明顯的效果新的煤層壓裂工藝的實施取得了明顯的效果v對發(fā)現(xiàn)韓城區(qū)塊對發(fā)現(xiàn)韓城區(qū)塊11#11#煤層作出重大貢獻(xiàn)煤層作出重大貢獻(xiàn), ,為為5 5億方產(chǎn)能建設(shè)提供了有力保障億方產(chǎn)能建設(shè)提供了有力保障4.1 4.1 壓后效果壓后效果v對老井產(chǎn)能的恢復(fù)起到了重要的作用對老井產(chǎn)能的恢復(fù)起到了重要的作用4.1 4.1 壓后效果壓后效果v

31、煤層氣井壓后效果與普通油氣井不同，需要煤層氣井壓后效果與普通油氣井不同，需要1-21-2年的排采，緩年的排采，緩慢降低煤層壓力，并擴(kuò)大壓降漏斗后，才會有較好的產(chǎn)氣效果。慢降低煤層壓力，并擴(kuò)大壓降漏斗后，才會有較好的產(chǎn)氣效果。v煤層氣井通過壓后長期排采，取得了明顯的效果。煤層氣井通過壓后長期排采，取得了明顯的效果。4.1 4.1 壓后效果壓后效果 v對韓城區(qū)塊已壓裂排采的部分井的壓裂施工數(shù)據(jù)及排采數(shù)據(jù)進(jìn)對韓城區(qū)塊已壓裂排采的部分井的壓裂施工數(shù)據(jù)及排采數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計和處理分析，取得了一些認(rèn)識。行了統(tǒng)計和處理分析，取得了一些認(rèn)識。4.2 4.2 影響煤層壓裂效果因素的分析影響煤層壓裂效果因素的分析 11#停泵壓力與日均產(chǎn)氣量關(guān)系5.08.011.014.017.020.001000200030004000500060007000日均產(chǎn)氣量(m3)停泵壓力(MPa)11#停泵壓力與最高產(chǎn)氣量關(guān)系0.05.010.015.020.025.00200040006000800010000最高產(chǎn)氣量(m3