壓裂工藝原理

1、壓裂工藝原理壓裂工藝原理 大綱大綱壓裂基本概念壓裂液支撐劑壓裂基本概念壓裂基本概念1、什么是壓裂？ 用地面壓裂車將壓裂液以大大超過地層吸收能力的排量注入井中，在井底附近憋起高壓，即在地層中形成裂縫，隨著帶有支撐劑的液體注入縫中，裂縫逐漸向前延伸，在地層中形成了具有足夠長度，一定寬度和高度的填砂裂縫。壓裂基本概念壓裂基本概念2、壓裂為什么增產(chǎn)？a、改變地層油流方向 壓裂前 壓裂后徑向流單向流流通阻力大，造成產(chǎn)量低地層滲透率：0.1-20毫達(dá)西 流通阻力小，產(chǎn)量高 支撐劑滲透率：180毫達(dá)西b、溝通油氣儲(chǔ)集層c、解除近井地帶污染壓裂基本概念壓裂基本概念3、造縫機(jī)理 壓 裂施工過程中井底壓力隨時(shí)間的

2、變化3個(gè)步驟：破裂地層 加砂 頂替PF：地層破裂壓力PE：裂縫延伸壓力PS：地層壓力 a：致密低滲地層時(shí)出現(xiàn) b：地層微裂縫發(fā)育或高滲地層時(shí)出現(xiàn) 壓裂形成的裂縫與地應(yīng)力分布、巖石力學(xué)性質(zhì)、壓裂液的性質(zhì)以及注入方式等有密切關(guān)系。壓裂基本概念壓裂基本概念4、地應(yīng)力與裂縫的形態(tài)和方位zxy 垂直縫zyx 垂直縫x，yz 水平縫裂縫的形態(tài)取決于地層地應(yīng)力的大小和方向。壓裂裂縫總是與地層最小主應(yīng)力垂直，與地層最大主應(yīng)力平行。壓裂基本概念壓裂基本概念5、地面泵壓Ppump = Pf - Pm + PFPpump - 井口施工泵壓Pf - 地層破裂壓力Pm - 井筒液柱壓力PF - 管柱及管線、孔眼的壓裂液

3、摩阻（主要是管柱摩阻）其中Pf =（0.140.18） H 垂直裂縫 （0.230.25） H 水平裂縫 Pm = RL H （RL：壓裂液的比重） PF = 50% P水 （P水：管柱水摩阻，查采油技術(shù)手冊）（一般取區(qū)塊值）壓裂基本概念壓裂基本概念6、地面施工泵壓曲線如果施工壓力保持恒定，壓裂液性能穩(wěn)定，地面施工泵壓與地下井底壓力的變化是一致的；加砂會(huì)對施工泵壓有一定的影響；油管壓裂時(shí)，套壓反映井底壓力變化。壓裂液壓裂液1、壓裂液的定義 -壓裂施工中用到的工作液。 -壓裂液是由多種添加劑按一定配比形成的非均質(zhì)不穩(wěn)定化學(xué)體系。 -按泵注順序和所起的作用不同，壓裂液分為前置液、攜砂液和頂替液。壓

4、裂液壓裂液2、壓裂液應(yīng)用必備的條件 -與地層巖心和流體配伍性良好； -能造出一定寬度、有足夠?qū)Я髂芰Φ牧芽p； -造縫并向張開延伸的裂縫輸送支撐劑； -耐溫、耐剪切； -施工完成后能夠破膠，迅速反排； -易于控制、安全； -經(jīng)濟(jì)可行。壓裂液壓裂液3、壓裂液按化學(xué)性狀分類（分散介質(zhì)） -水基-交聯(lián)凍膠、線性膠；比重為1 -油基-稠化柴油、稠化原油；比重為0.75 -乳化-水包油、油包水；比重為0.85 -泡沫-氮?dú)?、二氧化碳、雙元 ；比重為0.3 壓裂液壓裂液4、壓裂液體系水基壓裂液：交聯(lián)凍膠壓裂液和線性膠壓裂液。 交聯(lián)凍膠壓裂液：是目前壓裂液應(yīng)用的主要類型，發(fā)展的方向是低成本、低傷害。油基壓裂

5、液：適用于低壓、偏油潤性、強(qiáng)水敏的儲(chǔ)層。乳化壓裂液：適用于水敏、低壓地層。泡沫壓裂液：適用于低壓、水敏性儲(chǔ)層，特別是氣藏。壓裂液壓裂液5、壓裂添加劑壓裂液壓裂液6、壓裂液特性支撐劑支撐劑1、壓裂支撐劑體系a、支撐劑需要支撐壓開的裂縫，以增加流動(dòng)能力b、理想的特性： -高強(qiáng)度 -抗腐蝕 -低比重 -容易獲得，費(fèi)用低廉c、支撐劑類型 -石英砂：強(qiáng)度中等，密度較低，價(jià)格便宜。 -陶粒；強(qiáng)度高，密度高，價(jià)格高。 -樹脂涂層砂或陶粒：可固結(jié)，可控制返砂，價(jià)格高。支撐劑支撐劑2、油藏中裂縫導(dǎo)流能力裂縫導(dǎo)流能力KW f :裂縫閉合應(yīng)力: PC = H - P流 裂縫導(dǎo)流能力會(huì)隨支撐劑的腐蝕、破碎、嵌入,壓裂液成膠劑殘?jiān)约爸蝿┏两刀档?支撐劑支撐劑3、不同支撐劑的裂縫導(dǎo)流能力支撐劑支撐劑4、殘余導(dǎo)流能力的百分比支撐劑支撐劑5、支撐劑用量選擇的因素 -設(shè)計(jì)的裂縫長度 -需要支撐劑濃度 -預(yù)期的裂