頁(yè)巖氣井壓裂技術(shù)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1概述概述壓裂液技術(shù)壓裂液技術(shù)壓裂工藝技術(shù)壓裂工藝技術(shù)第1頁(yè)/共23頁(yè)一、概述一、概述 美國(guó)頁(yè)巖氣的成功，美國(guó)頁(yè)巖氣的成功，全球掀起了一場(chǎng)全球掀起了一場(chǎng)“頁(yè)巖氣革命頁(yè)巖氣革命” ，澳大利澳大利亞、中國(guó)和印度等亞、中國(guó)和印度等許多國(guó)家給予極大關(guān)注，紛紛開展研究、勘探評(píng)價(jià)許多國(guó)家給予極大關(guān)注，紛紛開展研究、勘探評(píng)價(jià)和開發(fā)試驗(yàn)工作。和開發(fā)試驗(yàn)工作。預(yù)計(jì)到預(yù)計(jì)到2020 2020 年全球頁(yè)巖氣年產(chǎn)量可達(dá)年全球頁(yè)巖氣年產(chǎn)量可達(dá)3068306810108 8m m3 3。第2頁(yè)/共23頁(yè)調(diào)研國(guó)調(diào)研國(guó)外頁(yè)巖外頁(yè)巖儲(chǔ)層勘儲(chǔ)層勘探開發(fā)探開發(fā)狀況狀況通過對(duì)比通過對(duì)比國(guó)內(nèi)外類國(guó)內(nèi)外類似頁(yè)巖儲(chǔ)似頁(yè)巖儲(chǔ)層地質(zhì)特層

2、地質(zhì)特征，并與征，并與國(guó)外公司國(guó)外公司聯(lián)合評(píng)價(jià)，聯(lián)合評(píng)價(jià)，如與美國(guó)如與美國(guó)新田公司新田公司聯(lián)合評(píng)價(jià)聯(lián)合評(píng)價(jià)威遠(yuǎn)氣田威遠(yuǎn)氣田鉆探長(zhǎng)芯鉆探長(zhǎng)芯1 1資料井及資料井及威遠(yuǎn)氣田威遠(yuǎn)氣田頁(yè)巖段系頁(yè)巖段系統(tǒng)取芯井，統(tǒng)取芯井，并與挪威并與挪威石油、埃石油、?？松梨诳松梨诼?lián)合研究聯(lián)合研究20092009年部年部署中國(guó)第署中國(guó)第一口頁(yè)巖一口頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)井氣評(píng)價(jià)井威威201201井井獲井口測(cè)獲井口測(cè)試日產(chǎn)能試日產(chǎn)能1.081.08萬方萬方的工業(yè)氣的工業(yè)氣流流通過十年的技術(shù)儲(chǔ)備對(duì)頁(yè)通過十年的技術(shù)儲(chǔ)備對(duì)頁(yè)巖氣開發(fā)有了初步的認(rèn)識(shí)巖氣開發(fā)有了初步的認(rèn)識(shí)及技術(shù)儲(chǔ)備及技術(shù)儲(chǔ)備 目前我國(guó)已在頁(yè)巖氣開發(fā)實(shí)驗(yàn)區(qū)鉆井目前我國(guó)已在頁(yè)

3、巖氣開發(fā)實(shí)驗(yàn)區(qū)鉆井6262口口，其中，其中2424口口井獲得工業(yè)氣流。井獲得工業(yè)氣流。一、概述一、概述第3頁(yè)/共23頁(yè)頁(yè)巖氣十二五發(fā)展規(guī)劃（頁(yè)巖氣十二五發(fā)展規(guī)劃（2011201120152015年）年），到，到 20152015年，頁(yè)巖氣年，頁(yè)巖氣年產(chǎn)量達(dá)到年產(chǎn)量達(dá)到 6565 億立方米。到億立方米。到 2020 2020 年，年產(chǎn)量有望達(dá)到年，年產(chǎn)量有望達(dá)到 1000 1000 億立方米以上。億立方米以上。頁(yè)巖氣勘探開發(fā)具有廣闊的前景頁(yè)巖氣勘探開發(fā)具有廣闊的前景一、概述一、概述第4頁(yè)/共23頁(yè) 針對(duì)國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣井開發(fā)的需求，針對(duì)國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣井開發(fā)的需求，20102010年公司開始對(duì)非常年公司開始

4、對(duì)非常規(guī)油氣井壓裂進(jìn)行技術(shù)研究和相關(guān)單位技術(shù)合作，經(jīng)過幾年規(guī)油氣井壓裂進(jìn)行技術(shù)研究和相關(guān)單位技術(shù)合作，經(jīng)過幾年的努力，已基本完成了技術(shù)的配套工作，同時(shí)對(duì)技術(shù)人員進(jìn)的努力，已基本完成了技術(shù)的配套工作，同時(shí)對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行了優(yōu)化，經(jīng)過與華東分公司、西南分公司等多家油田壓裂行了優(yōu)化，經(jīng)過與華東分公司、西南分公司等多家油田壓裂技術(shù)合作，我公司已具備承擔(dān)頁(yè)巖氣井壓裂施工技術(shù)要求。技術(shù)合作，我公司已具備承擔(dān)頁(yè)巖氣井壓裂施工技術(shù)要求。第5頁(yè)/共23頁(yè)二、壓裂液技術(shù)：體系和特性二、壓裂液技術(shù)：體系和特性 頁(yè)巖氣常用壓裂液體系頁(yè)巖氣常用壓裂液體系降阻水壓裂液降阻水壓裂液線性膠壓裂液線性膠壓裂液泡沫壓裂液泡沫壓裂液

5、交聯(lián)壓裂液交聯(lián)壓裂液 降阻水壓裂液和復(fù)合壓裂液降阻水壓裂液和復(fù)合壓裂液是目前主要壓裂液體系是目前主要壓裂液體系第6頁(yè)/共23頁(yè)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層特點(diǎn)不同頁(yè)巖氣儲(chǔ)層特點(diǎn)不同, , 其選擇的壓裂液也不同其選擇的壓裂液也不同 脆性頁(yè)巖脆性頁(yè)巖壓裂液選用低粘度的壓裂液選用低粘度的降阻水壓裂液降阻水壓裂液；脆性中等的頁(yè)巖脆性中等的頁(yè)巖選用選用復(fù)合壓裂液復(fù)合壓裂液，即降阻水和線性膠或交聯(lián)，即降阻水和線性膠或交聯(lián)壓裂液復(fù)合壓裂液復(fù)合; ; 塑性頁(yè)巖塑性頁(yè)巖選用高粘度的交聯(lián)壓裂液。選用高粘度的交聯(lián)壓裂液。 Barnett Barnett 粘土含量較高的頁(yè)巖氣藏復(fù)合壓裂單井產(chǎn)量與鄰井粘土含量較高的頁(yè)巖氣藏復(fù)合壓裂單井產(chǎn)

6、量與鄰井相比相比, , 從從2. 422. 4210104 4 m m3 3 / d / d 提高到提高到3.09 3.09 10 104 4 m m3 3 / d / d, , 產(chǎn)產(chǎn)量提高了量提高了7.69%7.69% 。二、壓裂液技術(shù)：體系和特性二、壓裂液技術(shù)：體系和特性第7頁(yè)/共23頁(yè) 目前我公司開發(fā)的壓裂液體系有：降阻水壓裂液、線性膠壓裂目前我公司開發(fā)的壓裂液體系有：降阻水壓裂液、線性膠壓裂液、泡沫壓裂液、交聯(lián)壓裂液。就國(guó)內(nèi)頁(yè)巖井壓裂常用體系為液、泡沫壓裂液、交聯(lián)壓裂液。就國(guó)內(nèi)頁(yè)巖井壓裂常用體系為降阻水和線性膠體系。降阻水和線性膠體系。降阻水及線性膠綜合性能及特點(diǎn)：降阻水及線性膠綜合性

7、能及特點(diǎn)： 低摩阻性：降阻率低摩阻性：降阻率60% 低傷害性：傷害率低傷害性：傷害率10%， 低粘度：低粘度：230mPa.s可調(diào)可調(diào) 返排液表面張力較低，具有回收再循環(huán)利用的基礎(chǔ)返排液表面張力較低，具有回收再循環(huán)利用的基礎(chǔ) 可實(shí)現(xiàn)壓裂液在線配制、根據(jù)施工情況調(diào)整壓裂液的用量，降低浪費(fèi)、可實(shí)現(xiàn)壓裂液在線配制、根據(jù)施工情況調(diào)整壓裂液的用量，降低浪費(fèi)、減少污染。減少污染。第8頁(yè)/共23頁(yè)涪頁(yè)涪頁(yè)HF-1HF-1井和延頁(yè)平井和延頁(yè)平1 1井現(xiàn)場(chǎng)配制濃縮液，施工時(shí)按比井現(xiàn)場(chǎng)配制濃縮液，施工時(shí)按比例與清水混合注入井內(nèi)。例與清水混合注入井內(nèi)。彭頁(yè)彭頁(yè)HF-1HF-1井在往儲(chǔ)罐內(nèi)打水時(shí)加入殺菌劑、防水鎖劑井

8、在往儲(chǔ)罐內(nèi)打水時(shí)加入殺菌劑、防水鎖劑，施工中降阻劑、降阻劑破膠劑為混砂車在線加入。，施工中降阻劑、降阻劑破膠劑為混砂車在線加入。降阻水降阻水各井降阻水配制統(tǒng)計(jì) 第9頁(yè)/共23頁(yè)涪頁(yè)HF-1井的凝膠基液和彭頁(yè)HF-1井的線性膠預(yù)先配出一定的量，隨后根據(jù)需要進(jìn)行配制補(bǔ)充。延頁(yè)平1井使用的清潔壓裂液為預(yù)先生產(chǎn)的成品，使用時(shí)按比例在線加入。井號(hào)井號(hào)名稱名稱數(shù)量數(shù)量(m3)備注備注涪頁(yè)涪頁(yè)HF-1凝膠基液凝膠基液2150除在線加入添加劑之外此時(shí)加入除在線加入添加劑之外此時(shí)加入彭頁(yè)彭頁(yè)HF-1線性膠線性膠3400延頁(yè)平延頁(yè)平1清潔壓裂液清潔壓裂液636.1在線加入在線加入各井壓裂配制統(tǒng)計(jì) 其它壓裂液第10

9、頁(yè)/共23頁(yè) 2011年年5月在四川威遠(yuǎn)縣威月在四川威遠(yuǎn)縣威201H1采用降阻水進(jìn)行施工，共計(jì)注入降阻水采用降阻水進(jìn)行施工，共計(jì)注入降阻水23565.7m3，加入支撐劑，加入支撐劑902t，施工排量，施工排量1517m3/min，液體摩阻系數(shù)為，液體摩阻系數(shù)為26%，可實(shí)現(xiàn)在線配液。，可實(shí)現(xiàn)在線配液。第11頁(yè)/共23頁(yè) 在威在威201-H1201-H1井配液后對(duì)降阻水基本性能測(cè)試結(jié)果井配液后對(duì)降阻水基本性能測(cè)試結(jié)果如下：如下：液體類型液體類型粘度，粘度，mPa.smPa.s（常溫）（常溫）密度，密度，g/cmg/cm3 3pHpH值值現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)常溫放置常溫放置1 1月月降阻水降阻水5.65.65

10、.025.021.0011.0017.07.0壓后返出液壓后返出液1.201.201.101.101.0041.0047.07.0第12頁(yè)/共23頁(yè)二、壓裂液返排液的回收利用技術(shù)二、壓裂液返排液的回收利用技術(shù)類別類別粘度，粘度，mPa.smPa.s密度，密度，g/cmg/cm3 3表張，表張，mN/mmN/m接觸角，接觸角，降阻率，降阻率，% %原配方原配方5.605.601.0011.00126.2326.2363.1263.126767返排液返排液1.201.201.0041.00432.4232.4238.1238.12/處理后處理后4.204.201.0011.00125.3425.3

11、463.2163.216565 對(duì)威對(duì)威201-H1201-H1井返出液放置井返出液放置1 1個(gè)月后進(jìn)行處理后基個(gè)月后進(jìn)行處理后基本性能測(cè)試結(jié)果如下：本性能測(cè)試結(jié)果如下：返出液放置返出液放置1 1個(gè)月后可以利用個(gè)月后可以利用返出液經(jīng)調(diào)整后其粘度可滿足使用性能，粘度下降返出液經(jīng)調(diào)整后其粘度可滿足使用性能，粘度下降1.4mPa.s1.4mPa.s，降阻率下降，降阻率下降2%2%第13頁(yè)/共23頁(yè)三、壓裂工藝技術(shù)三、壓裂工藝技術(shù)1 1、頁(yè)巖氣井壓前評(píng)價(jià)技術(shù)、頁(yè)巖氣井壓前評(píng)價(jià)技術(shù)第14頁(yè)/共23頁(yè)2 2、頁(yè)巖氣儲(chǔ)層壓裂方案優(yōu)化、頁(yè)巖氣儲(chǔ)層壓裂方案優(yōu)化脆性地層低砂比低砂比高粘度高粘度高砂比高砂比低粘度低

12、粘度減阻水減阻水復(fù)合壓裂液復(fù)合壓裂液線性膠線性膠泡泡沫沫凝膠凝膠高排量高排量低排量低排量雙翼裂縫雙翼裂縫網(wǎng)絡(luò)裂縫網(wǎng)絡(luò)裂縫塑性塑性地層地層巖石脆性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則脆性系數(shù)脆性系數(shù)B B：巖石的：巖石的單軸抗壓強(qiáng)度與抗拉單軸抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度比強(qiáng)度比 B=26.7-40, B=26.7-40, 脆性脆性強(qiáng)強(qiáng) B=14.526.7, B=14.526.7, 脆脆性中等性中等 B14.5, B14.5, 脆性弱脆性弱三、壓裂工藝技術(shù)三、壓裂工藝技術(shù)第15頁(yè)/共23頁(yè)三、壓裂工藝技術(shù)三、壓裂工藝技術(shù)1 1）水平井橋塞分段壓裂工藝：）水平井橋塞分段壓裂工藝： 通過水力泵送橋塞方式實(shí)現(xiàn)坐封、射孔聯(lián)作、并沿水平段通過

13、水力泵送橋塞方式實(shí)現(xiàn)坐封、射孔聯(lián)作、并沿水平段方向?qū)崿F(xiàn)逐級(jí)封隔、射孔和壓裂的工藝。方向?qū)崿F(xiàn)逐級(jí)封隔、射孔和壓裂的工藝。特點(diǎn)：適用套管（特點(diǎn)：適用套管（31/231/2、41/241/2、51/251/2、7)7)；適合；適合大排量、大型施工、封隔可靠性高、壓裂層位精確、分層大排量、大型施工、封隔可靠性高、壓裂層位精確、分層壓裂的段數(shù)不受限制。壓裂的段數(shù)不受限制。3 3、頁(yè)巖氣壓裂主要工藝技術(shù)、頁(yè)巖氣壓裂主要工藝技術(shù)第16頁(yè)/共23頁(yè)三、壓裂施工設(shè)計(jì)技術(shù)三、壓裂施工設(shè)計(jì)技術(shù)第17頁(yè)/共23頁(yè)三、壓裂施工設(shè)計(jì)技術(shù)三、壓裂施工設(shè)計(jì)技術(shù)2 2）多級(jí)滑套水平井分段壓裂技術(shù)）多級(jí)滑套水平井分段壓裂技術(shù) 利

14、用地面遙控井下電控滑套實(shí)施水平井分段壓裂的完井管柱技術(shù)研究。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)任意層、任意次序單層單段施工，也可實(shí)現(xiàn)任意多級(jí)的批量施工。第18頁(yè)/共23頁(yè)三、壓裂施工設(shè)計(jì)技術(shù)三、壓裂施工設(shè)計(jì)技術(shù)3 3）裸眼封隔器）裸眼封隔器+ +滑套分段壓裂技術(shù)滑套分段壓裂技術(shù)第19頁(yè)/共23頁(yè) 相鄰兩井或三井以上在相近裂縫位置同時(shí)壓裂，裂縫相互錯(cuò)開，利相鄰兩井或三井以上在相近裂縫位置同時(shí)壓裂，裂縫相互錯(cuò)開，利用誘導(dǎo)應(yīng)力促使復(fù)雜的體積裂縫形成，增加改造體積（用誘導(dǎo)應(yīng)力促使復(fù)雜的體積裂縫形成，增加改造體積（SRVSRV）。）。相互干擾的裂縫增加了SRV4 4）“同步壓裂同步壓裂”第20頁(yè)/共23頁(yè)三、壓裂施工設(shè)計(jì)技術(shù)三、壓裂施工設(shè)計(jì)技術(shù)高導(dǎo)流