壓裂施工曲線分析

1、 1、排空：目的是了解液罐供液情況和每臺、排空：目的是了解液罐供液情況和每臺壓裂車的上水情況。壓裂車的上水情況。 2、試壓：目的是檢查井口（總閘門以上部、試壓：目的是檢查井口（總閘門以上部位）及高壓管線系統(tǒng)連接部位受壓情況，位）及高壓管線系統(tǒng)連接部位受壓情況，以保證正常施工。以保證正常施工。 3、前置液階段：小排量向地層擠入液體，了解井、前置液階段：小排量向地層擠入液體，了解井下管柱是否暢通和地層的吸收能力；繼續(xù)提高排下管柱是否暢通和地層的吸收能力；繼續(xù)提高排量，在井底產(chǎn)生足夠的壓力，使地層形成裂縫。量，在井底產(chǎn)生足夠的壓力，使地層形成裂縫。 4、攜砂液階段：地層已形成裂縫后，壓裂液攜帶、攜砂

2、液階段：地層已形成裂縫后，壓裂液攜帶一定數(shù)量的支撐劑進(jìn)入形成的裂縫地層中。一定數(shù)量的支撐劑進(jìn)入形成的裂縫地層中。 5、頂替液階段：將井筒內(nèi)的攜砂液全部替入地層、頂替液階段：將井筒內(nèi)的攜砂液全部替入地層裂縫內(nèi)。裂縫內(nèi)。頂替頂替前置前置 1、前置液階段的曲線類型、前置液階段的曲線類型 有破裂顯示：有三種情況可以判定地層是否壓開：有破裂顯示：有三種情況可以判定地層是否壓開： 第一，泵壓迅速下降，排量上升；第一，泵壓迅速下降，排量上升； 第二，泵壓不變，排量上升；第二，泵壓不變，排量上升； 第三，排量不變，泵壓上升到一定值后迅速下降。第三，排量不變，泵壓上升到一定值后迅速下降。無破裂顯示：泵壓隨著排量

3、的增加而增加。無破裂顯示：泵壓隨著排量的增加而增加。 （1）前置液階段曲線的類型與壓裂液性質(zhì)關(guān)系不大。）前置液階段曲線的類型與壓裂液性質(zhì)關(guān)系不大。 （2）無明顯破裂顯示可能與地層的原生裂縫有關(guān)。）無明顯破裂顯示可能與地層的原生裂縫有關(guān)。 從理論上講，一次破裂顯示產(chǎn)生一條裂縫，多次破裂從理論上講，一次破裂顯示產(chǎn)生一條裂縫，多次破裂可能顯示多條裂縫。可能顯示多條裂縫。 無明顯破裂顯示，并不是地層沒有形成裂縫，而只能無明顯破裂顯示，并不是地層沒有形成裂縫，而只能說明地層產(chǎn)生裂縫時(shí)所引起的泵壓或排量變化在地面反映說明地層產(chǎn)生裂縫時(shí)所引起的泵壓或排量變化在地面反映不明顯。不明顯。 無明顯破裂顯示的層一般

4、是：地層位于斷層附近、地?zé)o明顯破裂顯示的層一般是：地層位于斷層附近、地層微裂縫發(fā)育、重復(fù)壓裂層等。層微裂縫發(fā)育、重復(fù)壓裂層等。 下降型下降型: 特點(diǎn)是當(dāng)排量穩(wěn)定特點(diǎn)是當(dāng)排量穩(wěn)定時(shí)，隨著壓開裂縫時(shí)，隨著壓開裂縫的延伸和擴(kuò)展，砂的延伸和擴(kuò)展，砂比逐漸加大，泵壓比逐漸加大，泵壓連續(xù)下降。連續(xù)下降。 下降穩(wěn)定型下降穩(wěn)定型: 特點(diǎn)為排量相對穩(wěn)定特點(diǎn)為排量相對穩(wěn)定時(shí)，隨著裂縫延伸和時(shí)，隨著裂縫延伸和擴(kuò)展，砂比逐步增加，擴(kuò)展，砂比逐步增加，泵壓下降至一定程度泵壓下降至一定程度后相對穩(wěn)定。后相對穩(wěn)定。 下降、下降穩(wěn)定型下降、下降穩(wěn)定型: 在在P-t雙對數(shù)坐標(biāo)系雙對數(shù)坐標(biāo)系中，曲線斜率為負(fù)中，曲線斜率為負(fù)值值(

5、IV)，說明裂縫穿，說明裂縫穿過低應(yīng)力層，裂縫過低應(yīng)力層，裂縫在垂向上延伸，或在垂向上延伸，或是溝通了天然裂縫。是溝通了天然裂縫。Pt雙對數(shù)曲線圖雙對數(shù)曲線圖 波動(dòng)型波動(dòng)型: 特點(diǎn)為排量穩(wěn)定，砂比基本穩(wěn)定，隨著裂縫特點(diǎn)為排量穩(wěn)定，砂比基本穩(wěn)定，隨著裂縫的延伸和擴(kuò)展，泵壓波動(dòng)起伏。的延伸和擴(kuò)展，泵壓波動(dòng)起伏。 波動(dòng)型波動(dòng)型: 在在P-t雙對數(shù)坐標(biāo)系中，壓力雙對數(shù)坐標(biāo)系中，壓力曲線上下波動(dòng)曲線上下波動(dòng)(V)，分析認(rèn)為，分析認(rèn)為是受地層物性特征的影響，是受地層物性特征的影響，說明了同一地層物性的嚴(yán)重說明了同一地層物性的嚴(yán)重非均質(zhì)性。非均質(zhì)性。Pt雙對數(shù)曲線圖雙對數(shù)曲線圖 上升型上升型: 特點(diǎn)為排量穩(wěn)

6、定，特點(diǎn)為排量穩(wěn)定，砂比穩(wěn)定或提高，砂比穩(wěn)定或提高，泵壓連續(xù)上升。泵壓連續(xù)上升。上升型：有兩種形態(tài)。上升型：有兩種形態(tài)。 第一種是在第一種是在P-t雙對數(shù)雙對數(shù)坐標(biāo)系中，曲線斜率坐標(biāo)系中，曲線斜率較小較小(I)，即上升速度，即上升速度非常緩慢，說明裂縫非常緩慢，說明裂縫受地層滲透性差、層受地層滲透性差、層薄，使裂縫在高度方薄，使裂縫在高度方向延伸受阻，沿水平向延伸受阻，沿水平方向延伸又緩慢。方向延伸又緩慢。Pt雙對數(shù)曲線圖雙對數(shù)曲線圖 第二種是在第二種是在P-t雙對數(shù)坐雙對數(shù)坐標(biāo)系中，曲線斜率接近標(biāo)系中，曲線斜率接近1(III), 是壓力的增量正比是壓力的增量正比例注入液體體積的增量，例注入液

7、體體積的增量，說明攜砂液在縫內(nèi)存在嚴(yán)說明攜砂液在縫內(nèi)存在嚴(yán)重的堵塞。重的堵塞。Pt雙對數(shù)曲線圖雙對數(shù)曲線圖 穩(wěn)定型穩(wěn)定型: 特點(diǎn)為排量穩(wěn)定，特點(diǎn)為排量穩(wěn)定，砂比穩(wěn)定或提高，泵砂比穩(wěn)定或提高，泵壓基本不變。壓基本不變。 穩(wěn)定型穩(wěn)定型: 此類曲線此類曲線(II)可能是可能是地層濾失量增加造地層濾失量增加造成，壓開新裂縫或成，壓開新裂縫或天然微裂縫張開增天然微裂縫張開增加了濾失量，使注加了濾失量，使注入液體被濾失，縫入液體被濾失，縫長得不到延伸。長得不到延伸。Pt雙對數(shù)曲線圖雙對數(shù)曲線圖 加砂曲線的形態(tài)與壓裂液的性質(zhì)有關(guān)：壓裂液性質(zhì)好壞加砂曲線的形態(tài)與壓裂液的性質(zhì)有關(guān)：壓裂液性質(zhì)好壞與攜砂能力、摩阻

8、等有很大關(guān)系。與攜砂能力、摩阻等有很大關(guān)系。 在其他條件相同時(shí)，高粘度水基壓裂液比低粘度水基壓裂在其他條件相同時(shí)，高粘度水基壓裂液比低粘度水基壓裂液造成的裂縫寬度和長度要大。因此高粘度凝膠水基壓裂液造成的裂縫寬度和長度要大。因此高粘度凝膠水基壓裂液能產(chǎn)生長而寬的裂縫，攜砂液容易在裂縫中運(yùn)動(dòng)，一般液能產(chǎn)生長而寬的裂縫，攜砂液容易在裂縫中運(yùn)動(dòng)，一般高粘度壓裂液的加砂曲線形態(tài)多為下降型和下降穩(wěn)定型；高粘度壓裂液的加砂曲線形態(tài)多為下降型和下降穩(wěn)定型；低粘度壓裂液的加砂曲線形態(tài)有多種形態(tài)。低粘度壓裂液的加砂曲線形態(tài)有多種形態(tài)。 加砂曲線形態(tài)與地層性質(zhì)有關(guān)：地層物性較好，加砂曲線形態(tài)與地層性質(zhì)有關(guān)：地層物

9、性較好，且均質(zhì)，曲線多為下降型。且均質(zhì)，曲線多為下降型。 地層物性差異大，滲透率大小變化，攜砂液在裂地層物性差異大，滲透率大小變化，攜砂液在裂縫中通過時(shí)受阻，使泵壓上、下波動(dòng)，曲線多為縫中通過時(shí)受阻，使泵壓上、下波動(dòng)，曲線多為波動(dòng)型。波動(dòng)型。 下降、下降穩(wěn)定型下降、下降穩(wěn)定型:是現(xiàn)場施工比較理想的類型，施工成是現(xiàn)場施工比較理想的類型，施工成功率、有效率較高，但應(yīng)注意井淺、斷裂破碎帶、薄夾層功率、有效率較高，但應(yīng)注意井淺、斷裂破碎帶、薄夾層或鄰層為高滲透層時(shí)，液體是否濾失較大?；蜞弻訛楦邼B透層時(shí)，液體是否濾失較大。 上升型上升型:斜率很小的上升型曲線屬正常的施工曲線，現(xiàn)場斜率很小的上升型曲線屬正

10、常的施工曲線，現(xiàn)場施工時(shí)應(yīng)采取小排量、低砂比慢速施工，擴(kuò)大施工規(guī)模。施工時(shí)應(yīng)采取小排量、低砂比慢速施工，擴(kuò)大施工規(guī)模。斜率近為斜率近為1的上升曲線是最令人擔(dān)心曲線類型，現(xiàn)場應(yīng)合的上升曲線是最令人擔(dān)心曲線類型，現(xiàn)場應(yīng)合理調(diào)小砂比、排量，以便達(dá)到設(shè)計(jì)加砂量要求。若曲線斜理調(diào)小砂比、排量，以便達(dá)到設(shè)計(jì)加砂量要求。若曲線斜率大于率大于1時(shí)，應(yīng)立即停止加砂，泵入頂替液防止發(fā)生砂堵。時(shí)，應(yīng)立即停止加砂，泵入頂替液防止發(fā)生砂堵。 前置液階段：前置液階段： 一般情況下，泵壓曲線在初期出現(xiàn)尖峰，是井筒內(nèi)地層水一般情況下，泵壓曲線在初期出現(xiàn)尖峰，是井筒內(nèi)地層水和液體摩阻造成的。和液體摩阻造成的。 之后泵壓由尖峰下

11、降，這是地層被壓開（一般是注入液體之后泵壓由尖峰下降，這是地層被壓開（一般是注入液體達(dá)到井筒的一半時(shí)）。達(dá)到井筒的一半時(shí)）。 泵壓降至最低點(diǎn)后，泵壓出現(xiàn)緩慢上升，是地層裂縫正常泵壓降至最低點(diǎn)后，泵壓出現(xiàn)緩慢上升，是地層裂縫正常延伸，或者是液體摩阻增加影響的。延伸，或者是液體摩阻增加影響的。 泵壓降至最低點(diǎn)后，泵壓上升到一定高度后緩慢下降，這泵壓降至最低點(diǎn)后，泵壓上升到一定高度后緩慢下降，這是可能是地層濾失嚴(yán)重，或者是裂縫在垂向上延伸。是可能是地層濾失嚴(yán)重，或者是裂縫在垂向上延伸。 在前置液階段加入段塞砂時(shí)，泵壓上升了在前置液階段加入段塞砂時(shí)，泵壓上升了1-3個(gè)個(gè)MPa，說，說明裂縫寬度增加。明裂縫寬度增加。 攜砂液階段：攜砂液階段： 在低砂比階段，泵壓出現(xiàn)下降趨勢，是液柱壓力在低砂比階段，泵壓出現(xiàn)下降