油水井壓裂酸化技術(shù)

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1、油水井壓裂酸化技術(shù)2010年10月提　綱一、水力壓裂技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀二、水力壓裂施工概述三、水力壓裂造縫機(jī)理、裂縫形態(tài)及增產(chǎn)機(jī)理五、壓裂技術(shù)介紹與應(yīng)用☆1947年—美國(guó)首次水力壓裂增產(chǎn)作業(yè)☆60年代—單井的增產(chǎn)、增注措施☆70年代—低滲透油田的勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域從1955年至2006年底，全國(guó)壓裂酸化作業(yè)24萬(wàn)井次以上，共增油1.27億噸以上（平均單井530噸）；?近10年來(lái)年壓裂酸化作業(yè)超過(guò)10000井次，年增油量超過(guò)700萬(wàn)噸（平均單井700噸）。一、水力壓裂技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀近30年來(lái)，水力壓裂技術(shù)得到快速發(fā)展，取得了

2、眾多科研成果，形成適用于不同溫度條件的壓裂液體系、適合不同閉合壓力條件的支撐劑系列，研制出高性能的施工設(shè)備，創(chuàng)建了新的設(shè)計(jì)模型和分析、診斷方法，使壓裂工藝技術(shù)日趨完善，現(xiàn)已成為油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可缺少的一項(xiàng)工藝技術(shù)。1、工藝技術(shù)方面：壓裂方式:籠統(tǒng)壓裂分層壓裂壓裂工藝:滑套式分層壓裂選擇性壓裂多裂縫壓裂限流法壓裂平衡限流法壓裂水平縫端部脫砂壓裂熱化學(xué)壓裂工藝水平井壓裂斜直井壓裂小井眼壓裂工藝高能氣體壓裂2、設(shè)備方面：由初期的水泥車,人工加砂,發(fā)展到目前機(jī)械混砂、自動(dòng)控制的K2000型及K1800型壓裂車組。3、

3、工具方面：先后研制了水力壓差式、壓縮式封隔器、導(dǎo)壓噴砂器、分層滑套裝置及井口投球裝置、地面投蠟球管匯、不壓井不放噴井口控制裝置等。4、管柱方面：由初期的光油管喇叭口,發(fā)展到分層滑套、可返洗、55MPa、小井眼等壓裂管柱。5、下井原材料方面：壓裂液由初期的清水、原油，發(fā)展到海藻、田菁、胍膠、香豆、魔芋、泡沫、高聚物等，支撐劑由石英砂發(fā)展到陶粒、以及核桃殼、樹(shù)脂砂等。二、水力壓裂施工概述壓裂由高壓泵將壓裂液以超過(guò)地層吸收能力的排量注入井中，在井底造成高壓，以克服最小主應(yīng)力、巖石的抗張強(qiáng)度與斷裂韌性，使地層致裂并延

4、伸裂縫，并由支撐劑對(duì)其支撐。在儲(chǔ)集層形成一定幾何形狀的支撐裂縫，最終實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增注。壓裂施工工藝流程循環(huán)試壓壓裂加砂頂替擴(kuò)散壓力施工結(jié)束壓裂施工液體流動(dòng)過(guò)程1、施工設(shè)備施工設(shè)備由地面設(shè)備和壓裂車組兩部分組成。地面設(shè)備包括壓裂管匯、蠟球管匯、壓裂井口裝置；壓裂車組包括泵車、混砂車、罐車（液罐車、砂罐車、添加劑罐車）、儀表車、水泥車。Halliburton壓裂車組Halliburton混砂車Halliburton儀表車2、施工管柱光油管或油管和下井工具(封隔器、噴砂器)組成，其作用：一是為傳送施工壓力提供通道；二是

5、實(shí)現(xiàn)分層。3、下井原材料包括壓裂液和支撐劑兩部分。壓裂液的主要作用一是造縫，二是攜砂。支撐劑的作用是支撐裂縫,增加裂縫的導(dǎo)流能力。4、施工設(shè)計(jì)指導(dǎo)壓裂施工的綱領(lǐng)性文件。其核心內(nèi)容是根據(jù)井層參數(shù)、下井原材料參數(shù)來(lái)優(yōu)化壓裂施工參數(shù)（壓力、排量、砂比、砂量、液量），最終給出合理的施工工序表。壓裂工程設(shè)計(jì)軟件：油藏模擬與壓裂設(shè)計(jì)分析系統(tǒng)水平縫脫砂壓裂設(shè)計(jì)軟件WINQSW全三維壓裂設(shè)計(jì)軟件FracproPT壓裂設(shè)計(jì)軟件StimPlan全三維壓裂設(shè)計(jì)軟件包裂縫性儲(chǔ)層測(cè)試壓裂診斷系統(tǒng)綜合柱狀地應(yīng)力剖面分析系統(tǒng)井筒崩落及橫波

6、各向異性地應(yīng)力方位分析系統(tǒng)5、施工工藝針對(duì)井層條件，為達(dá)到改造目的而采取的合理施工方法。根據(jù)不同施工井的改造要求，先后研究開(kāi)發(fā)了普壓、多裂縫、選壓、限流法等十八項(xiàng)壓裂工藝。6、施工評(píng)價(jià)三、水力壓裂造縫機(jī)理及裂縫形態(tài)作用在地層巖石上的應(yīng)力分兩部分：一部分被地層流體承擔(dān)，另一部分才是真正作用在巖石的骨架上。作用在巖石骨架上的應(yīng)力為有效應(yīng)力。1、造縫機(jī)理2、裂縫形態(tài)理想與實(shí)際裂縫形態(tài)差別1）降低井底附近地層滲流阻力，增加滲流面積；2）改變了流動(dòng)形態(tài)，由徑向流→雙線性流（地層線性流向裂縫，裂縫內(nèi)流體線性流入井筒）。3

7、、增產(chǎn)機(jī)理水力壓裂技術(shù)壓裂室內(nèi)試驗(yàn)研究就地巖石力學(xué)測(cè)定就地巖心物性測(cè)定支撐劑評(píng)價(jià)壓裂液流變?yōu)V失與傷害壓裂液體系水基壓裂液油基壓裂液乳化壓裂液泡沫壓裂液壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)與評(píng)估軟件TerraFrac、FracPro、StimplanDeskTopVIP、WorkBench裂縫診斷與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)壓后試井與3D模擬分析經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)五、壓裂技術(shù)介紹與應(yīng)用開(kāi)發(fā)壓裂技術(shù)重復(fù)壓裂技術(shù)連續(xù)油管壓裂酸化技術(shù)低傷害或無(wú)傷害壓裂酸化技術(shù)壓裂防砂與端部脫砂壓裂技術(shù)井下混配壓裂技術(shù)水平井壓裂酸化技術(shù)清潔壓裂液壓裂技術(shù)泡沫清潔壓裂液壓裂技術(shù)水壓裂技術(shù)

8、低分子壓裂液壓裂技術(shù)低傷害或無(wú)傷害壓裂酸化技術(shù)1、一次加砂2、二次加砂3、分選層壓裂4、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井壓裂酸化水平井段長(zhǎng)度大:要實(shí)現(xiàn)均勻酸化難度大。水平井和大位移井壓裂過(guò)程中:裂縫的起壓位置、裂縫初始方位、起裂壓力、裂縫形態(tài)，裂縫條數(shù)優(yōu)化(壓裂方式)等屬于攻關(guān)難題。壓裂的配套工藝水平井和大位移井。5、表面活性劑壓裂液表面活性劑壓裂液具有下列優(yōu)勢(shì)：1）無(wú)固相、無(wú)殘?jiān)瑫r(shí)陽(yáng)離子表面活性劑本身具有良好的防止