水力壓裂技術(shù)概述ppt課件.ppt

《水力壓裂技術(shù)概述ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、水力壓裂工程HydraulicFractureEngineering1.概念?利用地面高壓泵組，以超過地層吸收能力的排量將高粘液體（壓裂液）泵入井內(nèi)，而在井底憋起高壓，當(dāng)該壓力克服井壁附近地應(yīng)力達(dá)到巖石抗張強(qiáng)度后，就在井底產(chǎn)生一條或幾條水平或垂直裂縫。繼續(xù)將帶有支撐劑的攜砂液注入壓裂液，裂縫繼續(xù)延伸并在裂縫中充填支撐劑。停泵后，由于支撐劑對(duì)裂縫的支撐作用，可在地層中形成具有一定幾何尺寸和導(dǎo)流能力的填砂裂縫。一、水力壓裂及發(fā)展歷程“水力壓裂”是什么?液體連續(xù)注入使得人工裂縫變得更大。液體將高強(qiáng)度的固體顆粒（支撐劑）帶入并充

2、填裂縫。施工結(jié)束，液體返排，支撐劑留在裂縫中，形成高流通能力的油氣通道，并擴(kuò)大油氣的滲流面積。利用液體傳遞壓力在地層巖石中形成人工裂縫。從油藏工程的觀點(diǎn)出發(fā)單井壓裂整體壓裂以研究單井滲流方式與滲流阻力的變化實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)能提高為目的。它以建立的油藏注水開發(fā)井網(wǎng)與水力裂縫優(yōu)化組合的滲流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)能與掃油效率的提高為其主要內(nèi)容。2.水力壓裂的發(fā)展歷程我國(guó)從五十年代起已開始進(jìn)行水力壓裂技術(shù)的研究，1952年在延長(zhǎng)油礦開始的。50、60年代1949.3在美國(guó)俄克拉荷馬州的維爾瑪進(jìn)行了第一次商業(yè)性的壓裂施工。壓裂主要作為單井的增產(chǎn)

3、、增注措施，以追求單井增產(chǎn)增注效果為目標(biāo)，沒有考慮實(shí)施壓裂措施后，對(duì)油田開采動(dòng)態(tài)和開發(fā)效果的影響。2.水力壓裂的發(fā)展歷程水力壓裂技術(shù)發(fā)展迅速，在壓裂材料、工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)方法等方面都取得了新的進(jìn)展。力壓裂已不再僅僅被孤立地作為單井的增產(chǎn)、增注措施來(lái)考慮，而是與油藏工程緊密結(jié)合起來(lái)，用于調(diào)整層間矛盾、改善驅(qū)油效率，成為提高動(dòng)用儲(chǔ)量、原油采收率和油田開發(fā)效益的有力技術(shù)措施。70年代進(jìn)入低滲透油田的勘探開發(fā)領(lǐng)域，由于壓裂技術(shù)的應(yīng)用，大大增加了油氣的可采儲(chǔ)量，使本來(lái)沒有工業(yè)開采價(jià)值的低滲透油氣藏，成為具有相當(dāng)工業(yè)儲(chǔ)量和開發(fā)規(guī)模的大

4、油氣田。80年代2.水力壓裂的發(fā)展歷程90年代水力壓裂逐漸成為決定低滲透油田開發(fā)方案的主導(dǎo)因素。在研究制定低滲透油田開發(fā)方案時(shí)，按水力裂縫處于有利方位確定井排方位，通過確定井網(wǎng)類型、布井密度和壓裂施工規(guī)模，使水力壓裂與油藏工程結(jié)合的更加緊密，使低滲透油田的高效開發(fā)成為可能。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在開發(fā)極低滲（以微達(dá)西計(jì)）的油氣田中，水力壓裂起到了關(guān)鍵性的作用。本來(lái)沒有開采價(jià)值的油氣田，經(jīng)大型壓裂后成為有相當(dāng)儲(chǔ)量及開發(fā)規(guī)模很大的油氣田。水力壓裂造縫及增產(chǎn)機(jī)理二、水力壓裂的主要研究?jī)?nèi)容壓前評(píng)估（壓裂選井選層）壓裂材料的優(yōu)化選擇水力壓裂

5、設(shè)計(jì)水力裂縫診斷壓后評(píng)估壓裂是中、低滲透油氣田勘探、開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)三、水力壓裂在勘探開發(fā)中的作用壓裂是非均質(zhì)、多油層油田調(diào)整層間矛盾、平面矛盾，實(shí)現(xiàn)分層開采的重要措施。壓裂是低滲透油水井實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、增注技術(shù)的重要措施。壓裂是對(duì)油層傷害解堵的有效方法?？碧诫A段開發(fā)階段壓裂是實(shí)現(xiàn)低滲透、低孔隙度、低豐度油田經(jīng)濟(jì)開發(fā)的有效手段。三、水力壓裂在勘探開發(fā)中的作用壓裂是出砂油井進(jìn)行防砂的有效方法壓裂是煤層氣開采或煤層采掘過程中排氣的一種安全技術(shù)措施。開發(fā)階段其他方面第一章巖石力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)巖石力學(xué)參數(shù)一、彈性模量定義巖石彈性模量

6、是指巖石受拉應(yīng)力或壓應(yīng)力時(shí)巖石將產(chǎn)生變形，當(dāng)負(fù)荷增加到一定程度后，應(yīng)力與應(yīng)變即呈線性關(guān)系，應(yīng)力與應(yīng)變的比值稱為巖石的彈性模量。一、彈性模量作用巖石彈性模量的大小反映了儲(chǔ)集層巖石的致密程度，它與壓開縫寬成反比，與施工泵壓成正比。在裂縫高度假設(shè)為恒定的二維模型中對(duì)牛頓流體，裂縫寬度與彈性模量的四分之一成反比.對(duì)牛頓流體，裂縫寬度與彈性模量的關(guān)系是：水力裂縫模型PKN模型：寬度剖面及水平剖面均為一橢圓，垂直剖面為矩形，裂縫高度恒定水力裂縫模型GDK模型：寬度剖面為矩形，水平剖面為橢圓形二、彈性模量定義巖石泊松比是指巖石受巖應(yīng)力

7、時(shí)，在彈性范圍內(nèi)巖石的側(cè)向應(yīng)變與軸向應(yīng)變的比值。二、彈性模量作用巖石泊松比則關(guān)系到壓開的裂縫高度在縱向上的延伸程度與地應(yīng)力剖面的解釋。需注意：彈性模量值和泊松比值的大小反映了巖石的軟硬程度。對(duì)砂巖而言，當(dāng)巖石由軟變硬時(shí)，彈性模量值由小至大，而泊松比恰恰相反?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法利用長(zhǎng)源距聲波測(cè)井（LSDS）取得縱波速度和橫波速度，利用密度測(cè)井求得巖石密度，可獲得巖石力學(xué)參數(shù)的動(dòng)態(tài)值。三、孔隙彈性系數(shù)定義它是反映孔隙壓力對(duì)巖石變形影響系數(shù)作用它是求取水平地應(yīng)力的一個(gè)重要參數(shù).第二節(jié)壓裂壓力一、巖石的斷裂韌性應(yīng)力強(qiáng)度因子定義應(yīng)力強(qiáng)度

8、因子是指裂縫端部附近的應(yīng)力大小。根據(jù)彈性理論，應(yīng)力場(chǎng)是以原點(diǎn)位于裂縫端部的坐標(biāo)系坐標(biāo)系表示的。一、巖石的斷裂韌性對(duì)于任意一個(gè)三維均勻體來(lái)說，裂縫加載有張開型、滑開型和撕開型3種基本模式。應(yīng)力模型I稱為張開型，裂縫前方有一法向張力。模型II稱為滑開型，伴隨有一個(gè)縱向剪力。模型III稱為撕開型，伴隨有一橫向剪力。水力壓裂