压裂基础培训PPT课件.ppt

1、学生常见病预防知识压裂概述压裂概述 准东采油厂准东采油厂 20092009年年0808月月学生常见病预防知识1 1、岩石力学、岩石力学（压裂设计参数）（压裂设计参数）2 2、水力压裂力学、水力压裂力学（压裂设计模型及裂缝几何形状）（压裂设计模型及裂缝几何形状）3 3、压裂液化学及支撑剂、压裂液化学及支撑剂（压裂液材料性能）（压裂液材料性能）4 4、压裂工艺技术、压裂工艺技术5 5、压裂施工技术、压裂施工技术6 6、压后诊断技术、压后诊断技术压压 裂裂学生常见病预防知识第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识第二节第二节: :压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状第三节第三节:

2、: 压裂工艺压裂工艺压裂基础培训压裂基础培训学生常见病预防知识压裂基础培训压裂基础培训 压裂的基本概念压裂的基本概念 压裂的过程压裂的过程 压裂液和支撑剂压裂液和支撑剂第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识学生常见病预防知识第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识1、压裂的基本概念、压裂的基本概念水力压裂示意图水力压裂示意图1.什么是压裂？什么是压裂？答：答：压裂是应用水力传压原理压裂是应用水力传压原理，从地面泵入高压工作液剂，使，从地面泵入高压工作液剂，使地层形成并保持裂缝，改变油层地层形成并保持裂缝，改变油层物性，提高油层渗透率的工艺。物性，提高油层渗透率的工艺。学生常见病预防知识第

3、一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识学生常见病预防知识第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识1、压裂的基本概念、压裂的基本概念2什么叫破裂压力？答：压裂过程中，油层破裂时的瞬间井底压力。单位：帕斯卡。3什么叫压裂破裂梯度？答：是地层破裂压力与该地层深度的比值，它反映油层破裂的难易程度。4压裂裂缝一般归纳为那几种类型？答：两种：一是水平裂缝；二是垂直裂缝。5什么是混砂比？答：单位时间的加砂量与加砂的地面压裂液排量的比值。学生常见病预防知识第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识2、压裂的过程、压裂的过程6压裂施工的工序有哪些？答：分七个步骤：循环、试压、座保护器、试挤(低替)、前置液前

4、置液、加砂、顶替。前置液前置液携砂液携砂液 1携砂液携砂液 2携砂液携砂液 3学生常见病预防知识第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识7施工过程中，一般注入到地层中的压裂液就其作用来讲分哪几种？各种作用是什么？答：压裂就其作用一般分为：（1）前置液：其作用是压开地层并造成裂缝，还可以起到降低地层压力的作用。（2）携砂液：其作用是携带一定数量的支撑剂进入压开的裂缝并将其输送到预定位置。（3）顶替液：其作用是将井筒中全部携砂液替入裂缝中。8压裂过程中加入前置液的作用？答：前置液是指地层破裂后至加砂前注入的液体。其主要作用是：（1）造缝；（2）降温；（3）防止砂堵。9压裂前后为什么要探砂面？答：

5、压前探砂面是为了了解井筒内的砂柱高度。10.施工过程中易发生哪些事故？答：（1）压裂是套压升高，抬高井口（2）压断油管（3）井堵2、压裂的过程、压裂的过程学生常见病预防知识第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识学生常见病预防知识第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识 压裂液是由多种添加剂按一定配比形压裂液是由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定化学体系；成的非均质不稳定化学体系； 它可概括的分为：它可概括的分为： 水基压裂液水基压裂液 油基压裂液油基压裂液 乳化压裂液乳化压裂液 泡沫压裂液泡沫压裂液 醇基压裂液醇基压裂液 气体压裂液气体压裂液3、压裂液和支撑剂压裂液和支撑剂学生常见病

6、预防知识第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识3、压裂液和支撑剂压裂液和支撑剂 对压裂液的基本要求对压裂液的基本要求 与储层配伍与储层配伍 易于注入摩阻低易于注入摩阻低 低滤失低滤失 耐温、耐剪切耐温、耐剪切 破胶迅速彻底、易清除破胶迅速彻底、易清除 对地层、支撑剂带低伤害对地层、支撑剂带低伤害 易于控制、安全易于控制、安全 经济实用经济实用学生常见病预防知识第一节第一节: :压裂基础知识压裂基础知识3、压裂液和支撑剂压裂液和支撑剂、压裂所用支撑剂的性能指标主要有哪些？、压裂所用支撑剂的性能指标主要有哪些？答：主要有：强度、粒度、圆度、密度杂质含量程度。答：主要有：强度、粒度、圆度、密度杂

7、质含量程度。20/40 兰州砂的整个球粒视图（放大兰州砂的整个球粒视图（放大55倍）倍）卡博LITE 20/40的整个球粒视图 (放大55倍)学生常见病预防知识准东油田开发井的压裂设计模式准东油田开发井的压裂设计模式 资资 料料 搜搜 集集1、井的开发曲线、井的开发曲线2、井的测井曲线、井的测井曲线3、出液剖面资料、出液剖面资料4、沉积相带图、沉积相带图5、压力保持程度图、压力保持程度图6、剩余可采储量图、剩余可采储量图7、历年压裂施工参数、历年压裂施工参数 压裂设计思路压裂设计思路形成形成 压裂优化设计压裂优化设计 达到压裂设计要求达到压裂设计要求压裂配套工艺技术压裂配套工艺技术监督监督 裂

8、缝半长裂缝半长裂缝导导流能力裂缝导导流能力 前置液前置液加砂强度加砂强度平均砂比平均砂比核心核心: 油藏研究与工艺研究结合油藏研究与工艺研究结合关键关键: 工艺技术与规模优化结合工艺技术与规模优化结合结合结合第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状H036H1116H1117H1123H1127H1128H1129H1131H1132H1133H1135H1139H1147H1152H1153H1154H1155H1156H1157H1159H1161H1169H1172H1174H1177H1178H1179H1180H1181H1182H1185H1187H1189

9、H1190H1191H1193H1195H1196H1197H1250H1278H1280H1309H1310H1323H1337H1350H1364H1407H1415H1418H1426H1444H201H202H203H204H206H207H209H210H211H212H214H215H217H222H241H243H245H246H248H251H253H254H255H257H261火 1火 深 1H1122H1124H1138H1140H1142H1144H1146H1148H1166H1168H1170H1171H1173H1184H1186H1192H1194H1351H1

10、417H205H208H213H242H244H247H249H252H256-505101520253035404550556065707580859095H036H1116H1117H1123H1127H1128H1129H1131H1132H1133H1135H1139H1147H1152H1153H1154H1155H1156H1157H1159H1161H1169H1172H1174H1177H1178H1179H1180H1181H1182H1185H1187H1189H1190H1191H1193H1195H1196H1197H1250H1278H1280H1309H1310H1

11、323H1337H1350H1364H1407H1415H1418H1426H1444H201H202H203H204H206H207H209H210H211H212H214H215H217H222H241H243H245H246H248H251H253H254H255H257H261火 1火 深 1H1122H1124H1138H1140H1142H1144H1146H1148H1166H1168H1170H1171H1173H1184H1186H1192H1194H1351H1417H205H208H213H242H244H247H249H252H256-50510152025303540

12、4550556065707580859095H2层含水分布图层含水分布图 H2层含水与综合沉积微相的叠加关系图层含水与综合沉积微相的叠加关系图火烧山火烧山H2层老井压裂效果与沉积微相的关系层老井压裂效果与沉积微相的关系沉积微相沉积微相压裂井数(次)压裂井数(次) 有效井数(次)有效井数(次) 有效率(%)有效率(%) 加砂强度(m3/m)加砂强度(m3/m) 平均累计增产比平均累计增产比河道河道5454525296961.051.052.882.88分流滩及河口砂坝分流滩及河口砂坝4646353576761.161.161.681.68合计合计100100878787871.11.12.332

13、.33H2均质人工裂缝长度与增产比关系图均质人工裂缝长度与增产比关系图对比穿透比人工裂缝长度理论33%-50%115-175m实际28%-34%100-120m学生常见病预防知识u油气井参数油气井参数如：井筒套管、井下工具、射孔位置、射孔数、固井质量等。如：井筒套管、井下工具、射孔位置、射孔数、固井质量等。u油气层参数油气层参数如：储层岩石力学性质，如泊松比、杨氏模量、抗压强度；储层地如：储层岩石力学性质，如泊松比、杨氏模量、抗压强度；储层地应力的垂向分布及最小水平主应力的方位应力的垂向分布及最小水平主应力的方位;遮挡层的岩性、厚度与地遮挡层的岩性、厚度与地应力值等。应力值等。u压裂参数压裂参

14、数裂缝延伸压力和裂缝闭合压力裂缝延伸压力和裂缝闭合压力;压裂液视粘度、流态指数和稠度系数压裂液视粘度、流态指数和稠度系数;压裂液初滤失和综合滤失系数压裂液初滤失和综合滤失系数;压裂液流经井下管柱与射孔孔眼的摩压裂液流经井下管柱与射孔孔眼的摩阻损失等。阻损失等。第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病预防知识 (1)岩石的泊松比岩石的泊松比 当岩石受抗压应力时，在弹性范围内，当岩石受抗压应力时，在弹性范围内，岩石的侧向应变与轴岩石的侧向应变与轴向应变的比值，称为岩石的泊松比。即向应变的比值，称为岩石的泊松比。即力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形

15、状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病预防知识岩石类型 杨氏模量，104MPa 泊 松 比 岩石类型 杨氏模量，104MPa 泊 松 比 硬砂岩 4.4 0.15 砾岩 7.4 0.21 中硬砂岩 2.1 0.17 白云岩 4.08.4 0.25 软砂岩 0.3 0.20 花岗岩 2.06.0 0.25 硬灰岩 7.4 0.25 泥岩 2.05.0 0.35 中硬灰岩 - 0.27 页岩 1.03.5 0.30 软灰岩 0.8 0.30 煤 1.02.0 0.30 一般，泊松比是一个一般，泊松比是一个0 v Y z 形成水平裂缝；z x Y形成垂直裂缝。yxzxyz力学参数力学参数第二节第二节

16、压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病预防知识xyz垂向主应力垂向主应力： 作用在岩石单元体上的垂作用在岩石单元体上的垂向主应力来自上覆岩层重力。一般，该值可向主应力来自上覆岩层重力。一般，该值可估计为估计为:力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病预防知识一、一、压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状力学参数力学参数学生常见病预防知识一、一、压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状微型水力压裂压力记录微型水力压裂压力记录prpipfst力学参数力学参数学生常见病预防知识一、一、压裂设计参数及裂

17、缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状(4)地层破裂压力和破裂压力梯度地层破裂压力和破裂压力梯度定义定义: 为使地层产生水力裂缝或张开原有裂缝时的井底流体压力。为使地层产生水力裂缝或张开原有裂缝时的井底流体压力。 地层破裂压力与深度的比值称之为破裂压力梯度。地层破裂压力与深度的比值称之为破裂压力梯度。FHWfpppp现场施工参数计算现场施工参数计算当当F F 0.015 0.022 0.0220.025 MPa/m, 0.025 MPa/m, 形成水平裂缝形成水平裂缝HPF力学参数力学参数学生常见病预防知识力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病

18、预防知识 施工摩阻的求取施工摩阻的求取力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状H2层层1500m油层中深时不同排量下的摩阻油层中深时不同排量下的摩阻学生常见病预防知识 (5)裂缝延伸压力裂缝延伸压力定义定义:水力裂缝在长、宽、高三个方向扩展所需要的缝内流体压力。一般，它水力裂缝在长、宽、高三个方向扩展所需要的缝内流体压力。一般，它比闭合压力大，且与裂缝大小及压裂施工有关。比闭合压力大，且与裂缝大小及压裂施工有关。第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病预防知识1、缝高控制，长度延伸。、缝高控制，长度延伸。2、垂向增长慢，

19、长度继续、垂向增长慢，长度继续延伸，可能预示着注人量等延伸，可能预示着注人量等于滤失量。于滤失量。3、反映了缝内发生堵塞，、反映了缝内发生堵塞，裂缝在长度上已停止延伸，裂缝在长度上已停止延伸，注入的液体只能增加裂缝的注入的液体只能增加裂缝的宽度，容易脱砂造成砂堵。宽度，容易脱砂造成砂堵。4、说明裂缝在高度上已失、说明裂缝在高度上已失去控制，延伸到非压裂目的去控制，延伸到非压裂目的层段，或又压开了新的裂缝，层段，或又压开了新的裂缝，或裂缝在延伸过程中遇到了或裂缝在延伸过程中遇到了规模较大的天然微裂隙体系。规模较大的天然微裂隙体系。力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数

20、及裂缝几何形状学生常见病预防知识(6)裂缝闭合压力裂缝闭合压力1)开始张开一条已存在的裂缝所必须的流体压力开始张开一条已存在的裂缝所必须的流体压力;2)使裂缝恰好保持不致于闭合所需要的流体压力。使裂缝恰好保持不致于闭合所需要的流体压力。作用：裂缝闭合压力是选择支撑剂类型、粒径、作用：裂缝闭合压力是选择支撑剂类型、粒径、 铺置浓度和确定导流能力的主要依据。铺置浓度和确定导流能力的主要依据。力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病预防知识scpropppp作用在支撑剂上的力作用在支撑剂上的力 以以0.450.90mm的兰州砂进行的长期（支撑剂至少承

21、压的兰州砂进行的长期（支撑剂至少承压30d为一检验周期为一检验周期或至或至120d）导流能力试验结果说明：）导流能力试验结果说明：1）支撑剂产生的导流能力是支撑剂承）支撑剂产生的导流能力是支撑剂承压时间的函数，且呈双对数的直线关系下降；压时间的函数，且呈双对数的直线关系下降；2）承压后的第）承压后的第1d与短期试验与短期试验比较导流能力递减最快，可达比较导流能力递减最快，可达20左右，第左右，第7和第和第15d各再有快速递减拐点，各再有快速递减拐点，至承压至承压30d导流能力已递到导流能力已递到62；3）此后递减急于平缓；）此后递减急于平缓；力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形

22、状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病预防知识区块闭合压力 平均流压 支撑剂承受压力火烧山23.76.3217.38北三台3311.6521.35沙丘539.61326.6台3462224学生常见病预防知识一、一、压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状导流能力/渗透率 （m2cm/m2）缝内支撑剂承 压MPa石英砂低密度陶 粒中密度陶 粒高密度陶 粒1097/303153/462134/393141/4632047/153111/347111/335117/3943017/5985/27291/28196/329406/2260/19867/21080/2775039/13148

23、/15266/2316026/9032/10355/193力学参数力学参数学生常见病预防知识一、一、压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状力学参数力学参数学生常见病预防知识力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状(7)净压力净压力裂缝内的流体压力减去闭合压力裂缝内的流体压力减去闭合压力;netf-c高度由净压力和应力差的比率控制高度由净压力和应力差的比率控制学生常见病预防知识油田油田层位层位油藏中深（油藏中深（m）平均破裂压力（平均破裂压力（Mpa）H2H21566156626.626.6H3H31608160827.627.6H H411

24、62016203030H H42164716473131H0H0223222323838H1H1227122714141P P3wt12259025904242P P3wt13264826484545火烧山火烧山北山台北山台沙丘沙丘5第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病预防知识1540154515501555156015651570157515801585159015951600160516101615162016251630163516401645165016551660166516704041424344454647484950515253545556

25、5758原井温原井温压裂后井温压裂后井温校正温度校正温度压开高度压开高度50m支撑高度支撑高度35m油层厚度油层厚度13mH1/H 0=3.84Pnet=6MpaPnet/=3H1279井温诊断图第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状学生常见病预防知识力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状净压力与裂缝宽度关系净压力与裂缝宽度关系学生常见病预防知识力学参数力学参数第二节第二节压裂设计参数及裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状LkpICtip484/1443tipfnetPqLkhEP学生常见病预防知识第二节第二节压裂设计参数及

26、裂缝几何形状压裂设计参数及裂缝几何形状700700型水泥车排量表型水泥车排量表档档档档档转速排量转速排量转速排量转速排量转速排量rPmL/minM3/hrPmL/minM3/hrPmL/minM3/hrPmL/minM3/hrPmL/minM3/h1800 245.0 14.7 1800 363.0 21.8 1800 485.0 29.1 1800 725.0 43.5 1800 980.0 58.8 1700 231.4 13.9 1700 342.8 20.6 1700 458.1 27.5 1700 684.7 41.1 1700 925.6 55.5 1600 217.8 13.1

27、1600 322.7 19.4 1600 431.1 25.9 1600 644.4 38.7 1600 871.1 52.3 1500 204.2 12.3 1500 302.5 18.2 1500 404.2 24.3 1500 604.2 36.3 1500 816.7 49.0 1400 190.6 11.4 1400 282.3 16.9 1400 377.2 22.6 1400 563.9 33.8 1400 762.2 45.7 1300 176.9 10.6 1300 262.2 15.7 1300 350.3 21.0 1300 523.6 31.4 1300 707.8 4

28、2.5 1200 163.3 9.8 1200 242.0 14.5 1200 323.3 19.4 1200 483.3 29.0 1200 653.3 39.2 1100 149.7 9.0 1100 221.8 13.3 1100 296.4 17.8 1100 443.1 26.6 1100 598.9 35.9 1000 136.1 8.2 1000 201.7 12.1 1000 269.4 16.2 1000 402.8 24.2 1000 544.4 32.7 1050 142.9 8.6 1050 211.8 12.7 1050 282.9 17.0 1050 422.9 2

29、5.4 1050 571.7 34.3 950 129.3 7.8 950 191.6 11.5 950 256.0 15.4 950 382.6 23.0 950 517.2 31.0 900 122.5 7.4 900 181.5 10.9 900 242.5 14.6 900 362.5 21.8 900 490.0 29.4 850 115.7 6.9 850 171.4 10.3 850 229.0 13.7 850 342.4 20.5 850 462.8 27.8 800 108.9 6.5 800 161.3 9.7 800 215.6 12.9 800 322.2 19.3

30、800 435.6 26.1 750 102.1 6.1 750 151.3 9.1 750 202.1 12.1 750 302.1 18.1 750 408.3 24.5 700 95.3 5.7 700 141.2 8.5 700 188.6 11.3 700 281.9 16.9 700 381.1 22.9 650 88.5 5.3 650 131.1 7.9 650 175.1 10.5 650 261.8 15.7 650 353.9 21.2 注：柱塞直径-100mm；柴油机转速：1800rPm学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺u高砂比技术高砂比技术u二次加砂技

31、术二次加砂技术u线性加砂技术线性加砂技术u端部脱砂技术端部脱砂技术高导流能力的短而高导流能力的短而宽裂缝宽裂缝压裂优化设计压裂优化设计压裂施工工艺压裂施工工艺u变组份施工工艺变组份施工工艺u快速排液工艺快速排液工艺达到保护油层的达到保护油层的目的目的 压裂工艺技术压裂工艺技术u多层压裂技术多层压裂技术u转向压裂技术转向压裂技术u控高压裂技术控高压裂技术u控水压裂技术控水压裂技术实现封堵出水层实现封堵出水层, 达到有针对达到有针对性压裂性压裂高含水井高含水井学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺1、二次加砂压裂技术、二次加砂压裂技术二次加砂压裂是在压裂中利用多段塞、中途停泵等措施，分

32、二次或者二二次加砂压裂是在压裂中利用多段塞、中途停泵等措施，分二次或者二次以上的加砂程序，提高单井加砂量，可大幅度提高缝内铺砂浓度和裂次以上的加砂程序，提高单井加砂量，可大幅度提高缝内铺砂浓度和裂缝导流能力。缝导流能力。与常规压裂相比，二次加砂压裂具有以下优点：与常规压裂相比，二次加砂压裂具有以下优点：1 1、对于距离注水前缘较近的储层压裂，在有效控制裂缝长度的条件下，、对于距离注水前缘较近的储层压裂，在有效控制裂缝长度的条件下，可大幅度提高缝内铺砂浓度和裂缝导流能力。可大幅度提高缝内铺砂浓度和裂缝导流能力。2 2、对于薄层和隔层较差的层压裂，可在有效控制裂缝高度增长的前提、对于薄层和隔层较差

33、的层压裂，可在有效控制裂缝高度增长的前提下，提高有效铺砂浓度，提高施工成功率和延长了有效期。下，提高有效铺砂浓度，提高施工成功率和延长了有效期。3 3、对于合层压裂，特别对于层间地应力有一定差异的油水井合层压裂、对于合层压裂，特别对于层间地应力有一定差异的油水井合层压裂时，利用二次加砂压裂技术，可使每个小层均得到有效改造，改善小层时，利用二次加砂压裂技术，可使每个小层均得到有效改造，改善小层流动条件流动条件, ,克服一次加砂压裂小层改造不均的问题。克服一次加砂压裂小层改造不均的问题。4 4、二次加砂避免了一次加砂中过高追求高砂比而带来的施工危险。、二次加砂避免了一次加砂中过高追求高砂比而带来的

34、施工危险。学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺二次加砂施工二次加砂施工液量液量油量油量液量液量油量油量含水含水B1067H0181.009.11.56.92.883.0100.651.02.0SQ2496 P3wt13181.004.82.314.63.973.071.054.01.3累计增油累计增油累计生累计生产天数产天数平均日平均日增油增油井 号井 号层层 位位总砂量总砂量m3加砂强加砂强度度措 施 前措 施 前目 前目 前学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺在水力压裂的过程中有意识地使支撑剂在裂缝的端部脱砂，形成砂堵，阻在水力压裂的过程中有意识地使支撑剂在裂缝

35、的端部脱砂，形成砂堵，阻止裂缝进一步向前延伸。继续注入高浓度的砂浆后使裂缝内的净压力增加，止裂缝进一步向前延伸。继续注入高浓度的砂浆后使裂缝内的净压力增加，迫使裂缝膨胀变宽，裂缝内填砂浓度变大，从而造出一条具有较宽和较高导迫使裂缝膨胀变宽，裂缝内填砂浓度变大，从而造出一条具有较宽和较高导流能力的裂缝。端部脱砂压裂成功的关键是裂缝的周边脱砂，裂缝的前端及流能力的裂缝。端部脱砂压裂成功的关键是裂缝的周边脱砂，裂缝的前端及上下边的任何部分不脱砂都不能完全达到预期的目的。上下边的任何部分不脱砂都不能完全达到预期的目的。2、端部脱砂技术、端部脱砂技术学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生

36、常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺台台2828井裂缝形态剖面井裂缝形态剖面学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺 通常压裂采用的是梯型加砂技术，砂比均匀递增，砂比呈台阶式逐步提高，通常压裂采用的是梯型加砂技术，砂比均匀递增，砂比呈台阶式逐步提高，这种加砂技术优点是裂缝延伸状况容易判断，施工平稳，但加砂速度慢，铺砂浓度较低，这种加砂技术优点是裂缝延伸状况容易判断，施工平稳，但加砂速度慢，铺砂浓度较低，不能实现高导流能力宽短裂缝要求。线性加砂工艺技术是指加砂过程中，提高了加砂

37、速不能实现高导流能力宽短裂缝要求。线性加砂工艺技术是指加砂过程中，提高了加砂速度，砂比呈斜线上升，使支撑剖面更趋合理度，砂比呈斜线上升，使支撑剖面更趋合理。3、线性加砂工艺技术、线性加砂工艺技术学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺这种加砂技术优点是：这种加砂技术优点是：1 1、压裂缝填充更多的支撑剂，能够实现高导流能力宽短裂缝要求；、压裂缝填充更多的支撑剂，能够实现高导流能力宽短裂缝要求；2 2、支撑剂压碎率小，对由细粒造成导流能力下降的抵抗力强，裂缝初期及稳、支撑剂压碎率小，对由细粒造成导流能力下降的抵抗力强，裂缝初期及稳态导流

38、能力更高；态导流能力更高；3 3、可形成桥塞而抑制裂缝向上、向下延伸，达到控制缝高的目；、可形成桥塞而抑制裂缝向上、向下延伸，达到控制缝高的目；加砂技术难点是：加砂技术难点是：1 1、由于低渗特征、井斜及射孔孔眼与裂缝方位不一致，近井裂缝可能发生弯、由于低渗特征、井斜及射孔孔眼与裂缝方位不一致，近井裂缝可能发生弯曲，增加摩阻，易造成早期砂堵，施工风险大。设计时应采用低砂比段塞技术，曲，增加摩阻，易造成早期砂堵，施工风险大。设计时应采用低砂比段塞技术，以消除近井裂缝弯曲摩阻。以消除近井裂缝弯曲摩阻。2 2、要满足高砂比能进入地层，必须提高施工排量或提高压裂液粘度造宽缝，、要满足高砂比能进入地层，

39、必须提高施工排量或提高压裂液粘度造宽缝，由于砂比提升速度快，施工压力变化快，裂缝延伸状况判断难度大，易发生砂堵由于砂比提升速度快，施工压力变化快，裂缝延伸状况判断难度大，易发生砂堵, ,施工难度大。施工难度大。3 3、压裂液携砂性能应满足高砂比施工要求，提高压裂液粘度，可能造成压后、压裂液携砂性能应满足高砂比施工要求，提高压裂液粘度，可能造成压后快速破胶困难。快速破胶困难。3、线性加砂工艺技术、线性加砂工艺技术学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺现场应用现场应用学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺4、分层压裂工艺技术、分层压裂工艺技术 油田开油田开发 进 入 中发

40、进 入 中后期以后，后期以后，层 间 矛 盾层 间 矛 盾加 剧 ， 水加 剧 ， 水窜 严 重 ，窜 严 重 ，有 针 对 性有 针 对 性的 分 层 压的 分 层 压裂 技 术 是裂 技 术 是挖 潜 的 重挖 潜 的 重要手段。要手段。 学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺A A、树脂防砂机理、树脂防砂机理 覆膜砂是在筛选好的石英砂表面覆膜砂是在筛选好的石英砂表面，涂敷一层能够耐高温的树脂粘合剂，涂敷一层能够耐高温的树脂粘合剂，制成常温下呈分散粒状的树脂覆膜，制成常温下呈分散粒状的树脂覆膜砂，施工时在泵入石英砂后期将树脂砂，施工时在泵入石英砂后期将树脂覆膜砂尾追泵入油层，在

41、油层温度和覆膜砂尾追泵入油层，在油层温度和压力下，树脂粘合剂交联固化，在井压力下，树脂粘合剂交联固化，在井底附近形成一个渗透率较好且具有一底附近形成一个渗透率较好且具有一定强度的挡砂屏障以达到防止地层出定强度的挡砂屏障以达到防止地层出砂的目的。砂的目的。学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺压前图片压后图片压前图片压后图片 树脂砂提高导流能力的机理主要体现在两方面：树脂砂提高导流能力的机理主要体现在两方面： 1、树脂砂外层的树脂薄膜可以防止破碎砂粒的运动。、树脂砂外层的树脂薄膜可以防止破碎砂粒的运动。 2、树脂砂达到一定温度后，将会胶结，使裂缝内的支撑、树脂砂达到一定温度后，将会胶

42、结，使裂缝内的支撑剂固结，这样可以进一步防止碎屑运移。剂固结，这样可以进一步防止碎屑运移。压前图片压前图片压后图片压后图片学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺 B、石英砂、树脂砂组合室内研究、石英砂、树脂砂组合室内研究 树脂砂占的比例越大，导流能力相对要大，而且下降的速度要慢，表明要树脂砂占的比例越大，导流能力相对要大，而且下降的速度要慢，表明要获得较高的导流能力，可以在经济范围内适当增加树脂砂的比例。获得较高的导流能力，可以在经济范围内适当增加树脂砂的比例。学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺石英砂尾随树脂砂导流能

43、力评价结果石英砂尾随树脂砂导流能力评价结果 石英砂尾随树脂砂组合，不能用在较大的闭合压石英砂尾随树脂砂组合，不能用在较大的闭合压力下，在力下，在40MPa闭合压力下，应该使用石英砂尾随树闭合压力下，应该使用石英砂尾随树脂砂组合（脂砂组合（80：20%）组合，这样可以获得较为理）组合，这样可以获得较为理想的导流能力。想的导流能力。 学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识66将具有一定柔韧性的纤维物质混在携砂液中同时注入地层将具有一定柔韧性的纤维物质混在携砂液中同时注入地层,在人工裂缝中在人工裂缝中形成复合性支撑剂形成复合性支撑剂,支撑剂是基体支撑剂是基体,纤维是增强

44、相纤维是增强相。第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺纤维防砂压裂工艺技术纤维防砂压裂工艺技术学生常见病预防知识67防砂原理：防砂原理：每根纤维与若干支撑剂颗粒每根纤维与若干支撑剂颗粒相互接触相互接触,通过接触压力和通过接触压力和摩擦力相互作用，形成空间摩擦力相互作用，形成空间网状结构而增强支撑剂的内网状结构而增强支撑剂的内聚力，从而增强支撑剂砂拱聚力，从而增强支撑剂砂拱移动变形的阻力及耐冲刷的移动变形的阻力及耐冲刷的能力，从而将支撑剂稳定在能力，从而将支撑剂稳定在原始位置原始位置,而流体可以自由而流体可以自由通过。通过。第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识68 某种纤维某种纤维+支撑

45、剂的稳定性评价试验支撑剂的稳定性评价试验当压裂液粘度为当压裂液粘度为50mPa.s时，其时，其临界出砂流速提高临界出砂流速提高了了10一一50倍以上倍以上;当压裂液当压裂液粘度为粘度为18mPa.s时，其临界出砂流速提高了时，其临界出砂流速提高了30-40倍以上。这说明纤维倍以上。这说明纤维+支撑支撑剂能够明显提高支撑剂的稳定性，从而有利于预防压裂井支撑剂回流返吐。剂能够明显提高支撑剂的稳定性，从而有利于预防压裂井支撑剂回流返吐。稳定性能：稳定性能：第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识69工艺技术优点：工艺技术优点：1、防止支撑剂快速沉降、防止支撑剂快速沉降第三节、第三节、压裂工

46、艺压裂工艺学生常见病预防知识70 在常规压裂中，支撑剂在常规压裂中，支撑剂微粒沉降遵循斯托克定微粒沉降遵循斯托克定律：在支撑剂沉降床和律：在支撑剂沉降床和液体之间形成明显的分液体之间形成明显的分界面；界面；含纤维的支撑剂砂浆则含纤维的支撑剂砂浆则符合符合Kynch沉降：随着沉降：随着沉降的进行，并不能形沉降的进行，并不能形成明显的微粒，流体边成明显的微粒，流体边界相反，纤维、微粒混界相反，纤维、微粒混合物慢慢压实，形成整合物慢慢压实，形成整体。体。第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识71较高的沉降速度较高的沉降速度将导致裂缝闭合将导致裂缝闭合前支撑剂集中在前支撑剂集中在裂缝的底部

47、。裂缝的底部。较低的沉降速度较低的沉降速度能够促进支撑剂能够促进支撑剂完全均匀的分布完全均匀的分布到整个裂缝中到整个裂缝中第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识722、防止支撑剂大量嵌入地层、防止支撑剂大量嵌入地层第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识733、促进支撑剂输送、促进支撑剂输送1、纤维砂浆、纤维砂浆2、常规砂浆、常规砂浆支撑剂沉积支撑剂沉积第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识74降低压裂液粘度降低压裂液粘度流体粘度高导致流体粘度高导致裂缝扩展到产层裂缝扩展到产层以外，促进支撑以外，促进支撑剂沉降，影响产剂沉降，影响产量。量。流体粘度低降低流体粘

48、度低降低了裂缝高度，加了裂缝高度，加入纤维有助于支入纤维有助于支撑剂悬浮直到裂撑剂悬浮直到裂缝闭合。缝闭合。第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识75纤维对导流能力的影响：纤维对导流能力的影响：0.7第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识76先导型试验：先导型试验：北北96井井压力波动大压力波动大累计增油累计增油345吨吨第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识77缺少专业设备缺少专业设备第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺 目前国内外的重复压裂主要有三种方式目前国内外的重复压裂主要有三种方式: (1)继续延伸原有

49、裂缝继续延伸原有裂缝 (2)补层压出新裂缝补层压出新裂缝 (3)改向重复压裂改向重复压裂 封堵原有裂缝后，采用定向射孔技术重新射封堵原有裂缝后，采用定向射孔技术重新射孔孔 在压裂时用封堵剂封堵原有裂缝，改变地层在压裂时用封堵剂封堵原有裂缝，改变地层水水 以保证在不同于原有裂缝的方位以保证在不同于原有裂缝的方位 。平应力大小，从而使裂缝转向。平应力大小，从而使裂缝转向。学生常见病预防知识第三节、第三节、压裂工艺压裂工艺1.1、转向压裂的技术原理、转向压裂的技术原理压裂井压裂井口管汇水泥泵旋塞阀暂堵剂 暂堵剂为粘弹性的固体小颗粒，遵暂堵剂为粘弹性的固体小颗粒，遵循流体向阻力最小方向流动的原则，转循

50、流体向阻力最小方向流动的原则，转向剂颗粒进入原有裂缝或高渗透层连通向剂颗粒进入原有裂缝或高渗透层连通的井筒的炮眼，部分进入地层中的裂缝的井筒的炮眼，部分进入地层中的裂缝端部或高渗透层，在炮眼处和高渗透带端部或高渗透层，在炮眼处和高渗透带产生滤饼桥堵，使后续工作液不能向裂产生滤饼桥堵，使后续工作液不能向裂缝和高渗透带进入，造成地层水平诱变缝和高渗透带进入，造成地层水平诱变应力的变化，当原来的最小主应力有由应力的变化，当原来的最小主应力有由于诱变应力的变化而变得比原来的最大于诱变应力的变化而变得比原来的最大主应力还大时，在一定的水平两向应力主应力还大时，在一定的水平两向应力差条件下，就会产生二次破