壓裂基礎培訓ppt課件(已修改)
2025-01-22 18:41 本頁面
【正文】 壓裂基礎培訓 準東采油廠 2022年 07月 劉 進 軍 第一節(jié) 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 第二節(jié) 壓裂工藝 壓裂基礎培訓 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 概 述 ?最小地應力 ?巖石抗張強度 ?斷裂韌性 水力壓裂示意圖 準東油田開發(fā)井的壓裂設計模式 資 料 搜 集 井的開發(fā)曲線 井的測井曲線 出液剖面資料 沉積相帶圖 壓力保持程度圖 剩余可采儲量圖 歷年壓裂施工參數(shù) 壓裂設計思路 形成 壓裂優(yōu)化設計 達到壓裂設計要求 壓裂配套工藝技術 監(jiān)督 裂縫半長 裂縫導導流能力 前置液 加砂強度 平均砂比 核心 : 油藏研究與工藝研究結合 關鍵 : 工藝技術與規(guī)模優(yōu)化結合 結合 概 述 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 ?油氣井參數(shù) 如：井筒套管、井下工具、射孔位置、射孔數(shù)、固井質(zhì)量等。 ?油氣層參數(shù) 如：儲層巖石力學性質(zhì)，如泊松比、楊氏模量、抗壓強度；儲層地應力的垂向分布及最小水平主應力的方位 。遮擋層的巖性、厚度與地應力值等。 ?壓裂參數(shù) 裂縫延伸壓力和裂縫閉合壓力 。壓裂液視粘度、流態(tài)指數(shù)和稠度系數(shù) 。壓裂液初濾失和綜合濾失系數(shù) 。壓裂液流經(jīng)井下管柱與射孔孔眼的摩阻損失等。 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 (1)巖石的泊松比 當巖石受抗壓應力時，在彈性范圍內(nèi)，巖石的側向應變與軸 向應變的比值，稱為巖石的泊松比。即 力學參數(shù) 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 巖石類型 楊氏模量，104MPa 泊 松 比 巖石類型 楊氏模量，104MPa 泊 松 比 硬砂巖 4 .4 0 .1 5 礫巖 7 .4 0 .2 1 中硬砂巖 2 .1 0 .1 7 白云巖 4 .0 ~ 8 .4 0 .2 5 軟砂巖 0 .3 0 .2 0 花崗巖 2 .0 ~ 6 .0 0 .2 5 硬灰?guī)r 7 .4 0 .2 5 泥巖 2 .0 ~ 5 .0 0 .3 5 中硬灰?guī)r 0 .2 7 頁巖 1 .0 ~ 3 .5 0 .3 0 軟灰?guī)r 0 .8 0 .3 0 煤 1 .0 ~ 2 .0 0 .3 0 一般，泊松比是一個 0 v，大多數(shù)情況下約等于 (只有在最疏松的巖石中才有可能達到 )。 泊松比是確定地層水平主應力值及其垂向分布的重要參數(shù)。由于地應力值與地層破裂壓力、裂縫延伸壓力、裂縫閉合壓力以及裂縫高度有關，所以，泊松比在壓裂設計中起著重要作用。 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 (2)巖石的彈性模量 巖石受拉應力或壓應力時，當負荷增加到一定程度后，應力與應變曲線變成線性關系 (從 A至 B)。比例常數(shù) E稱為巖石的彈性模量。即 彈性模量主要影響 裂縫的寬度和高度 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 砂巖的靜態(tài)彈性性質(zhì) (取自 Howard和 Fast著，油層 水力壓裂，石油工業(yè)出版社， 1984) 結論： 彈性模量值越大， 泊松比越小， 說明儲層巖石越 致密堅硬，造縫寬度變窄，而施工的凈壓力將有所提高。 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 力學參數(shù) 目前國內(nèi)外對碳酸巖層壓裂尚未有成功典范 ， 準東采油廠先后對火南 北 3B402等 碳酸巖層進行壓裂 ， 均造成砂堵 ， 在 火南 6還在加砂前 ， 采用了段塞加砂技術 ， 兩次壓裂 均造成砂堵 ， 其主要原因是裂縫的寬度 W和彈性模量 E成反比 ， 而碳酸巖彈性模量是砂巖彈性模量的好幾倍 ， 所以造成碳酸巖儲層裂縫的寬度非常小 ， 所以加砂必然會造成砂堵 。 因此碳酸巖儲層應進行酸壓 。 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 分層 A B C D E上界層 34483 34483 34483 34483 儲層 34483 20690 13793 6897 34483下界層 34483 34483 34483 34483 楊氏彈性模量與裂縫高度關系曲線 力學參數(shù) 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 力學參數(shù) （ 3）地應力 存在于地殼內(nèi)部的應力，是由于地殼內(nèi)部的垂直運動和水平運動及其它因素綜合作用引起介質(zhì)內(nèi)部單位面積上的作用力。地下巖石應力狀態(tài)：為三向不等壓壓縮狀態(tài)。 ?x（ ?x） ?y (?y) ?z (?z) 主應力 : ?x ， ?y， ?z 。 應 變 : ?x， ?y， ?z 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 人工裂縫方位 原理：裂縫面垂直于最小主應力方向 ?當 ?x ?Y ?z 形成水平裂縫； ??z ?x ?Y形成垂直裂縫 。 ?y ?x ?z ?x ?y ?z 力學參數(shù) 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 ?x ?y ?z 垂向主應力 ： 作用在巖石單元體上的垂向主應力來自上覆巖層重力。一般，該值可估計為 : 力學參數(shù) 一、 壓裂設計參數(shù)及裂縫幾何形狀 2500251025202530
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