水力壓裂技術(shù)ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 什么是壓裂液？什么是支撐劑？壓裂液和支撐劑在壓裂施工中各起什么作用？ 壓裂施工中常用的壓裂設(shè)備和工具有哪些？這些壓裂設(shè)備和工具在壓裂施工中各起什么作用？ 分層壓裂常見(jiàn)的方法有那些？請(qǐng)分別說(shuō)明他們的方法及適應(yīng)性？ 壓裂施工工序一般分哪幾個(gè)步驟？ 壓裂施工中常見(jiàn)的問(wèn)題有哪些？分析原因。 五、超聲波井底處理技術(shù) 1．原理 ： 是利用超聲波的振動(dòng)、空化作用、熱效應(yīng)等作用于油層，解除近井地帶的污染和堵塞，以達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。 （ 2）空化作用： （ 3）熱效應(yīng)： 振動(dòng)波穿過(guò)介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)吸收一定的能量，就會(huì)引起局部升溫。 2）水力振蕩作用 ： 高能氣體引起液體振動(dòng)，產(chǎn)生壓力周期波動(dòng)，有助于裂縫形成和清理堵塞。 5— 5 增產(chǎn)增注新技術(shù)介紹 一．端部脫砂壓裂技術(shù) 1．端部脫砂壓裂原理： 主要用于中、高滲透油氣藏和不穩(wěn)定疏松地層的油井解堵防砂增產(chǎn)作業(yè)。 9．壓后作業(yè)： 按壓裂設(shè)計(jì)要求探砂面，起壓裂管柱，完井，投產(chǎn)。目的是檢查井下管柱及井下工具情況，檢查欲壓裂層的吸水能力。 原理： 下井時(shí)管柱除最下一級(jí)封隔器和噴嘴不帶滑套外，其它各級(jí)封隔器和噴嘴都帶滑套，滑套的作用是密封封隔器和噴嘴上的水眼。 限流法的工藝過(guò)程 3．限流法分層壓裂 限流法分層壓裂適用于多層而各層之間的破裂壓力有一定差別的井。施工結(jié)束后，井底壓力降低，堵球在壓差作用下，反排出來(lái)。高強(qiáng)度陶粒：承壓： 100 MPa 3．樹(shù)脂砂： 是將樹(shù)脂薄膜包裹到石英砂表面上。 1）前置液 膠連液體 2）攜砂液 含支撐劑砂漿 3)頂替液 活性水 壓裂 液的 性能 壓裂 液類 型 水基壓裂液、油基壓裂液、乳化壓裂液、泡沫壓裂液、醇基壓裂液、表面活性劑膠束壓裂液、濃縮壓裂液。 ?工作壓力： 100MPa ?通 徑： 60mm ?重 量： 80kg ?連接方式：上接頭為Tr53/8 /吋，可與壓裂地面管線配接。 3．儀表車 儀表車在壓裂中起著很重要的作用，記錄壓裂過(guò)程中各種參數(shù)，是控制其它壓裂設(shè)備的中樞系統(tǒng)。 1）采用采油樹(shù)壓裂的井口 :采油樹(shù)型號(hào)： 250、 350、 600、 700、 1050型等。 （ 2）計(jì)算壓裂掖用量 ≈7（臺(tái)） 壓裂掖總量： （根據(jù)題意取 ～ 3m179。 ； c—— 含砂比，％。 含砂比的計(jì)算公式為： tQVc?? 砂 100% 就是攜砂液的體積 式中： c—— 含砂比 (體積比 )，％； V砂 —— 加砂的總體積， m179。 —— 地層的吸液量， m179。 采用線性加砂程序裂縫導(dǎo)流能力沿縫長(zhǎng)分布更加合理。 3．水力壓裂增產(chǎn)、增注的基本原理 利用地面高壓泵注設(shè)備將高粘度的流體以大大超過(guò)地層吸收能力的量注入井筒，憋起高壓，在地層中形成裂縫并向前延伸。 （二）形成水平裂縫的條件 當(dāng)產(chǎn)生水平裂縫時(shí)，井筒內(nèi)注人流體的壓力等于地層的破裂壓力，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)修正后得到形成水平裂縫的條件： 121. 941z thFspp???????????即：破裂壓力梯度 β是指地層破裂壓力與地層深度的比值。 —— 畢奧特 (Biot)常數(shù)，無(wú)因次。 結(jié)論： 這種應(yīng)力分布表明，由于圓孔的存在，產(chǎn)生了圓孔周圍的應(yīng)力集中，孔壁上的應(yīng)力比遠(yuǎn)處的大得多，這就是地層破裂壓力大于裂縫延伸壓力的重要原因。 180186。簡(jiǎn)化起見(jiàn)，將地層中三維應(yīng)力用二維方法來(lái)處理。 5~1 水力壓裂增產(chǎn)增注的基本原理 一．造縫機(jī)理 （地應(yīng)力及其分布） （一）地應(yīng)力 [σz 、 σH (σx及 σy ) ] 1．作用在單元體上的垂向應(yīng)力來(lái)自上覆巖層的重量 其大小： gdzs??? ? 0 ??式中 σz—— 垂向主應(yīng)力， Pa； H—— 地層垂深， m； g—— 重力加速度 (9． 81 m/s178。)； ρs—— 上覆層巖石密度， kg/m179。用無(wú)限大平板中鉆有一個(gè)圓孔的受力情況來(lái)分析。= 3σ y－ σ x （ 2）當(dāng) r=a， σ xσ y， θ =90176。 2．井眼內(nèi)壓所引起的井壁應(yīng)力 式中 Pe —— 厚壁筒外邊界壓力， Pa；（井眼內(nèi)壓在外邊界產(chǎn)生的壓力） re —— 厚壁筒外邊界半徑， m； ra —— 厚壁筒內(nèi)半徑， m； Pi —— 內(nèi)壓， Pa r —— 距井軸半徑， cm。 井壁上的總周向應(yīng)力 ： 顯然在地層破裂前，井壁上的總周向應(yīng)力應(yīng)為 地應(yīng)力 、 井筒內(nèi)壓 及 液體滲濾 所引起的周向應(yīng)力之和，即： ? ? ? ? 123 1y x i i sp p p? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??5— 8 二．造縫的條件 (破裂壓力 p破 ) 破裂壓力： 是指油層被壓開(kāi)的瞬間，被壓層位所受的壓力 。 （三）破裂壓力梯度 為了便于比較與預(yù)測(cè)各油田（油井）的破裂壓力，常使用破裂梯度，用 β表示，其物理意義： FPH? ?地 層 破 裂 壓 力地 層 深 度（ MPa/m） 三．地面泵壓的確定 (1) 地 層產(chǎn)生垂直裂縫時(shí)地面泵壓的確定： （產(chǎn)生垂直裂縫的油藏） B F m fp p p p? ? ?式中： PB— 井口施工泵壓， MPa； PF— 地層破裂壓力， MPa； Pm— 井筒液柱壓力， MPa； Pf — 管線及管柱產(chǎn)生的壓力損失， MPa。利用攜砂液將支撐劑帶入裂縫中，形成高導(dǎo)流能力的支撐裂縫 ；由于改變了井底附近流體的滲流狀態(tài)，提高了油層的滲流能力，從而達(dá)到增產(chǎn)、增注的目的。 3．其他參數(shù)確定 1）油層破裂壓力的計(jì)算 （ 理論計(jì)算、小型測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)估算 ） 油層破裂壓力 是指油層被壓開(kāi)的瞬間被壓裂層位所受的壓力。／ min； q—— 壓裂前油井的穩(wěn)定日產(chǎn)量， t； Δ 地面排量按 3）地面泵壓的計(jì)算 P P P P P P? ? ? ? ?泵 壓 局 損井 口 破 摩 阻 液 柱P泵 壓P井 口P摩 阻P局 損P液 柱 式中： —— 地面泵壓， MPa； —— 井口壓力， MPa； —— 壓裂液在管柱內(nèi)流動(dòng)時(shí)的摩阻壓力降， MPa； —— 井下工具對(duì)流體的局部阻力損失， MPa； —— 井筒內(nèi)液柱壓力， MPa。； Q—— 加砂時(shí)地面泵排量， m179。 ③ 頂替液： V頂確定方法：一般為井筒容積的 ～ 3倍，夠用就行 。的下限） （根據(jù)題意取 8～ 10m179。 250型即 25MPa，用于淺井，其余用于中、深、超深井。又稱壓裂指揮車。 壓裂投球器 工作壓力 (MPa) 100 投球數(shù)量 (個(gè) ) 200 封堵球直徑 (mm) 1822 工作方式 手動(dòng) /電動(dòng) 投球速度 (個(gè) /s) 24(可調(diào) ) 投球原理圖 1000方壓裂液 壓裂液連續(xù)混配系統(tǒng) ? 減少壓裂液浪費(fèi) ? 簡(jiǎn)化配液工序 ? 保證壓裂液質(zhì)量 ? 節(jié)省壓裂液運(yùn)輸費(fèi)用 （三）壓裂管柱 組成： 主要由壓裂油管、封隔器、噴砂器、水力錨等組成。 水基壓裂液：以水為介質(zhì)，加入各種添加劑，形成具有較強(qiáng)綜合性能的壓裂液。承壓： 55—69MPa （二）添加劑 1．稠化劑（增
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