【正文】 裂技術(shù)的發(fā)展趨勢分析 目錄 ? 前言 ? 水力壓裂技術(shù)概述 ? 壓前儲層評價(jià)技術(shù) ? 壓裂材料技術(shù) ? 壓裂的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù) ? 部分實(shí)例分析 ? 未來壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢分析 ，低滲透油氣藏儲量構(gòu)成比例逐年提高 ? 截止 2022年底，中石油探明低滲透油藏原油儲量近 100億噸，低滲油藏占總探明儲量的 40%左右。 ? 目前中石油發(fā)現(xiàn)的低滲透氣藏儲量約為 3萬多億立方米，低滲氣藏占總儲量的 55%左右。 中石油年石油探明儲量及低滲儲量的比例0 . 0 01 . 0 02 . 0 03 . 0 04 . 0 05 . 0 06 . 0 01998 1999 2022 2022 2022 2022 2022 2022年探明石油儲量（億噸）0102030405060708090100低滲儲量比例（％）年探明石油儲量（億噸） 低滲儲量百分?jǐn)?shù)（%）中石油年探明天然氣儲量及低滲儲量的比例0100020223000400050001996 1997 1998 1999 2022 2022 2022 2022 2022 2022年探明天然氣儲量（億方）0102030405060708090100低滲儲量比例（％）年探明天然氣儲量（億方） 低滲儲量百分?jǐn)?shù)（%）2. 壓裂酸化技術(shù)在低滲透油氣藏勘探開發(fā)中作用巨大 ?自 1947年首次壓裂，至 1988年作業(yè)總量已超過 100萬井次以上 ?北美 3540%的井進(jìn)行了水力壓裂， 2530%的石油儲量是通過壓裂獲得的 ?從 1955年至 2022年底，國內(nèi)壓裂酸化作業(yè) 23萬井次以上，共增油 上（平均單井 534噸）。 壓裂酸化在低滲油藏開發(fā)中作用020224000600080001000012022140001986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2022 2022 2022 2022 2022 2022壓裂酸化井次（井次）01002003004005006007008009001000年增油量（萬噸）壓裂酸化井次 年增產(chǎn)量（萬噸） 在國際范圍內(nèi)，壓裂酸化技術(shù)愈來愈受到重視。 ? 地質(zhì) ? 測井、錄井 ? 鉆井、完井 ? 油藏 ? …… ? 壓裂酸化 ? 試油、試氣、投產(chǎn) 目錄 ? 前言 ? 水力壓裂技術(shù)概述 ? 壓前儲層評價(jià)技術(shù) ? 壓裂材料技術(shù) ? 壓裂的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù) ? 部分實(shí)例分析 ? 未來壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢分析 一、水力壓裂工作原理 ?近井解堵 ?儲層改造 ?地層防砂 ?區(qū)塊開發(fā) 主要用途 ?第一次水力壓裂試驗(yàn)： 1947年，美國 Kansas的 Houghton油田， 4個(gè)碳酸鹽儲層，壓前進(jìn)行過酸化，采用上、下封隔器逐級分層壓裂，每層使用稠化凝固汽油并接著注入汽油作為破膠劑，不加支撐劑。 ?同年，在美國東 Teaxs油田 Woodbine砂巖層進(jìn)行水力壓裂，使用膠化礦場原油， 16目石英砂，破膠劑，取得了極大的成功。 ?專利規(guī)定了攜砂液為通過濾紙的粘度大于 30cp的液體。 二、水力壓裂的產(chǎn)生和發(fā)展 ?第一代壓裂 (1940’1970’)：小型壓裂 加砂量較小，在 10m3左右，主要是解除近井地帶污染 ? 第二代壓裂 (1970’1980’)：中型壓裂 加砂量迅速增加，主要是增加地層深部油流通道， 提高低滲透油層導(dǎo)流能力 ?第三代壓裂 (1980’1990’)：端部脫砂壓裂 將壓裂增產(chǎn)措施應(yīng)用到中、高滲儲層，雙倍縫寬，主要是大幅度提高儲 層導(dǎo)流能力 ?第四代壓裂 (1990’ )：大型壓裂、開發(fā)壓裂 將壓裂作為一種開發(fā)方式，從油藏系統(tǒng)出發(fā)，應(yīng)用壓裂技術(shù) 水力壓裂技術(shù)發(fā)展 三、水力壓裂造縫機(jī)理 裂縫形態(tài) 裂縫方位 裂縫尺寸 在水力壓裂中，了解裂縫的形成條件、裂縫形態(tài)、方向?qū)τ行У匕l(fā)揮壓裂在增產(chǎn)、增注中的作用十分重要。 σZ σY σX 垂直裂縫 當(dāng) σZ σ H時(shí)，產(chǎn)生垂直裂縫，此垂直縫的方位又決定于兩個(gè)水平應(yīng)力 σ X 和 σ Y的大小，當(dāng) σ Y σ X ，則裂縫處于垂直于最小主應(yīng)力 σ X 、平行于 σ Y的方位；當(dāng) σ Z σ H ，則裂縫處于垂直于最小主應(yīng)力σ Y 、平行于 σ X的方位。當(dāng) σ X=σ Y時(shí)，平面上會產(chǎn)生均勻的圓形，當(dāng)σ X≠σ Y時(shí)，平面上會產(chǎn)生類似橢圓或呈不規(guī)則的分布。但成本高、速度慢、操作復(fù)雜。但這只是一種統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)地區(qū)情況會有所不同，有時(shí)差異還較大。這也是一種統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)地區(qū)甚至每口井因其它因素的影響會有所不同。 ?流體自地層線性地流入裂縫，同時(shí)，裂縫中的流體再線性地流入井筒。 ?由于裂縫的存在，相當(dāng)于擴(kuò)大了井筒半徑，增加了滲流面積，滲流阻力比壓前大幅度降低，所以產(chǎn)量也要比壓前有較大的提高。 水力壓裂在低滲透油田開發(fā)中的作用和地位 ? 解除近井筒傷害 ? 單井增產(chǎn)、增注（低滲 +中高滲） ? 增儲：探井壓裂評價(jià)油藏 ? 油藏管理（間接壓裂）：完善注采剖面 ? 油藏開發(fā)：整體壓裂、開發(fā)壓裂 ? 與三采結(jié)合：聚合物驅(qū) +壓裂 ? 防砂：壓裂 +防砂 ? 廢棄物處理：壓裂造縫充填廢棄物 目錄 ? 前言 ? 水力壓裂技術(shù)概述 ? 壓前儲層評價(jià)技術(shù) ? 壓裂材料技術(shù) ? 壓裂的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù) ? 部分實(shí)例分析 ? 未來壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢分析 一、壓前儲層評價(jià)的意義 ? （近井筒滲流阻力） ? ? ? 貫穿于開發(fā)的全過程。 閉合壓力的評估 ? 常規(guī)壓降分析； ? 測井、孔隙壓力及上覆壓力計(jì)算 ? 平衡測試法 ? 微壓裂法 ? 瞬時(shí)停泵壓力法 地應(yīng)力方位 ? 地面電位； ? 微地震波 ? 古地磁 ? 地面傾斜儀； ? 地層傾角測井； iNiNmkjkjrrrr?? .)2(2110000??????? 3 β 23 2 β 13 β 12 k14 1 β 34 4 β 14 β 24 f i g u r e 3 a s c h e m a t i c p i c t u r e o f d e t e r m i n i n g f r a c t u r e a z i m u t h kx動態(tài)分析法及 Tiltmeter法 縫高延伸 ?應(yīng)力剖面處理方法 ?特殊測井分析模型（橫波和縱波） ?常規(guī)測井分析模型（無橫波） ?實(shí)測結(jié)果校正模型 密度聲波時(shí)差測井 地層濾失性評價(jià) ? 小型測試壓裂試驗(yàn) ? 壓裂施工壓力 ? 壓裂停泵后壓力降落 ? 凈壓力擬合 由兩次瞬時(shí)停泵壓力求綜合濾失系數(shù)的公式為： 39。100)]1)()((39。 t 任一施工時(shí)間（ min ） 。 I SI P ( t0） , I SI P ( t ) 分別為前置液某一時(shí)間 t0停泵壓力和壓裂施工中任 一時(shí)間 t 的停泵壓力（ MPa ） 。 對 KGD 模型， C’ = 0. 19 03 , C’ ’ = 0. 46 76 7 。 其計(jì)算公式為： ozOpI S I PpI S I Pv???32 ???? ( 4 2) )1()21)(1(.26vtcvvgE??????? ( 4 3) 式中， v 泊松比，無因次； E 楊氏模量， MPa 。 σ z 上覆地層壓力， MPa 。 ρ 地層巖石密度， kg /m3； △ tc 縱波時(shí)差， μ s/m 。斷裂韌性是載荷參數(shù) (如縫中壓力，原地應(yīng)力 )和巖體參數(shù) (如裂縫尺寸 )的函數(shù)它可以提供裂縫擴(kuò)展的判據(jù)。 過建立內(nèi)壓式巖石斷裂韌性試驗(yàn)，測量不同圍壓、不同巖性巖石的斷裂韌性，建立了基于聲波測井資料的巖石斷裂韌性解釋模型。 建立了利用測井資料預(yù)測巖石斷裂韌性的理論模型，從而使斷裂韌性的預(yù)測走向?qū)嵱没? 斷裂韌性與縱、橫波，動、靜態(tài)彈性模量及抗壓強(qiáng)度的關(guān)系參 數(shù) 與斷裂韌性 K1c的統(tǒng)計(jì)關(guān)系 相關(guān)系數(shù) (R2)縱波速度 VpK1c=0. 0 001 Vp 3 85 61 3橫波速度 VsK1c=0. 0 002 Vs 8 76 56 4動態(tài)彈性模量 EdK1c=0. 0 109 Ed+ 5 12 59 6靜態(tài)彈性模量 EsK1c=0. 0 111 Es+ 0 18 40 5抗壓強(qiáng)度 c? K1c=0. 0 029 c? +0. 10 13 61 8模擬地層條件下，地層巖石斷裂韌性與應(yīng)力變化規(guī)律研究，建立了地層斷裂韌性與有效應(yīng)力的線性方程 ,并考察了其對裂縫形狀的影響。 ? 為