【正文】 ； ” ” 油套環(huán)空注入 /油套混合注入 (1)優(yōu)點： 沿程摩阻小，地面泵壓低，泵注排量大，在相同的地層 條件下，同一排量可節(jié)約設備功率，降低施工成本。 (二 )如何判斷水力壓裂的裂縫方位 微地震方法 測斜儀方法 電阻率方法 生產(chǎn)動態(tài)方法 S N E W (三 )水力壓裂施工方式 油管注入 (1)優(yōu)點： 有利于保護套管 在高流速下能減少或避免在井筒內脫砂 便于分層壓裂 井下作業(yè)簡單方便。 (2)破裂壓力梯度 破裂壓力梯度小于 ，大于 水平裂縫 ,。 (區(qū)塊 層位 井數(shù)及工作量 ) 現(xiàn)場經(jīng)驗法（中亞石油產(chǎn)生垂直裂縫） (1)深度 儲層深度低于 700m產(chǎn)生水平裂縫，超過 800m產(chǎn)生垂直裂縫， 700800m兩種情況都有可能。 高角度水平裂縫 高角度垂直裂縫 (一 )如何判斷水力裂縫形態(tài) 巖石力學測試法 通過取巖心對三向應力值進行測試，這是最科學、最準確的判斷方法。 水力壓裂過程中形成兩種類型的裂縫 即 :垂直裂縫和水平裂縫 在現(xiàn)場壓裂施工過程中很少有絕對的水平或垂直裂縫產(chǎn)生。 垂直裂縫方位 : 當 σ Y σ X 時 , 裂縫垂直于 σ X 、平行于 σ Y方位； σX σY σZ 水平裂縫 當 σ H σ Z時，產(chǎn)生水平裂縫。 在地層中形成人工裂縫的條件與地應力及其分布、巖石力學性質、壓裂液性質、注入方式等都有密切關系。 徑向流 滲流面積小、滲流阻力大，流入井筒的產(chǎn)量也相對較低。 地層線性流 地層線性流只能在裂縫導流能力較高時才出現(xiàn)。 巖石力學參數(shù)的測試 裂縫形態(tài)、產(chǎn)狀、方位的認識及過程； 壓裂設計及監(jiān)測技術的完善 模擬水力裂縫的模型應用：二維到三維裂縫模型 人工裂縫監(jiān)測技術的改善：數(shù)字化設備 壓裂材料的開發(fā) 高粘壓裂液的應用：線性膠到交聯(lián)凍膠壓裂液 支撐劑的改進：高密度、高強度支撐劑的應用 壓裂液流變學研究：流變儀與動態(tài)模擬實驗裝置 壓裂液化學發(fā)展的新進展 新型壓裂技術的應用 大規(guī)模壓裂技術 開發(fā)壓裂技術 特殊井壓裂技術 2 、水力壓裂關鍵技術的發(fā)展 3 、 水力壓裂技術熱點研究及發(fā)展趨勢 研制與開發(fā)新型壓裂材料 新型壓裂液體系 ,(如低傷害壓裂液 重質壓裂液等 ) 高質量 (高強度 低密度 低價格 )人造支撐劑等 研制與開發(fā)井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 實時傳輸井下壓力 井下流量 流體流變參數(shù)等 高度精密的數(shù)據(jù)監(jiān)測與解釋技術 研制與開發(fā)大型壓裂技術及相應的硬件設備 研制與開發(fā)特殊類型油 (氣 )井壓裂工藝 深井 超深井 水平井 斜度井等 壓裂配套工藝技術 (1)熱點 研究 (2)發(fā)展趨勢 實用技術 前沿技術 單井 整體改造 整體改造 開發(fā)壓裂 二維 擬三維 擬三維 全三維 靜態(tài) 擬合 擬合 實時 單一 系統(tǒng) 系統(tǒng) 集成 重壓 規(guī)模 規(guī)模 新縫 成功率 低傷害 低傷害 清潔 △ △ △ △ △ 480m 360m 單井壓裂 油藏開發(fā)壓裂 單井壓裂與油藏開發(fā)壓裂的區(qū)別 研究對象 : 單井 油藏 (以低滲透為主 ) 目標函數(shù) : 最大產(chǎn)量和凈現(xiàn)值 最大產(chǎn)量、凈現(xiàn)值和 采收率 研究結果 : 裂縫特性和施工參數(shù) 井網(wǎng)型式下的 裂縫特性和施工參數(shù) 二、水力壓裂技術的增產(chǎn)機理 水力壓裂技術的四大功能 : 溝通儲層 解除污染 改變流態(tài) 提高導流能力 黑箭頭表示油氣流動路徑 無裂縫的油氣徑向流動 井筒 含油氣的多孔儲層巖石 有裂縫后油氣流動變成“線性” 流動 含油氣的多孔儲層巖石 水力裂縫 壓裂基礎知識技術培訓 思考一下？ 下面的圖例象什么“社會現(xiàn)象”？ “讓一部分人先富起來” “讓公路邊的人先富起來” “讓沿海的人先富起來” “讓裂縫邊的油先流出來” 思考一下？ 下面的圖例象什么“社會現(xiàn)象”？ “讓一部分人先富起來” “讓公路邊的人先富起來” “讓沿海的人先富起來” “讓裂縫邊的油先流出來” 裂縫線性流 進入井筒的流體大部分來源于裂縫中流體的彈性膨脹，流動基本上是線性的，該流動階段時間很短。 由于在地層中形成了足 夠長度、一定寬度及高度的 人工填砂裂縫，并且具有很 高的導流能力，使油 (氣 )流能 夠暢通入井，起到增產(chǎn)增注的 目的。水力壓裂技術監(jiān)督與管理 中亞石油有限公司 2022年 4月 水力壓裂技術監(jiān)督與管理 第一節(jié) 水力壓裂基本原理 第二節(jié) 水力壓裂作業(yè)地面流程與設備 第三節(jié) 水力壓裂工具 第四節(jié) 壓裂液及其質量檢測 第五節(jié) 支撐劑及其質量檢測 第六節(jié) 水力壓裂現(xiàn)場施工及質量監(jiān)督 第七節(jié) 水力壓裂作業(yè)安全規(guī)定 第一節(jié) 水力壓裂基本原理 一、水力壓裂技術的發(fā)展概述 二、水力壓裂技術的增產(chǎn)機理 三、水力壓裂技術的造縫機理 四、水力壓裂技術的施工方法 一、水力壓裂技術的發(fā)展概述 基本定位 : 水力壓裂技術是油 (氣 )藏增產(chǎn)增注的重要措施。 工藝方法 : 通過高壓泵組將壓裂液以大大超過地層吸收能力的排量注入，在井底附近憋起超過井壁附近地應力及巖石抗張強度的壓力后，使地層形成人工水力裂縫，隨后將帶有支撐劑的攜砂液注入人工裂縫中。 1940’ 1970’ ：小規(guī)模 (型 )壓裂技術 第一代壓裂技術 特點 : 支撐劑加入量較小，一般在 10m3左右 針對性及作用 : 儲層近井地帶 解除污染和堵塞 1970’ 1980’ ：中型壓裂技術 第二代壓裂技術 特點 : 支撐劑加入量增加 針對性及作用 : 低滲透油層 提高導流能力 1980’ 1990’ ：中高含水油田壓裂技術 第三代壓裂技術 特點 : 在中高含水油層中進行重復壓裂 針對性及作用 : 高含水儲層 調整油水運動規(guī)律、實現(xiàn)控水穩(wěn)油 1 、 水力壓裂技術的產(chǎn)生 1990’ 現(xiàn)在：大型壓裂、開發(fā)壓裂 第四代壓裂技術 特點 : 支撐劑加入量足夠大 開發(fā)壓裂 壓裂技術新發(fā)展 針對性及作用 : 隨著勘探找儲量的難度起來越大 ,要求壓裂改造的 規(guī)模也越來越大 ,已經(jīng)成為勘探工作的戰(zhàn)略性措施 如何實現(xiàn)邊際油田的有效開發(fā) ,應用 開發(fā)壓裂 技術 , 非常注重注采系統(tǒng)與人工裂縫的合理匹配 ,提高油 田整體開發(fā)效果 壓裂技術新發(fā)展 : 壓裂設計 全三維壓裂設計 壓裂監(jiān)測 裂縫實時監(jiān)測 壓裂材料 清潔壓裂液 （ CO N 甲烷 ） 壓裂工藝 重復壓裂 連續(xù)油管壓裂 特殊類型井 (水平井和 )壓裂等 。 雙線性流 在裂縫線性流之后將出現(xiàn)雙線性流，即流體自地層線性地流入裂縫，同時裂縫中的流體再線性地流入井筒。 擬徑向流 油層經(jīng)過壓裂改造并在增產(chǎn)有效期內，由于裂縫的存在，相當于擴大井筒半徑，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。 三、水力壓裂技術的造縫機理 形態(tài) 方位 幾何尺寸 及時準確的了解人工裂縫的形成條件、人工裂縫形態(tài)、方向對有效地發(fā)揮壓裂技術十分重要。 人工裂縫 水力壓裂施工過程中 產(chǎn)生 σZ σY σX 垂直裂縫 當 σ Z σ H時，產(chǎn)生垂直裂縫 。 當 σ X=σ Y 時，平面上會產(chǎn)生圓形 當 σ X≠σ Y時 ,平面上會產(chǎn)生類似橢圓或呈不規(guī)則的分布裂縫。 主要原因是由于三向應力的相對大小造成的 ， 在大多數(shù)情況下會產(chǎn)生不同程度的偏離水平或垂直方向的高角度裂縫。一般情況下油田在勘探開發(fā)初期階段都會 不同程度 地進行三向應力測試 。這只是一種統(tǒng)計經(jīng)驗，每個地區(qū)情況會有所不同，有時差異還較大 。這也是一種統(tǒng)計經(jīng)驗，每個地區(qū)甚至每口井因其它因素的影響會有所不同。 (2)缺點： 沿程摩阻高 ,增加地面泵壓 ,消耗大部分設備功率 要求井下管柱的鋼級、抗拉強度、抗內壓、抗外擠等性能。 (2)缺點： 套管的每一部分均需要承受最高的施工壓力，因此，泵 注排量的極限與地面泵壓的極限取決于套管允許的抗內 壓強度。 (三 )水力壓裂施工方式 四、水力壓裂技術的施工方法 常規(guī)壓裂 封隔器分層壓裂 投球法分層壓裂 限流法分層壓裂 常規(guī)壓裂工藝 特點 : 管柱結構簡單 施工安全 操作方便 工藝技術成熟 不易 砂卡； 適用條件 : 淺層井 壓力低 (破裂壓力 延伸壓力 ) 上部無開層； (一 )常規(guī)壓裂工藝 套管 油管 目的層 (二 )封隔器分層壓裂工藝 單封單卡分層壓裂工藝 雙封卡單層分層壓裂工藝 封隔器 +橋塞分層壓裂工藝 封隔器 +填砂分層壓裂工藝 多級 封隔器 打滑套 分層壓裂工藝 特點 : 管柱結構簡單，施工安全，不易砂卡； 適用條件 : 各類油氣層，特別是深井和大型壓裂井； 注意事項 : 水力錨的嚙合力必須大于施工時作用于 封隔器上的上頂力，以免頂彎油管； 施工時作用于封隔器上下的壓差必須 小于封隔器允許的最大壓差； 注意事項： 如果使用壓差式 (擴張式 )封隔器時 ,管柱底部必須是縮徑管 ,以造成壓差使封隔器脹封 單封單卡分層壓裂工藝 單封單卡分層壓裂工藝 油管 縮徑管（ 喇叭口） 開層 水力錨 封隔器 目的層 套管 雙封卡單層分層壓裂工藝 特點 : 控制壓裂層位準確、可靠； 適用條件 : 各類需要進行分層壓裂改造的油氣層； 注意事項 : 施工中兩個封隔器之間拉力較大，對深井和破裂壓力高的地層注意使用； 下封隔器距下射孔底界距離越短越好 ,一般情況下應小于 1m； 噴砂器應緊接于下封隔器上部，以免施工時封隔器上形成沉砂 ； 起管柱前，應先反循環(huán)將下封隔器上部 沉砂沖凈，起管柱時，應先上下活動， 控制上提速度 。 降低雙封卡井風險； 可以采用欠頂替工藝。 3 、 封隔器 +橋塞分層壓裂工藝 橋塞 封隔器 +填砂分層壓裂工藝 特點 : 控制壓裂層段準確 降低雙封卡井風險 可以采用欠頂替工藝 適用條件 : 中深井 注意事項 : 壓裂前需先進行準確的填砂作 業(yè)； 為保證填砂封堵性， 一般選擇粉砂，或在 砂面上再進行注灰塞作業(yè)。 適用條件 :