井下作业技术手册储层改造

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1、《井下作业技术手册》储层改造储层改造储层改造：采用一定的工艺措施对储层近井地带的导流能力、油气水的入井流动状态等进行改造，从而达到提高油气层的开采效率、提高单井产量的目的。其主要途径：在地层中形成具有高导流能力的裂缝；提高近井地层的渗透率；解除近井地带的地层堵塞，使油气流入生产井的能力提高等。目前的工艺措施主要有水力压裂、酸化、高能气体压裂以及多种解堵工艺措施。第一章水力压裂1.1基础理论知识1.1.1油气层压裂增产的原理利用地面高压泵组，将压裂液在超过储层吸收能力的排量下泵入井中，井底附近憋起的高压超

2、过井壁附近的地应力及岩石的抗张强度时，在储层中形成裂缝，再将带有支撑剂的携砂液挤入裂缝中，支撑剂沿裂缝分布，从而改善目的层的导流能力。1.1.1.1压裂的目的和作用压裂过程中地面高压泵组产生的压力，通过液体传压作用施加于地层。压裂时所用液体有一定的性能要求，能在高泵压下高速度地向井内注入。当泵组的注入速度大于地层的吸收速度时，就能在井底逐渐形成很高的压力，井底憋起的压力超过岩石的抗拉及抗压强度时，地层就发生破裂或使原有微小裂缝张开，形成较大裂缝。裂缝随着高压液体不断注入，不断向地层内部扩展和延伸。一般泵

3、组的压力越高、排量越大，则形成的裂缝愈长、愈宽，直到高压液体的注入速度与地层滤失速度相等为止。为使裂缝在停泵后不会重新闭合，在注入的液体中加入一定比例的支撑剂，充填在压开的裂缝中。压裂后在储层中形成了一条或数条渗流能力较高、比原始地层的渗透率更高的人造填砂裂缝，大大改变了流体在井底附近地层的流动状况，使井的产量成倍提高。对于低渗透油气藏,压裂技术还可明显地提高最终采收率。1.1.1.2裂缝的方位通过室内试验和现场生产实践的各种检测表明，压裂的裂缝多是垂直的或斜交的，在浅井中可出现水平裂缝。裂缝的方位受要

4、压开岩层所在的早已存在的应力场所控制，如图1—1所示，裂缝往往是在岩石结构最薄弱的地方形成，裂缝面大体上垂直于地层岩石最小主应力方向。最小的注入压力应近似等于最小主应力。大多数情况下，在以活动的正断层为标志的地区，多是垂直裂缝；在以活动的逆冲断层为主的地区，多形成水平裂缝。最小注入压力完全取决于区域最小主应力，而与井的几何条件和流体渗漏情况无关。在地层松弛区，裂缝是垂直的，其最小注入压力比上覆岩石压力要小。在地层压缩区，裂缝是水平的，所需要的注入压力等于或大于上覆岩石压力。-136-《井下作业技术手册》

5、储层改造1.1.2压裂的分类按压裂的目的和作用可分为：1．开发压裂：通过压裂与开发相结合开采特定油气藏，根据压裂在地层中形成一条较高导流能力的人工裂缝，改善油气流通道，增加泄油面积从而提高单井产能、可采储量的原理，在开发方案的设计中，就综合油藏描述、油藏工程、采油工程及整体压裂等技术，采用水力裂缝模拟、油藏模拟、经济评价及现场试验等手段，对进行压裂的必要性、可行性及经济效益等研究，从而为井网部署中，如何考虑水力裂缝方位、长度及与之匹配的井网类型、井排、注采井别等提供依据，对需压裂的井从钻井时就对井身结构

6、，固井质量和管柱设计等方面提出要求，从完井方法、射孔层位、井段、孔数确定和射孔工程优化设计等方面综合考虑，满足开发方案和压裂工艺的要求。这种在开发方案的设计及实施中将开发和整体压裂技术相结合，就称之为开发压裂。2．解堵压裂：主要以解除近井地层堵塞为目的的小型压裂。一般加砂量在1～7m3，施工排量不大于1200l/min的解堵性压裂。3．测试压裂：在实际压裂之前进行的不加支撑剂的一种施工。其施工规模一般非常小，目的是为了获取在实际压裂施工中所需要的数据。测试压裂也称为小型试验压裂。通过进行一次小型压裂，并

7、对压裂压力进行分析来取得裂缝有关参数，如裂缝延伸压力、闭合压力、闭合时间、缝长、缝宽、压裂液滤失系数、液体效率等，为制定和修改大型压裂设计、指导施工及效果评价提供依据。4．重复压裂：同层的第二次压裂，即第一次对某层（或某层段）进行压裂后，对该层（或层段）再次进行压裂，甚至更多次压裂。1.1.3压裂方式目前所采用的压裂方法有：合层压裂、单层选压、一次多层分压、暂堵剂选压和双管压裂等方式。如何选择压裂方式，主要根据地质条件、井身状况、工艺技术水平等因素来确定。1.1.3.1合层压裂合层压裂：是大井段多层同时

8、压裂，只适用于各储层岩性与特性（特别是渗透率）相近、差异不大的油气井。如果各层差异大，采用合层压裂，一般只能压开岩性强度低、渗透率好的层，起不到改造中、低渗透层的目的，甚至扩大层间矛盾，导致某些小层过早见水和水淹。合层压裂按其压裂液通道可分为以下几种类型：1．油管压裂这种压裂是压裂液从油管泵入欲压裂的目的层。其特点是施工工艺简单，对自喷井更为方便。油管内截面积小，高压压裂液流速大，携砂能力强。缺点是液流阻力大，增加设备负荷，降低了有效功率。