水力压裂效果评价技术

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1、水力压裂效果评价技术2008年9月西南石油学院0概述水力压裂效果评价的意义效果评价(3个方面)：实际的裂缝状况？—几何尺寸、导流能力、有关参数。压后产量情况？经济效益？0引言水力压裂效果评价的意义评价的意义(3个方面)：主压裂前（小型压裂）：获取参数、用以指导主压裂设计施工结束后：确定裂缝的几何尺寸，便于与设计对比，同时为预测压后产量提供输入参数产量评价：计算经济指标、优化压裂规模0引言水力压裂效果评价的意义评价的结果可以验证或修正水力压裂中使用的模型、选择压裂液、确定加砂量、加砂程序、采用的工艺以及开发方案等，进而降低压裂成本和提高油气采收率，达到合理高效

2、开发油气田的目的。水力压裂效果评价内容依赖于所采取的模型和方法，主要评价以下参数：裂缝的长、宽、高裂缝的导流能力（短期、长期）压裂液的滤失系数预测产量计算压裂收益水力压裂效果评价的手段关于裂缝几何尺寸（水力裂缝参数）直接测量的裂缝绘图技术如：裂缝高度的测试间接测量分析包括：压裂压力分析、压裂试井分析、压后产量历史拟合●温度测井压裂施工期间，压裂液使地层冷却，由压前和压后的井温剖面对比，确定压裂裂缝的高度。压前和压后的井温测量●伽玛射线测试—监测压裂液和支撑剂中的放射性示踪剂，确定压裂施工期间压裂液和支撑剂所到达的区域。—使用不同的放射性同位素可以确定不同的施

3、工阶段。要求：放射性同位素应不发生自然扩散。伽玛射线测井与温度测井对比(Dobkins,1981)●井下闭路电视(Simith,1982)—测试结果清楚地显示出留在井筒处的裂缝面。—井筒内含有透光的液体，可以通过观察裂缝的张开与闭合，确定井筒处裂缝的高度。—对井筒处的裂缝高度提供真实的评估。●井下三维地震使用地下声波遥测技术，利用震源的压缩波和剪切波先后到达的时间差，确定震源到各检波器之间的距离。利用井下三维的地震声波和震动记录，可确定裂缝方位，以及在目标层上、下邻近层内的裂缝延伸状况。诊断方法主要局限性远离裂缝直接成像技术测斜仪裂缝成像不能提供有效支撑裂缝

4、的长度，并且分辨率随距压裂井距离的增大而减小微地震裂缝成像直接近井裂缝诊断技术放射性示踪仅能识别井眼中是否进行过压裂，不能提供距井眼约1米以外的裂缝信息温度测井生产测井井眼成像测井井下电视井径测井间接压裂诊断技术净压裂缝分析结果取决于模型假设和油藏描述主要讲解的内容单井压裂：压裂压力分析压裂试井分析压裂井产能分析井组压裂：※油藏整体压裂模拟与评价第一部分压裂压力分析分析的数据：施工(泵注期间)或停泵后井底或井口压力与时间的变化关系曲线基本思想：裂缝起裂和延伸等均与施工压力有关净压力：井底压力与闭合压力之差一、闭合压力确定方法二、泵注期间的压力分析三、压裂压力

5、递减分析四、微裂缝储层滤失问题第一部分压裂压力分析定义：使已存在的裂缝张开的最小缝内压力（已有裂缝闭合时的流体压力）理想的情况下（地层均质），pc=σmin（最小就地主应力）即：在整个裂缝高度上出储层的最小应力在大小和方向都没任何改变时，pc=σmin一、闭合压力（Pc）确定方法实际：—由于储层岩性的变化、天然裂缝等使得σmin在整个产层段内的大小及方向通常变化较大—pc由整个裂缝高度上σmin平均值确定，此时，pc取决于裂缝几何形状和方向地应力是局部参数、闭合压力是裂缝（无支撑剂条件下）自由闭合的整体特性参数。一、闭合压力（Pc）确定方法一、闭合压力（Pc

6、）确定方法1、矿场测试2、理论计算—评估局部应力需要形成较小的裂缝（注入排量相对较低）；—确定Pc则要求在整个产层厚度上形成水力裂缝，则排量相对较高—形成的裂缝较小时，则净压力亦较小，井底关井压力即为主应力或闭合压力；—如果净压力较高时，关井压力差异较大，必须进行分析计算Pc1、Pc矿场测试阶梯注入测试阶梯注入测试：各阶段持续时间相等(1~2min，排量改变、维持恒定且进行压力记录)，注液增量大致相同。如还继续进行回流测试，则注入的最后一个阶段的持续时间应较长(5~10min)以确保形成一定尺寸的裂缝。阶梯注入测试的压力与注入速率分析基质注入压力：斜率较大裂

7、缝延伸压力：较平缓一般地，裂缝延伸压力比Pc高50~200psi(1psi≈7kPa)C点C：测试前的井底压力；如此前无大量液体注入，则为储层压力Rutqvist室内测试验证了该方法的可靠性(1996)即使未出现斜率较大的基质注入压力直线，裂缝延伸压力直线在Y轴上的截距，也近似代表了Pc。回流测试在阶梯注入测试后，以最后注入速率的1/6~1/4的恒定速率回流一段时间关键：压力下降期间，保持稳定的回流速度裂缝闭合闭合后两直线交点测定Pc的首选方法：阶梯注入测试与回流测试的结合回流测试曲线：（时间平方根图）G曲线：导数斜率变化点两条曲线的斜率发生变化点：闭合压力

8、值导数曲线：放大斜度的变化并增强对斜率变化点的识别说