水力压裂工艺技术现状及应用前景分析.ppt

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1、水力压裂工艺技术现状及应用前景分析西安丹佛尔公司二OO八五月第一部分：水力压裂增产技术概述水力压裂示意图水力压裂技术开始于1947年，主要用于油气藏的增产作业，边际油气藏的有效开发。水力压裂作用(1)提高勘探含油气评价，增加可采储量Wattenberg气田陕北安塞特低渗油田H=1000-1300m，h=12.2m，=12.4%,kair=1-2md,ke<0.5md,So=55-57%,pr=8.3-9.8MPa(2)油气井增产、水井增注对于低渗透油气藏，水力压裂是增产的主要手段。(3)调整层间矛盾，改善产油、吸水剖面

2、对于多层段合层开采或合层注水，通过水力压裂技术，达到改善产油、吸水剖面，提高效率的目的。(5)其它方面（工业排污、废核处理）(4)提高采收率电模拟和数模表明；大庆小井距试验证实，压裂改造使众多传统方法不具有开采价值的油气田实现开发，许多边际油田储量得到审报与开采。水力压裂增产机理(1)沟通油气储集区，增加单井控制储量连通透镜体和裂缝带）、扩大渗流面积(2)变径向流动为线性流动(3)解除污染井裂缝井压力时间排量不变，提高砂比，压力升高反映了正常的裂缝延伸净裂缝延伸压力井筒摩阻地层压力（静）破裂前置液携砂液裂缝闭合加砂停泵b

3、aa—致密岩石b—微缝高渗岩石FECSpF—破裂压力pE—延伸压力pS—地层压力p井底>=pF时典型水力压裂施工压力分析压裂改造是一种靠外来流体的作用改变储层原始渗流状态的工程，因此，外来流体的性质会影响储层原有的平衡状态，从而影响储层的改造效果。因此，储层原始的各种性质对于压裂改造的效果影响最大，而且，压裂增产的作用必须远大于因外来压裂液体的进入储层对原有平衡的影响，压裂改造才是成功的，增产及经济效益才会体现。充分的认识储层，了解影响压裂效果的主要因素，是压裂增产的首要任务第二部分：影响水力压裂改造效果的因素不可控因素

4、储层岩石组成、储层的非均质性储层物性（K、So、Φ、T、P）储层流体性质（μ、C、Rs）其它因素（地层水、粘土矿物）岩石应力特征可控因素人工裂缝的形态压裂液体系与储层的配伍性人工裂缝的渗流能力不同类型储层的参数匹配控制储隔层应力差值技术储层改造后支撑剖面的形成液体的破胶返排压裂规模压裂液伤害裂缝形态压裂改造的主体技术，均是以提高压裂改造的效果，控制不利因素，充分利用有利因素进行研究与现场的应用储层的物性（孔隙度、渗透率、含油气饱和度）压裂决策的关键因素低孔低渗透差油气层长裂缝扩大泄流面积中低渗透油气层适度裂缝，高导流能力

5、提高流体通过的能力高渗透油气层充填压裂，用于防砂粘土矿物成分与含量（高岭石、绿泥石、伊利石、蒙脱石）；引起外来流体对储层伤害的主要因素，影响压裂改造效果的重要因素之一，不同粘土矿物的含量决定了压裂液体系的使用和适用性。降低伤害的压裂液体系是压裂改造工艺的发展方向。矿物化学成分给储层带来的主要问题绿泥石(Mg,Al,Fe)12[(Si,Al)8O20](OH)16对酸和氧化水极为敏感，析出无法通过孔隙喉道的胶状Fe(OH)3。伊利石K1-1.5Al4[Si7-6.5Al1-1.5O20](OH)4同其它可运移微粒一起堵塞孔

6、隙喉道，K+的沥滤会使它变成膨胀粘土。混合层伊利石-蒙脱石绿泥石-蒙脱石断裂成块状物和桥接物，横跨孔隙，从而降低渗透率。高岭石Al4[Si4O10](OH)8断裂、运移，并聚集在孔隙喉道，从而严重堵塞孔隙，降低渗透率蒙脱石(1/2Ca,Na)0.7(Al,Fe,Mg)4[Si,Al]8O20].nH2O对水敏感，可百分之百地膨胀。减少微孔隙和降低渗透率。不同储层充填矿物对孔渗的伤害特征孔隙喉道特征（排驱压力、喉道半径、分选性、中值半径、最大进汞饱和度、退汞压力）；不同探区储层压汞曲线特征对比图气田层位平均孔喉半径μm排

7、驱压力MPa绥德－米脂盒80.080.78神木－双山盒80.070.94苏里格东区盒80.110.92苏里格中区盒80.350.53长庆气田不同探区孔喉参数对比表孔喉特征对于压裂液的返排，破胶，储层的生产特征具有重要的影响储层的敏感性（速敏、水敏、酸敏、碱敏、盐敏）；压裂液体进入储层引起的敏感性的伤害，对于储层的渗流特征影响程度较大。储隔层的应力特征；储层的应力决定的施工压力的大小，裂缝的主体形态，净压力特征。隔层的应力特征决定了裂缝的高度变化，净压力的大小。裂缝内净压力/σ和裂缝高度关系理论研究表明：裂缝的纵向延伸主

8、要取决于裂缝内净压力和储隔层应力差。理想状况下：第三部分：水力压裂工艺技术酸化+压裂复合增产技术陶粒压裂增产稳产技术裂缝诊断技术压裂压力降落曲线认识储层技术大型压裂控制缝高技术堵老缝压新缝重复改造技术就地自生热类泡沫压裂液技术；酸性压裂液技术；生物酶破胶技术。目前，全世界针对不同的储层特征，开展的压裂改造增产技术多达