煤层气井水力压裂技术课件.ppt

《煤层气井水力压裂技术课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、煤层气井水力压裂技术内容一、煤层特征及压裂的特点二、煤层水力压裂工艺技术1、施工参数2、压裂材料3、裂缝诊断4、压后管理三、影响煤层压裂效果的因素一、煤层特征及压裂的特点煤岩砂岩面割理端割理孔隙微孔隙吸附储气油气储存空间1、煤岩的结构煤层气储存方式一、煤层特征及压裂的特点2、煤岩特性----煤层有较低的杨氏模量和高的波松比一、煤层特征及压裂的特点杨氏模量低：煤岩的杨氏模量在1135～8800MPa之间，为常规砂岩的1/5～1/10；动态杨氏模量约为静态杨氏模量的2倍左右。岩石强度低：抗压强度19.5～119MPa，大部分40～60MPa，抗张强度0.06～2.

2、34MPa，明显低于砂岩强度；泊松比高：泊松比在0.18～0.42之间，平均为0.33，高于砂岩；压缩系数大：体积压缩系数1.80×10-4～202×10-3MPa，孔隙压缩系数为0.12-0.96；煤岩力学特征参数一、煤层特征及压裂的特点煤岩的力学性质与煤阶有较大的关系，一般来说，随煤阶的增高，杨氏模量增加，弹性明显。低煤阶在埋藏较深的条件下显出有较大的弹性特征，而埋深浅的则塑性明显。测试结果表明：煤岩煤阶和埋藏深度是使杨氏模量增加的主要原因，体现了煤层内部结构的变化和压缩性。3、煤岩力学特征一、煤层特征及压裂的特点4、容易形成较宽的裂缝在水力压裂的数学模型

3、中，介质材料在外力作用下形成裂缝的宽度与杨氏模量成反比，即WF=f(1/E)。由于煤岩杨氏模量要比普通砂岩低（一般3-10倍），因此煤层压裂裂缝宽度在10mm左右甚至更宽。一、煤层特征及压裂的特点5、裂缝可能很复杂一、煤层特征及压裂的特点6、近井地带更容易发生复杂裂缝一、煤层特征及压裂的特点7、裂缝形状与煤层埋深关系★煤层埋藏越浅其裂隙扩展受应力影响越小！一、煤层特征及压裂的特点8、较大的动态滤失一、煤层特征及压裂的特点9、要求加大施工规模一、煤层特征及压裂的特点与美国的大部分煤层气开发地区相比，我国含煤地区煤层原始渗透率处于较低的范围，因此增产措施是提高单井

4、产量的主要手段。加大规模（排量，砂量，液量等）的目的针对满足煤层低渗，复杂的水力裂缝和较大的液体滤失特点。施工排量：4.5—6m3/min（冻胶）5—10m3/min（水）加砂强度：5---9m3/m10、支撑剂嵌入影响裂缝导流能力一、煤层特征及压裂的特点11、煤层对压裂液的吸附性污染一、煤层特征及压裂的特点12、煤粉的影响煤粉是煤岩在受到外力作用时从表面脱落下来的微小颗粒，由于比重较轻，多在压裂液的冲刷下“走”在裂缝端部形成局部（或短时间）堵塞，是裂缝内压力瞬间增加迫使裂缝“改道”。同时裂缝堵塞可使裂缝静压力（或地面泵压）增加。一、煤层特征及压裂的特点13、

5、煤层压裂压力高二、煤层特征及压裂的特点14、煤层的非均质性二、煤层特征及压裂的特点煤层的非均质反映在纵向和横向上。纵向上主要是煤层在沉积演化的过程中及受地质构造的影响造成煤质、含气量、割理发育程度等方面的差异。横向上的非均质主要在平面上由于构造影响反映出裂隙的发育程度、压力、含水、游离气的不同，进而显示相邻井的出气产水有较大的区别。15、降低施工成本二、煤层压裂的特点煤层气井产量低是目前国内已开发气田的普遍规律和特点，因此在降低压裂施工费用上考虑的问题有：（1）设备费用设备：立式砂罐，软体液罐（2）材料费用压裂液：减少添加剂种类和用量支撑剂：满足低闭合应力的要

6、求（3）优选测试手段（在需要的时候）（4）集中施工（条件具备）二、煤层水力压裂工艺技术二、煤层水力压裂工艺技术1、施工参数---排量煤层气井的施工排量确定由阶梯注入的方法确定并结合一下方面：（1）注入方式（油管，套管，环空，油套，井下工具）（2）煤阶及煤层地质（渗透率）（3）煤层厚度（厚煤层容易形成复杂裂缝）（4）设备能力与地面环境（5）实践经验（可结合理论模拟，W∽f(Q)）A.利用测试压裂求出液体效率B.利用下图查出前置液百分比并计算前置液量1、施工参数----前置液量二、煤层水力压裂工艺技术影响前置液量的确定的因素很多，煤层多裂缝发育、裂缝上下延伸和动态

7、滤失是主要因素。因此，该量的确定要结合煤层地质特征、利用的计算软件并结合现场实际施工效果，是一理论和实践相结合的产物。1、施工参数------携砂液量和顶替液量（1）携砂液量在砂量（有时地质要求）确定后根据平均砂比计算。或者给定改造范围,通过软件模拟计算得出。（2）顶替液量根据进液管柱结构考虑地面管线后计算得出。（注：上述内容与普通油气田水力压裂基本相同，同时应该指出，合理的加砂程序非常重要，也是施工成功的关键）二、煤层水力压裂工艺技术1、施工参数------加砂量和砂比确定（1）地质设计提出砂量要求（具有经验性和指令性）。对于探井应以尽量提高加砂量为原则，以

8、充分发挥压裂改造的作用。（2）完全通过