压裂压力诊断课件.ppt

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1、1、引言2、水力压裂基本理论3、泵注期间的压力分析4、裂缝闭合期的分析5、裂缝闭合后的压力解释6、压力的数值模拟7、复杂的测试试验次序使用压力诊断的压裂评估1引言●压裂递减分析的意义—压裂设计需要真实的储层和压裂液资料，压裂设计的有效性也决定于所需数据的质量—压裂图示技术，如放射性示踪剂、地面和井底斜仪和各种电磁测量等用于推断裂缝几何尺寸；提供资料有限(裂缝方位、高度)，整个压裂施工结束后才可用—复杂的微地震测量已被发展应用于推断裂缝的几何尺寸，观察范围有限、仪器昂贵—压裂施工或压裂后的压力分析，记录的井筒压力为裂缝诊断提供了一种便宜的方法，定量描述了裂缝的延

2、伸，也为主压裂参数的估算提供依据●压裂施工中井底压力变化曲线3h18h测试压裂或小型压裂是在正式压裂前不加支撑剂的条件下，模拟正式压裂来实现的，图中显示了压力动态的测量顺序压裂过程的增长、闭合和闭合后期的压裂压力为压裂设计提供了相关的补充资料●主要内容概要—水力压裂的基本理论：控制水力压裂的三个基本方程物质平衡、压裂液流动、岩石弹性应变—泵注期间的压力分析：净压力与时间的双对数曲线确定裂缝的几何特征；双对数导数图用于判断复杂的裂缝和支撑剂的影响—裂缝闭合期的分析：与时间的特殊函数的压降曲线(G曲线)估算液体效率和滤失系数，G函数分析的原理及应用、非理想压力动态

3、分析的校正—裂缝闭合后：由于液体滤失引起的油藏内动态压力反应，且表现为线性流或一长时间的径向流特征—复杂的测试程序:每一阶段所得压力资料的综合处理●闭合压力（Pc）定义：已有裂缝闭合时的液体压力—理想的情况下（地层均质），pc等于储层中最小就地主应力σmin;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—由于储层岩性的变化、天然裂缝等使得σmin变为就地的方向性的量；此时，pc取决于裂缝几何形状和方向—pc由整个裂缝高度上σmin平均值确定—进行小型压裂测试，可间接估算裂缝的闭合压力闭合压力（Pc）的评估σmin:在整个产层段

4、内的大小及方向通常变化较大Pc:在整个层段中较为平均—评估局部应力需要形成较小的裂缝（液体的泵速和排量相对较低）；确定Pc则要求在整个产层厚度上形成水力裂缝，则液体的泵速和排量相对较高—形成的裂缝较小，则净压力亦较小，关井压力通常作为一阶应力近似值；确定Pc的净压力较高时，此时的关井压力(ISIP)的差异较大，必须采用一定方法进行评估Pc的评估—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)以确保形成足够尺寸的裂缝注入

5、速率要求：具有低于基质破裂的排量数据和高于裂缝延伸压力的数据，一般：1~10bbl/min(0.159~1.59m3/min)阶梯注入测试的压力与注入速率分析基质注入压力：斜率较大裂缝延伸压力：较平缓一般地，裂缝延伸压力比Pc约高50~200psiC点C：基质注入压力直线外推到注入速率为0的点~测试前的井底压力；如此前无大量液体注入，则为储层压力室内测试验证了方法的可靠性(Rutqvist，1996)即使没有出现倾斜度较大的表示基质注入压力的直线，在交绘图上较平缓的裂缝延伸压力直线在Y轴上的截距，也近似代表了PcPc的评估—关井递减曲线测试（校正Pc）关井递减

6、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明：平方根曲线或G曲线，可能没有明显的斜率变化，或显示多重斜度变化Pc的评估—关井递减曲线测试可能出现斜率变化的情况：①裂缝高度从边界收缩②裂缝延伸与收缩之间的过度③裂缝闭合④闭合后，聚合物滤饼固结而且裂缝呈不规则形状⑤储层流体呈线性流动⑥储层流体呈径向流动结论：关井测试通常不能真实反应Pc，不应作为测定Pc的主要方法经验表明：造壁性不足以控制滤失的液体，平方根曲线可以提供较好的闭合显示造壁性液体，G曲线可给出较好的显示Pc的评估—

7、回流测试在阶梯注入测试（最后注入阶段延长时间）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Pc分析方法的建议(Talley,1999)①除非使用关井阀，否则储层压力应等于或大于井筒静水柱压力；以确保闭合后分析满足无流动假设②对于气井，宜开采前进行测试；以可能减少压降期间井筒中气体膨胀的影响；③闭合后分析是具有非唯一性的反演问题，闭合后分析可由估算的储层压力、闭合时间、初滤失量得以改进。储层压力的估算方法：a.液体注入前的测得的稳定井底压力b

8、.液体注入超压储层前测得的稳定地面压力