低渗透油气藏水力压裂工艺技术PPT格式课件下载.ppt
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万吨。
3.3.压裂酸化技术地位进一步提高压裂酸化技术地位进一步提高在国际范围内,压裂酸化技术愈来愈受到重视。
美国石油学会在国际范围内,压裂酸化技术愈来愈受到重视。
美国石油学会已将已将压裂酸化压裂酸化和钻井、测井、和钻井、测井、采油工艺采油工艺等专业并列对待。
等专业并列对待。
n地质地质n测井、录井测井、录井n钻井、完井钻井、完井n油藏油藏nn压裂酸化压裂酸化n试油、试气、投产试油、试气、投产目录目录n前言前言n水力压裂技术概述水力压裂技术概述n压前储层评价技术压前储层评价技术n压裂材料技术压裂材料技术n压裂的优化设计技术压裂的优化设计技术n部分实例分析部分实例分析n未来压裂技术的发展趋势分析未来压裂技术的发展趋势分析一、水力压裂工作原理一、水力压裂工作原理近井解堵近井解堵储层改造储层改造地层防砂地层防砂区块开发区块开发主主要要用用途途第一次水力压裂试验:
第一次水力压裂试验:
1947年,美国年,美国Kansas的的Houghton油田,油田,4个碳酸个碳酸盐储层,压前进行过酸化,采用上、下封隔器逐级分层压裂,每层使用盐储层,压前进行过酸化,采用上、下封隔器逐级分层压裂,每层使用稠化凝固汽油并接着注入汽油作为破胶剂,不加支撑剂。
稠化凝固汽油并接着注入汽油作为破胶剂,不加支撑剂。
压裂效果较差,结论:
压裂不如酸化有效。
同年,在美国东同年,在美国东Teaxs油田油田Woodbine砂岩层进行水力压裂,使用胶化矿砂岩层进行水力压裂,使用胶化矿场原油,场原油,16目石英砂,破胶剂,取得了极大的成功。
目石英砂,破胶剂,取得了极大的成功。
1949年年Halliburton获得了专利许可证,开始了商业化的水力压裂作业,获得了专利许可证,开始了商业化的水力压裂作业,使该技术得到迅速推广。
使该技术得到迅速推广。
专利规定了携砂液为通过滤纸的粘度大于专利规定了携砂液为通过滤纸的粘度大于30cp的液体。
的液体。
其它未获得许可证的公司水和砂进行水力压裂作业。
二、水力压裂的产生和发展二、水力压裂的产生和发展第一代压裂第一代压裂(1940(1940-1970-1970):
小型压裂:
小型压裂加砂量较小,在加砂量较小,在10m10m33左右,主要是解除近井地带污染左右,主要是解除近井地带污染第二代压裂第二代压裂(1970(1970-1980-1980):
中型压裂:
中型压裂加砂量迅速增加,主要是增加地层深部油流通道,加砂量迅速增加,主要是增加地层深部油流通道,提高低渗透油层导流能力提高低渗透油层导流能力第三代压裂第三代压裂(1980(1980-1990-1990):
端部脱砂压裂:
端部脱砂压裂将压裂增产措施应用到中、高渗储层,双倍缝宽,主要是大幅度提高储将压裂增产措施应用到中、高渗储层,双倍缝宽,主要是大幅度提高储层导流能力层导流能力第四代压裂第四代压裂(1990(1990-)-):
大型压裂、开发压裂:
大型压裂、开发压裂将压裂作为一种开发方式,从油藏系统出发,应用压裂技术将压裂作为一种开发方式,从油藏系统出发,应用压裂技术Mr.哈里伯顿哈里伯顿水力压裂技术发展水力压裂技术发展三、水力压裂造缝机理三、水力压裂造缝机理1、裂缝形态、裂缝形态2、裂缝方位、裂缝方位3、裂缝尺寸、裂缝尺寸在在水力压裂中,了解裂缝水力压裂中,了解裂缝的形成条件、裂缝形态、的形成条件、裂缝形态、方向对有效地发挥压裂在方向对有效地发挥压裂在增产、增注中的作用十分增产、增注中的作用十分重要。
重要。
在地层中造缝,形成裂缝在地层中造缝,形成裂缝的条件与地应力及其分布、的条件与地应力及其分布、岩石力学性质、压裂液性岩石力学性质、压裂液性质、注入方式等都有密切质、注入方式等都有密切关系。
关系。
ZYX垂直裂缝垂直裂缝当当ZZHH时,产生垂直时,产生垂直裂缝,此垂直缝的方位又决定裂缝,此垂直缝的方位又决定于两个水平应力于两个水平应力XX和和YY的的大大小,当小,当YYXX,则裂缝处则裂缝处于垂直于最小主应力于垂直于最小主应力XX、平平行于行于YY的方位;
当的方位;
当ZZHH,则裂缝处于垂直于最小主应则裂缝处于垂直于最小主应力力YY、平行于平行于XX的方位。
的方位。
YZX水平裂缝水平裂缝当当HHZZ时,产生水平时,产生水平裂缝。
当裂缝。
当XX=YY时,平面上会时,平面上会产生均匀的圆形,当产生均匀的圆形,当XXYY时,平面上会产生类似椭圆或时,平面上会产生类似椭圆或呈不规则的分布。
呈不规则的分布。
如何判断水力压裂产生的裂缝形态如何判断水力压裂产生的裂缝形态地应力测试法地应力测试法通过对三向应力值的测试来判断,这是最科学、最准确的判断方法。
通过对三向应力值的测试来判断,这是最科学、最准确的判断方法。
但成本高、速度慢、操作复杂。
深度经验法深度经验法一般来说,目的储层中深低于一般来说,目的储层中深低于700m700m产生水平裂缝,超过产生水平裂缝,超过800m800m产生垂直产生垂直裂缝,裂缝,700-800m700-800m两种情况都有可能。
但这只是一种统计经验,每个地区情两种情况都有可能。
但这只是一种统计经验,每个地区情况会有所不同,有时差异还较大。
况会有所不同,有时差异还较大。
破裂压力梯度经验法破裂压力梯度经验法一般来说,破裂压力梯度小于一般来说,破裂压力梯度小于0.0180.018产生垂直裂缝,大于产生垂直裂缝,大于0.0230.023产生水产生水平裂缝,平裂缝,0.018-0.0230.018-0.023两种情况都有可能。
这也是一种统计经验,每个地两种情况都有可能。
这也是一种统计经验,每个地区甚至每口井因其它因素的影响会有所不同。
区甚至每口井因其它因素的影响会有所不同。
四、水力压裂增产机理四、水力压裂增产机理解除污染解除污染沟通储层沟通储层提高导流能力提高导流能力改变流态改变流态注水、注气调、补层蒸汽吞吐、蒸汽驱水力压裂裂缝线性流裂缝线性流双线性流双线性流地层线性流地层线性流拟径向流拟径向流产量来源于裂缝中流体的弹性膨胀,流动基产量来源于裂缝中流体的弹性膨胀,流动基本上是线性的,流动时间很短,意义不大。
本上是线性的,流动时间很短,意义不大。
流体自地层线性地流入裂缝,同时,裂缝中流体自地层线性地流入裂缝,同时,裂缝中的流体再线性地流入井筒。
的流体再线性地流入井筒。
地层线性流阶段只能在裂缝导流能力较高时地层线性流阶段只能在裂缝导流能力较高时才出现。
才出现。
由于裂缝的存在,相当于扩大了井筒半径,由于裂缝的存在,相当于扩大了井筒半径,增加了渗流面积,渗流阻力比压前大幅度降低,增加了渗流面积,渗流阻力比压前大幅度降低,所以产量也要比压前有较大的提高。
所以产量也要比压前有较大的提高。
径向流径向流渗流面积小、渗流阻力大,产量相对较低。
渗流面积小、渗流阻力大,产量相对较低。
水力压裂在低渗透油田开发中的作用和地位n解除近井筒伤害n单井增产、增注(低渗+中高渗)n增储:
探井压裂评价油藏n油藏管理(间接压裂):
完善注采剖面n油藏开发:
整体压裂、开发压裂n与三采结合:
聚合物驱+压裂n防砂:
压裂+防砂n废弃物处理:
压裂造缝充填废弃物目录目录n前言前言n水力压裂技术概述水力压裂技术概述n压前储层评价技术压前储层评价技术n压裂材料技术压裂材料技术n压裂的优化设计技术压裂的优化设计技术n部分实例分析部分实例分析n未来压裂技术的发展趋势分析未来压裂技术的发展趋势分析一、压前储层评价的意义一、压前储层评价的意义n1.1.了解储层低产的原因(近井筒渗流阻力)了解储层低产的原因(近井筒渗流阻力)n2.2.为优化压裂设计提供准确的输入参数为优化压裂设计提供准确的输入参数n3.3.为开发过程中的动态调整提供依据为开发过程中的动态调整提供依据n4.4.在压裂实施与后评估过程中进一步认识在压裂实施与后评估过程中进一步认识贯穿于开发的全过程。
贯穿于开发的全过程。
二、压前储层评价研究主要内容二、压前储层评价研究主要内容1.1.总体特征总体特征2.2.有效渗透率有效渗透率3.3.地层压力地层压力4.4.可采储量可采储量5.5.闭合压力闭合压力6.6.就地应力场就地应力场7.应力敏感性应力敏感性8.8.启动压力启动压力9.9.缝高延伸缝高延伸10.10.地层滤失性地层滤失性11.11.岩石力学参数岩石力学参数12.12.天然裂缝天然裂缝13.13.地层伤害地层伤害压降分析法求有效渗透率压降分析法求有效渗透率从直线的斜率从直线的斜率(mMmM=9.30=9.301010-7-7)可以得可以得出视油藏渗透率是出视油藏渗透率是Kr,app=8.2Kr,app=8.2mdmd及真实的油及真实的油藏渗透率是藏渗透率是Kr=14.2mdKr=14.2md。
1.1.有效渗透率有效渗透率22、闭合压力的评估、闭合压力的评估n常规压降分析;
常规压降分析;
n测井、孔隙压力及上覆压力计算测井、孔隙压力及上覆压力计算n平衡测试法平衡测试法n微压裂法微压裂法n瞬时停泵压力法瞬时停泵压力法33、地应力方位、地应力方位n地面电位;
地面电位;
n微地震波微地震波n古地磁古地磁n地面倾斜仪;
地面倾斜仪;
n地层倾角测井;
地层倾角测井;
动态分析法及动态分析法及TiltmeterTiltmeter法法44、缝高延伸、缝高延伸应力剖面处理方法应力剖面处理方法特殊测井分析模型(横波和纵波)特殊测井分析模型(横波和纵波)常规测井分析模型(无横波)常规测井分析模型(无横波)实测结果校正模型实测结果校正模型密密度度声声波波时时差差测测井井55、地层滤失性评价、地层滤失性评价n小型测试压裂试验小型测试压裂试验n压裂施工压力压裂施工压力n压裂停泵后压力降落压裂停泵后压力降落n净压力拟合净压力拟合两次瞬时停泵测试法两次瞬时停泵测试法6.6.岩石力学参数岩石力学参数n岩心三轴力学参数测试岩心三轴力学参数测试n压裂施工压力资料分析压裂施工压力资料分析nDSI测井测井动静态杨氏模量对比动静态杨氏模量对比
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- 渗透 油气藏 水力 工艺技术