1、.,1,壓裂工藝原理,.,2,大綱,壓裂基本概念壓裂液支撐劑,.,3,壓裂基本概念,1、什么是壓裂？用地面壓裂車將壓裂液以大大超過地層吸收能力的排量注入井中，在井底附近憋起高壓，即在地層中形成裂縫，隨著帶有支撐劑的液體注入縫中，裂縫逐漸向前延伸，在地層中形成了具有足夠長(zhǎng)度，一定寬度和高度的填砂裂縫。,.,4,壓裂基本概念,2、壓裂為什么增產(chǎn)？a、改變地層油流方向壓裂前壓裂后,徑向流,單向流,流通阻力大，造成產(chǎn)量低地層滲透率：0.1-20毫達(dá)西,流通阻力小，產(chǎn)量高支撐劑滲透率：180毫達(dá)西,b、溝通油氣儲(chǔ)集層,c、解除近井地帶污染,.,5,壓裂基本概念,3、造縫機(jī)理壓裂施工過程中井底壓力隨時(shí)間的

2、變化,3個(gè)步驟：破裂地層加砂頂替PF：地層破裂壓力PE：裂縫延伸壓力PS：地層壓力a：致密低滲地層時(shí)出現(xiàn)b：地層微裂縫發(fā)育或高滲地層時(shí)出現(xiàn),壓裂形成的裂縫與地應(yīng)力分布、巖石力學(xué)性質(zhì)、壓裂液的性質(zhì)以及注入方式等有密切關(guān)系。,.,6,壓裂基本概念,4、地應(yīng)力與裂縫的形態(tài)和方位,zxy垂直縫,zyx垂直縫,x，yz水平縫,裂縫的形態(tài)取決于地層地應(yīng)力的大小和方向。壓裂裂縫總是與地層最小主應(yīng)力垂直，與地層最大主應(yīng)力平行。,.,7,壓裂基本概念,5、地面泵壓Ppump=Pf-Pm+PFPpump-井口施工泵壓Pf-地層破裂壓力Pm-井筒液柱壓力PF-管柱及管線、孔眼的壓裂液摩阻（主要是管柱摩阻）其中Pf=

3、（0.140.18）H垂直裂縫（0.230.25）H水平裂縫Pm=RLH（RL：壓裂液的比重）PF=50%P水（P水：管柱水摩阻，查采油技術(shù)手冊(cè)）,（一般取區(qū)塊值）,.,8,壓裂基本概念,6、地面施工泵壓曲線,如果施工壓力保持恒定，壓裂液性能穩(wěn)定，地面施工泵壓與地下井底壓力的變化是一致的；加砂會(huì)對(duì)施工泵壓有一定的影響；油管壓裂時(shí)，套壓反映井底壓力變化。,.,9,壓裂液,1、壓裂液的定義-壓裂施工中用到的工作液。-壓裂液是由多種添加劑按一定配比形成的非均質(zhì)不穩(wěn)定化學(xué)體系。-按泵注順序和所起的作用不同，壓裂液分為前置液、攜砂液和頂替液。,.,10,壓裂液,2、壓裂液應(yīng)用必備的條件-與地層巖心和流體

4、配伍性良好；-能造出一定寬度、有足夠?qū)Я髂芰Φ牧芽p；-造縫并向張開延伸的裂縫輸送支撐劑；-耐溫、耐剪切；-施工完成后能夠破膠，迅速反排；-易于控制、安全；-經(jīng)濟(jì)可行。,.,11,壓裂液,3、壓裂液按化學(xué)性狀分類（分散介質(zhì)）-水基-交聯(lián)凍膠、線性膠；比重為1-油基-稠化柴油、稠化原油；比重為0.75-乳化-水包油、油包水；比重為0.85-泡沫-氮?dú)?、二氧化碳、雙元；比重為0.3,.,12,壓裂液,4、壓裂液體系水基壓裂液：交聯(lián)凍膠壓裂液和線性膠壓裂液。交聯(lián)凍膠壓裂液：是目前壓裂液應(yīng)用的主要類型，發(fā)展的方向是低成本、低傷害。油基壓裂液：適用于低壓、偏油潤(rùn)性、強(qiáng)水敏的儲(chǔ)層。乳化壓裂液：適用于水敏、低

5、壓地層。泡沫壓裂液：適用于低壓、水敏性儲(chǔ)層，特別是氣藏。,.,13,壓裂液,5、壓裂添加劑,.,14,壓裂液,6、壓裂液特性,.,15,支撐劑,1、壓裂支撐劑體系a、支撐劑需要支撐壓開的裂縫，以增加流動(dòng)能力b、理想的特性：-高強(qiáng)度-抗腐蝕-低比重-容易獲得，費(fèi)用低廉c、支撐劑類型-石英砂：強(qiáng)度中等，密度較低，價(jià)格便宜。-陶粒；強(qiáng)度高，密度高，價(jià)格高。-樹脂涂層砂或陶粒：可固結(jié)，可控制返砂，價(jià)格高。,.,16,支撐劑,2、油藏中裂縫導(dǎo)流能力裂縫導(dǎo)流能力KWf:裂縫閉合應(yīng)力:PC=H-P流裂縫導(dǎo)流能力會(huì)隨支撐劑的腐蝕、破碎、嵌入,壓裂液成膠劑殘?jiān)约爸蝿┏两刀档?,.,17,支撐劑,3、不同支撐劑的裂縫導(dǎo)流能力,.,18,支撐劑,4、殘余導(dǎo)流能力的百分比,.,19,支撐劑,5、支撐劑用量選擇的因素-設(shè)計(jì)的裂縫長(zhǎng)度-需要支撐劑濃度-預(yù)期的裂縫高度,.,20,支撐劑,6、依據(jù)閉合