暂堵转向重复压裂技术(yida).ppt

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暂堵转向重复压裂技术暂堵转向重复压裂技术汇报内容汇报内容五、堵剂体系五、堵剂体系六、配套工艺六、配套工艺七、效果分析七、效果分析八、结论八、结论一、研究目的及意义一、研究目的及意义二、破裂机理研究二、破裂机理研究三、新裂缝延伸方式三、新裂缝延伸方式四、时机研究四、时机研究一、研究目的及意义一、研究目的及意义低渗油藏必须进行压裂改造，才能获得较好低渗油藏必须进行压裂改造，才能获得较好的效果。

随着开采程度的深入，老裂缝控制的原的效果。

随着开采程度的深入，老裂缝控制的原油已近全部采出，可以实施暂堵转向重复压裂，油已近全部采出，可以实施暂堵转向重复压裂，纵向和平面上开启新层，开采出老裂缝控制区以纵向和平面上开启新层，开采出老裂缝控制区以外的原油外的原油,有效的稳油控水、提高原油产量和油田有效的稳油控水、提高原油产量和油田采收率，实现油田的可持续发展，研究意义重大。

采收率，实现油田的可持续发展，研究意义重大。

暂堵转向重复压裂技术原理：

暂堵转向重复压裂技术原理：

u压裂时可以应用化学暂堵剂暂堵老缝，压开新缝。

压裂时可以应用化学暂堵剂暂堵老缝，压开新缝。

纵向新层开启；平面裂缝转向。

纵向新层开启；平面裂缝转向。

u实施方法：

向地层加入暂堵剂，使裂缝或高渗透实施方法：

向地层加入暂堵剂，使裂缝或高渗透层产生滤饼桥堵，后续工作液不能进入，促使新缝层产生滤饼桥堵，后续工作液不能进入，促使新缝产生。

暂堵剂施工完成后解堵。

产生。

暂堵剂施工完成后解堵。

二、破裂机理研究二、破裂机理研究根据弹性力学理论和岩石破裂准则，裂缝总是沿根据弹性力学理论和岩石破裂准则，裂缝总是沿着垂直于最小水平主应力的方向启裂，因此，重着垂直于最小水平主应力的方向启裂，因此，重复压裂井中的应力场分布决定了重压新裂缝的启复压裂井中的应力场分布决定了重压新裂缝的启裂和延伸。

裂和延伸。

储层原地应力场；诱导应力场。

储层原地应力场；诱导应力场。

地应力地应力方位方位声波测定声波测定地电测定地电测定测量井径变化测量井径变化岩心测试岩心测试大小大小水力压裂测试水力压裂测试阶梯式注入阶梯式注入/返排测试方法返排测试方法测井资料解释测井资料解释11、储层原地应力场、储层原地应力场地下岩石的应力状态，可以用三个相互垂直且地下岩石的应力状态，可以用三个相互垂直且不相等的主应力表示不相等的主应力表示。

22、诱导应力场、诱导应力场x=0x=0处，诱导应力最大，离缝越处，诱导应力最大，离缝越远，诱导应力越小，一定距离处，远，诱导应力越小，一定距离处，诱导应力变为零；诱导应力变为零；缝口诱导应力最大，缝端诱导应缝口诱导应力最大，缝端诱导应力最小；力最小；垂直于裂缝方向诱导水平应力大，垂直于裂缝方向诱导水平应力大，裂缝方向诱导水平应力小。

裂缝方向诱导水平应力小。

（11）裂缝诱导应力场）裂缝诱导应力场22、诱导应力场、诱导应力场油井长期生产，通常会导致地层孔隙压力下降，引油井长期生产，通常会导致地层孔隙压力下降，引起原地应力状态的改变。

起原地应力状态的改变。

研究表明：

孔隙压力减少，使水平应力降低。

且在研究表明：

孔隙压力减少，使水平应力降低。

且在裂缝方向强于垂直于裂缝方向的区域。

所以最大水裂缝方向强于垂直于裂缝方向的区域。

所以最大水平主应力减小得比最小水平主应力多。

平主应力减小得比最小水平主应力多。

（22）生产诱导应力场）生产诱导应力场33、破裂机理研究、破裂机理研究初次人工裂缝诱导应力以及生产诱初次人工裂缝诱导应力以及生产诱导应力改变了油气井周围的应力分导应力改变了油气井周围的应力分布状况布状况。

当诱导应力差足以改变地层中的初当诱导应力差足以改变地层中的初始应力差始应力差,则在井筒和初始裂缝周则在井筒和初始裂缝周围的椭圆形区域内应力重定向，从围的椭圆形区域内应力重定向，从而新裂缝发生转向。

而新裂缝发生转向。

三、重复压裂裂缝延伸方式三、重复压裂裂缝延伸方式11、新裂缝延伸规律、新裂缝延伸规律重复压裂能否形成新裂缝，主要取决于储层地应力场变化重复压裂能否形成新裂缝，主要取决于储层地应力场变化的结果。

的结果。

垂直于裂缝方向附加的诱导应力大，裂缝方向上附加诱导垂直于裂缝方向附加的诱导应力大，裂缝方向上附加诱导应力小应力小,可能使可能使xminxmin+xx诱导诱导ymaxymax+yy诱导诱导，重复压裂裂缝，重复压裂裂缝的重新定向就有可能发生。

的重新定向就有可能发生。

11、新裂缝延伸规律、新裂缝延伸规律井筒附近重复压裂新裂缝井筒附近重复压裂新裂缝将以与初始裂缝呈将以与初始裂缝呈9090的方位角延伸。

的方位角延伸。

距井筒一段距离后，裂缝距井筒一段距离后，裂缝仍沿原来的方位延伸仍沿原来的方位延伸。

22、裂缝转向后扩展方向、裂缝转向后扩展方向（11）储层岩石应力强度因子储层岩石应力强度因子应力强度因子是描述缝端附近应力应力强度因子是描述缝端附近应力场强弱的重要参数。

压剪情况下含场强弱的重要参数。

压剪情况下含裂缝单元体的受力条件如右图所示裂缝单元体的受力条件如右图所示：

根根据据断断裂裂力力学学理理论论，裂裂缝缝端端部部应应力力强度因子强度因子:

已知已知和和，即可计算出等效应力强度因子，即可计算出等效应力强度因子和裂缝扩展角度和裂缝扩展角度：

等效应力强度因子等效应力强度因子=时，裂缝开始延伸时，裂缝开始延伸。

33、裂缝转向后延伸方向与缝长、裂缝转向后延伸方向与缝长具体步骤：

具体步骤：

（1）

（1）计算计算、和和；

（2）

（2）裂缝开裂判断。

（裂缝开裂判断。

（、）（3）（3）根据得到的根据得到的，沿着原裂缝逆时针方向令裂缝扩，沿着原裂缝逆时针方向令裂缝扩展某一小量长度展某一小量长度,求出新求出新;（4）（4）判断裂缝是否继续扩展判断裂缝是否继续扩展,若扩展，计算若扩展，计算;（5）（5）计算重复压裂转向裂缝延伸轨迹坐标方程和转向裂计算重复压裂转向裂缝延伸轨迹坐标方程和转向裂缝延伸长度。

缝延伸长度。

（6）（6）当裂缝与初始水力裂缝平行或者当裂缝与初始水力裂缝平行或者时，转时，转向裂缝延伸完毕，否则，回到步骤向裂缝延伸完毕，否则，回到步骤（3）（3）继续计算继续计算。

因此，垂直裂缝井新裂缝的因此，垂直裂缝井新裂缝的延伸可能由三部分组成延伸可能由三部分组成：

应力转向区内垂直初始裂缝应力转向区内垂直初始裂缝缝长方向，穿透深度为缝长方向，穿透深度为；应力转向区后，逐渐转向到应力转向区后，逐渐转向到初始裂缝缝长方向，穿透深初始裂缝缝长方向，穿透深度为度为；转向到原始水力裂缝方向并转向到原始水力裂缝方向并稳定延伸。

稳定延伸。

四、重复压裂时机研究四、重复压裂时机研究11、影响重复压裂效果因素、影响重复压裂效果因素影响重复压裂效果的因素：

地质因素影响重复压裂效果的因素：

地质因素,工程因素。

工程因素。

地质因素：

地质因素：

剩余可采储量剩余可采储量地层压力地层压力有效渗透率有效渗透率有效厚度有效厚度地下原油粘度地下原油粘度含水率含水率工程因素：

工程因素：

裂缝方位：

支撑裂缝诱导应力、生产诱导应力裂缝方位：

支撑裂缝诱导应力、生产诱导应力重复压裂材料：

压裂液、支撑剂重复压裂材料：

压裂液、支撑剂22、选井选层原则、选井选层原则油井控制足够的剩余可采储量和地层能量；油井控制足够的剩余可采储量和地层能量；前次压裂的规模偏小，产量下降较快的井；前次压裂的规模偏小，产量下降较快的井；前次压裂的支撑裂缝已失效，产量下降快；前次压裂的支撑裂缝已失效，产量下降快；前次压裂施工失败的井；前次压裂施工失败的井；前次压裂目的层跨度大，油层未得到充分改前次压裂目的层跨度大，油层未得到充分改造。

造。

33、压裂时机确定、压裂时机确定重复压裂时机是重复压裂成败的关键之一重复压裂时机是重复压裂成败的关键之一，通常有如下两个确定准则：

通常有如下两个确定准则：

u当第一次压裂失效后进行重复压裂；当第一次压裂失效后进行重复压裂；u当地层压力系数达到一定值时进行重复压裂。

当地层压力系数达到一定值时进行重复压裂。

五、堵剂要求五、堵剂要求11、堵剂性能要求、堵剂性能要求强度高强度高形成滤饼形成滤饼可溶性好可溶性好有利于返排有利于返排方法操作简单方法操作简单时间可控时间可控22、堵剂体系、堵剂体系u悬浮性堵剂悬浮性堵剂：

因为紊流作用和炮眼变形难以形成很大的压：

因为紊流作用和炮眼变形难以形成很大的压差阻力，封堵率只能达到差阻力，封堵率只能达到7070，不能形成滤饼。

，不能形成滤饼。

u地下交联型堵剂地下交联型堵剂：

小剂量达不到所需压力，剂量大会形成：

小剂量达不到所需压力，剂量大会形成新的伤害，虽然可以形成滤饼但地下反应不稳定，达不到所新的伤害，虽然可以形成滤饼但地下反应不稳定，达不到所需的强的。

需的强的。

u地面一次交联的颗粒堵剂地面一次交联的颗粒堵剂：

自身强度大，但因为在地下很：

自身强度大，但因为在地下很难形成滤饼，同样存在封堵率不好，压裂液滤失问题。

难形成滤饼，同样存在封堵率不好，压裂液滤失问题。

u通常选用通常选用水溶性高分子材料堵剂水溶性高分子材料堵剂：

承压能力高、易形成滤：

承压能力高、易形成滤饼、封堵率高，水溶性好，且用量少，压后完全溶解无污染。

饼、封堵率高，水溶性好，且用量少，压后完全溶解无污染。

六、配套工艺六、配套工艺高含水油田，需将裂缝高度控制在生产层内；可配高含水油田，需将裂缝高度控制在生产层内；可配合采用控缝高压裂技术，最大限度地实现裂缝纵深发合采用控缝高压裂技术，最大限度地实现裂缝纵深发展。

展。

基本原理：

将上浮式和下沉式导向剂随着压裂液在基本原理：

将上浮式和下沉式导向剂随着压裂液在裂缝中流动，并在裂缝顶部和底部形成人工遮挡层，裂缝中流动，并在裂缝顶部和底部形成人工遮挡层，阻止裂缝中压力向上下传播，控制裂缝在高度方向上阻止裂缝中压力向上下传播，控制裂缝在高度方向上进一步延伸，形成较长的支撑裂缝。

进一步延伸，形成较长的支撑裂缝。

对于暂堵转向的重复压裂改造井，控缝高技术是一对于暂堵转向的重复压裂改造井，控缝高技术是一项必要配套技术。

项必要配套技术。

11、控制缝高压裂技术、控制缝高压裂技术22、端部脱砂压裂技术、端部脱砂压裂技术u实质：

有控制地使支撑剂在裂缝端部脱出，桥架形成实质：

有控制地使支撑剂在裂缝端部脱出，桥架形成端部砂堵，阻止裂缝向缝长方向进一步延伸。

继续注入端部砂堵，阻止裂缝向缝长方向进一步延伸。

继续注入高砂比混砂液，沿缝尖形成全面砂堵，缝中储液量增加，高砂比混砂液，沿缝尖形成全面砂堵，缝中储液量增加，泵压增大，促使裂缝膨胀变宽，造成一条具有很高导流泵压增大，促使裂缝膨胀变宽，造成一条具有很高导流能力的裂缝。

能力的裂缝。

u可配合采用控缝高技术控制裂缝在高度方向进一步延可配合采用控缝高技术控制裂缝在高度方向进一步延伸。

伸。

u总之，端部脱砂技术是一项必要的配套技术。

总之，端部脱砂技术是一项必要的配套技术。

七、效果评价七、效果评价该井于初次压裂沙三中，该井于初次压裂沙三中，3006.6-3063.5m3006.6-3063.5m，30.2m/1730.2m/17，油套合压，加砂，油套合压，加砂56.0m56.0m33，平均砂比，平均砂比32.9%32.9%，排量，排量4.2-5m4.2-5m33/min/min，破裂压力破裂压力55.655.6MPaMPa，停泵压力停泵压力36.836.8MPaMPa。

360-10360-10井裂缝暂堵重复压裂井裂缝暂堵重复压裂初次压裂井温曲线显示，该井压裂层主要开启段集中在该跨度的中段初次压裂井温曲线显示，该井压裂层主要开启段集中在该跨度的中段6-6-13#13#，1-5#1-5#可能压开，可能压开，14-17#14-17#未压开。

未压开。

压裂层段的物性解释显示压裂层段的物性解释显示6#6#-10#10#层沙岩段集中，厚度大，易形成主要压层沙岩段集中，厚度大，易形成主要压开层，测井曲线证明中段油层为主产层。

开层，测井曲线证明中段油层为主产层。

裂缝暂堵重复压裂裂缝暂堵重复压裂1-17#1-17#。

油管合压，加砂。

油管合压，加砂25m25m