压裂工艺原理.ppt
《压裂工艺原理.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《压裂工艺原理.ppt(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
压裂工艺原理,大纲,压裂基本概念压裂液支撑剂,压裂基本概念,1、什么是压裂?
用地面压裂车将压裂液以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底附近憋起高压,即在地层中形成裂缝,随着带有支撑剂的液体注入缝中,裂缝逐渐向前延伸,在地层中形成了具有足够长度,一定宽度和高度的填砂裂缝。
压裂基本概念,2、压裂为什么增产?
a、改变地层油流方向压裂前压裂后,径向流,单向流,流通阻力大,造成产量低地层渗透率:
0.1-20毫达西,流通阻力小,产量高支撑剂渗透率:
180毫达西,b、沟通油气储集层,c、解除近井地带污染,压裂基本概念,3、造缝机理压裂施工过程中井底压力随时间的变化,3个步骤:
破裂地层加砂顶替PF:
地层破裂压力PE:
裂缝延伸压力PS:
地层压力a:
致密低渗地层时出现b:
地层微裂缝发育或高渗地层时出现,压裂形成的裂缝与地应力分布、岩石力学性质、压裂液的性质以及注入方式等有密切关系。
压裂基本概念,4、地应力与裂缝的形态和方位,zxy垂直缝,zyx垂直缝,x,yz水平缝,裂缝的形态取决于地层地应力的大小和方向。
压裂裂缝总是与地层最小主应力垂直,与地层最大主应力平行。
压裂基本概念,5、地面泵压Ppump=Pf-Pm+PFPpump-井口施工泵压Pf-地层破裂压力Pm-井筒液柱压力PF-管柱及管线、孔眼的压裂液摩阻(主要是管柱摩阻)其中Pf=(0.140.18)H垂直裂缝(0.230.25)H水平裂缝Pm=RLH(RL:
压裂液的比重)PF=50%P水(P水:
管柱水摩阻,查采油技术手册),(一般取区块值),压裂基本概念,6、地面施工泵压曲线,如果施工压力保持恒定,压裂液性能稳定,地面施工泵压与地下井底压力的变化是一致的;加砂会对施工泵压有一定的影响;油管压裂时,套压反映井底压力变化。
压裂液,1、压裂液的定义-压裂施工中用到的工作液。
-压裂液是由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定化学体系。
-按泵注顺序和所起的作用不同,压裂液分为前置液、携砂液和顶替液。
压裂液,2、压裂液应用必备的条件-与地层岩心和流体配伍性良好;-能造出一定宽度、有足够导流能力的裂缝;-造缝并向张开延伸的裂缝输送支撑剂;-耐温、耐剪切;-施工完成后能够破胶,迅速反排;-易于控制、安全;-经济可行。
压裂液,3、压裂液按化学性状分类(分散介质)-水基-交联冻胶、线性胶;比重为1-油基-稠化柴油、稠化原油;比重为0.75-乳化-水包油、油包水;比重为0.85-泡沫-氮气、二氧化碳、双元;比重为0.3,压裂液,4、压裂液体系水基压裂液:
交联冻胶压裂液和线性胶压裂液。
交联冻胶压裂液:
是目前压裂液应用的主要类型,发展的方向是低成本、低伤害。
油基压裂液:
适用于低压、偏油润性、强水敏的储层。
乳化压裂液:
适用于水敏、低压地层。
泡沫压裂液:
适用于低压、水敏性储层,特别是气藏。
压裂液,5、压裂添加剂,压裂液,6、压裂液特性,支撑剂,1、压裂支撑剂体系a、支撑剂需要支撑压开的裂缝,以增加流动能力b、理想的特性:
-高强度-抗腐蚀-低比重-容易获得,费用低廉c、支撑剂类型-石英砂:
强度中等,密度较低,价格便宜。
-陶粒;强度高,密度高,价格高。
-树脂涂层砂或陶粒:
可固结,可控制返砂,价格高。
支撑剂,2、油藏中裂缝导流能力裂缝导流能力KWf:
裂缝闭合应力:
PC=H-P流裂缝导流能力会随支撑剂的腐蚀、破碎、嵌入,压裂液成胶剂残渣以及支撑剂沉降而降低.,支撑剂,3、不同支撑剂的裂缝导流能力,支撑剂,4、残余导流能力的百分比,支撑剂,5、支撑剂用量选择的因素-设计的裂缝长度-需要支撑剂浓度-预期的裂缝高度,支撑剂,6、依据闭合应力选择支撑剂,支撑剂,7、选择支撑剂尺寸射孔直径应当是支撑剂直径的6倍动态裂缝宽度应当是颗粒直径的3倍闭合应力高时,采用小粒径的支撑剂,谢谢!