东部项目组多缝压裂总结报告.docx

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1、精品名师归纳总结2022 年多缝转向压裂技术在七里村采油厂的应用西安奥力石油工程有限公司2022 年 12 月 9 日一、多缝压裂技术简介水力压裂技术是低渗透油气井增产的主要方式。通过水力压裂技术,可以改善井底邻近的渗流条件,沟通油气储集区和改善油气流淌方式,提高油气井的产能。多缝压裂主要分成两个步骤：1) 、第一对新层段实行常规水力压裂,此过程加入一半的设计砂量。2) 、常规水力压裂完毕,进行放压,压力释放完毕加入转向剂,将刚压开的新缝进行封堵后,再起泵压开新裂缝。裂缝转向剂经过的层中的水和压裂液浸泡,溶解,返排出的层,两次压开的裂缝一起生产,大大提高油气井的产量与油气采收率。七里村采油厂主

2、要是低渗透油气藏,非均质性比较强,的层中存在着大量的自然裂缝,即使对于均质的砂岩油气藏,水力压裂也会形成多条裂缝。当存在自然裂缝时,裂缝延长的尖端可能遭受自然裂缝,依据裂缝的延长原理,裂缝延长方向的判定标准是能够产生最大的拉应力,裂缝的实际延长方向与产生最大 拉应力的方向垂直,该方向的剪切应力为0,而自然裂缝正符合这个条件,因此裂缝的端部遭受自然裂缝时,裂缝优先沿自然裂缝的赋存方向延长。这样,液体经过自然 裂缝加速延长并转变延长方向。因此,裂缝可能错过与其它射孔孔眼或裂缝相连的机 会,造成多个独立裂缝同时延长的局面。多条裂缝的存在对于储层加砂改造,对于油气藏的产量、评估及开发优化等提出了挑战,

3、造成了反常高的施工压力和早期砂堵,导致了多条长度较短、缝宽较窄、导流才能低的裂缝,增加了开发成本。多缝压裂技术是在重复转向压裂技术的基础之上进展起来的一项新型转向压裂技术。二、多缝压裂理论可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.1 、流量分流理论多条裂缝同时存在、同时延长时流量分流遵循两个原就,压力平稳原就与体积平 衡原就,也就是 Kirchoff第肯定律和 Kirchoff其次定律 。多裂缝水力系统的存在物质平稳 Kirchoff第肯定律 ：式中： Q 为压裂处理的总注入排量,m。 s。 Q,为各条裂缝中的流量,m。 s。为裂缝条数。Kirchoff其次定律是压力连续准就,对于横

4、向上的任意两条裂缝,忽视各裂缝之间液柱高度造成的压差、摩擦阻力、射孑L 压降,就任意两个裂缝之间的压力关系为：式中： xp 为第条裂缝内的净压力, Pa。为任意裂缝端部的闭合应力。 xp ,可以依据第一部分的内容运算出来,联立式9 、10 两个式子,结合裂缝的延长压力,可运算每个裂缝的详细分流流量。2.2 、滤失规律的讨论多条裂缝存在时,假设在均质的层的情形下,最外面的两个裂缝面的滤失情形与里面被包裹状态的裂缝面的滤失情形必定不同。第一考察滤失系数的运算原理：压裂液向的层滤失受 3种机理的掌握,与之相对应的,影响综合滤失系数C 的3个因素就是受压裂液黏度数掌握的滤失系数 C ,受的层流体压缩性

5、掌握的滤失系数 C 和造壁性滤失系数 C。 。从他们的表达式来看,滤失系数与缝内外的压差Axp 亲密相关, 没有压差就没有滤失。对于同方位的多个裂缝而言,最外面的两个裂缝面的滤失是不受影响的。但是对于内部的裂缝壁面而言,由于裂缝之间所束缚的岩石空间比较小,在压裂初期,裂缝壁面有肯定的吸取液体的才能。随着时间的推移,流体滤失进入岩石以后,假如不能够扩散出去,将快速增加岩体内部的压力,减小缝内外的压差,造成滤失的减小甚至丢失。对于不同方位的多个裂缝而言,裂缝之间的捕获岩石较多,而且与无限远处岩体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结连接的流通通道较宽,在压裂的初期,各个裂缝两边的滤失规律

6、 滤失系数 可以认为相同。2.3 、多裂缝同时延长理论2.3.1 等效多裂缝理论裂缝壁面有肯定的吸取液体的才能。随着时间的推移,流体滤失进入岩石以后, 假如不能够扩散出去,将快速增加岩体内部的压力,减小缝内外的压差,造成滤失的减小甚至丢失。对于不同方位的多个裂缝而言,裂缝之间的捕获岩石较多,而且与无限远处岩体连接的流通通道较宽,在压裂的初期,各个裂缝两边的滤失规律 滤失系数 可以认为相同。不妨将多个水平裂缝得到的结论拓展到多个纵向裂缝同时延长时的裂缝参数的变化规律。这样,运算一个三维裂缝延长的裂缝参数,依据上述理论反算裂缝的条数与其它参数,但上述理论将裂缝的转向摩擦阻力看作是裂缝条数的增加造成

7、的,因此, 有欠妥当。2.3.2 同方位延长多裂缝理论假设同一方位产生了多个同时延长的裂缝,而且裂缝延长轨迹类似、间距一样, 如图2所示。此时最关键的问题是运算裂缝之间的闭合应力的影响与滤失规律的变化。该裂缝所处位置的闭合应力,加上其他裂缝对本裂缝作用的应力,构成总的闭合应力。假设有两条裂缝,其中单元分别表示为、,两条裂缝相互影裂缝的延长轨迹与单条裂缝的延长方法相同。同方位的多裂缝的分流流量基本一样。至此,可以得到完整的同方位多裂缝同时延长的模型。2.3.3 不同方位延长的多裂缝理论一般情形下,不同方位延长的多个裂缝的显著特点是,各个裂缝相距有肯定距可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

8、总结离,缝口闭合应力不同,轨迹不同,分流流量不同,而同方位的多裂缝延长模型是不同方位多裂缝延长模型的特例。三、成效分析1） 新层段、井段压出新裂缝、并投入转向剂封堵刚压开的新裂缝,再次压裂、使其形成更多裂缝、大大提高了裂缝的导流才能。A 同一层段新层位压裂B 同井新层段压裂这是一种新段压裂或多次压裂、分层压裂的技术范畴。2） 堵新缝压多缝的压裂技术A 中高含水、其它裂缝成为主要出水通道控水稳油B 水力裂缝的增多,大大提高了裂缝的导流才能,从而形成大的泄油面积, 使其可采储量能够有效的利用。实施多缝转向压裂技术（暂堵新缝）,是真正意义上的多缝压裂概念。我们应用的转向多缝压裂技术就属于这一范畴。其

9、抱负模型如下：1 多裂缝的产生及影响多裂缝是从井简处同时生长,或从已产生的人工裂缝某一个音I 。位丛生的多条裂缝大跨度的射孔井段、射孔段之间的夹层比较大,压裂裂缝沿射孔井段的许多不 同的位置处扩展,进入的层,形成纵向上的多裂缝由于受到不同井段的储层物性及 的应力掌握多裂缝之问的缝长、缝宽外形有很大的差异,其中井简邻近沿最小的 应力方向生长的裂缝因受的应力的掌握会发生偏转弯曲压裂裂缝与自然裂缝特殊发 育的区域相交时,产生多裂缝,压裂裂缝与自然裂缝相交或与节理相交,产生分义多 裂缝,压裂裂缝平面与井筒平面特别的不整合对于斜井井段,压裂裂缝沿井简射孔孔 眼处位置,会形成多裂缝,在井筒邻近产生的相互平

10、行的多裂缝与井简斜交,呈“雁 式排列”。多裂缝的产生后果主要表现在：(1) 多裂缝环境中的每条单独的压裂裂缝与相同环境中扩展的单一压裂裂缝相比裂缝会更窄极大的增 JJu 了脱砂的可能性。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 多条裂缝共同共享压裂液和支撑剂,压裂裂缝将更短、更窄多裂缝的宽度总和会大十单一压裂裂缝导致近井筒区城其有更高的导流才能,这也是砂堵井往往成效好的原凶之一。(3) 多裂缝相互争夺裂缝宽度,造成施工压力上升。(4) 山千多裂缝单一裂缝宽度削减,支撑剂对流现象变得不重要压裂液的流变参数将在压裂施工期问起到重要的作用。压裂液的滤失重或抗剪切才能不强,将导致压裂施工

11、很快脱砂(5) 由于多裂缝的产生使施工压力上升,引起裂缝净压力上升,导致裂缝在高度上延长失控。也就是人工裂缝缝高简单失控(6) 扩展的多裂缝共同共享压裂液和支撑剂转变了预定的雁裂裂缝儿何尺寸Pinnacle公司讨论认为：压裂裂缝的半径随着多裂缝数量的增加而削减。对于垂 直裂缝,压裂裂缝半径正比于多裂缝数量的2 9 次方。随着多裂缝的数量增加,裂缝宽度变窄对千垂直 昌 4 缝,单一压裂裂缝宽度正比于多裂缝数量的59 次方,但总的脆裂裂缝的宽度比单一裂缝要大。多裂缝环境中每条单独的压裂裂缝宽度更小,导致支撑剂在压裂裂缝中的输运过程中易显现桥窘脱砂问题,使用3 倍支撑荆粒径的准入判定,当有 l4 条

12、以上同时扩展的压裂裂缝时,压裂裂缝将不接受2O 4Ol0 45 一 O 9ram的支撑剂。当有 6 条以上同时扩展的压裂裂缝时压裂裂缝将不接受 l2 , 2O目 f 0 8 一 l 、2ram】的支撑剂。一 、多缝转向压裂的机理1、多缝转向压裂概念多缝压裂主要分成两个步骤：1) 、第一对新层段实行常规水力压裂,此过程加入一半的设计砂量。2) 、常规水力压裂完毕,进行放压,压力释放完毕加入转向剂,将刚压开的新缝进行封堵后,再起泵压开新裂缝。裂缝转向剂经过的层中的水和压裂液浸泡,溶解,返排出的层,两次压开的裂缝一起生产,大大提高油气井的产量与油气采收率。 1）新层段、井段压出新裂缝、并投入转向剂封

13、堵刚压开的新裂缝,再次压裂、使其形成更多裂缝、大大提高了裂缝的导流才能。A 同一层段新层位压裂B 同井新层段压裂这是一种新段压裂或多次压裂、分层压裂的技术范畴。2）堵新缝压多缝的压裂技术A 中高含水、其它裂缝成为主要出水通道控水稳油B 水力裂缝的增多,大大提高了裂缝的导流才能,从而形成大的泄油面积, 使其可采储量能够有效的利用。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、多缝转向压裂的机理1）转向压裂力学机理：7aPM要实现裂缝转向的关键是：xmin+x 诱导ymax+ y 诱导而大量的室内讨论和油田矿场实测说明,化变力应6543210最小水平应力方向上诱导应力最大水平应力方向上诱导应

14、力01020304050邻井经过一段时间对本油藏层段的开发距离井眼距离 m利用,导致原始应力剖面将发生肯定的变化,这种变化为实现转向多缝压裂供应了客观的物质条件。其变化主要缘由如下：缝口诱导应力最大A、邻井支撑裂缝诱导的应力变化01020304050裂缝诱导应力随着缝的位置而变化 缝口诱导应力最大B、生产诱发的应力变化a. 在空间上横向应力变a P M 化0-2-4-6-8变 -10最小水平主应力方向上应力变化化越大力应 -12-14-16最大水平主应力方向上应力变化b. 生产初期由于开采速距离井眼距离 m实施多缝转向压裂技术（暂堵新缝）,是真正意义上的多缝压裂概念。我们应用的转向多缝压裂技术

15、就属于这一范畴。其抱负模型如下：度高, 孔隙压力下降大 ,引起应力变化较大, 缝端诱导应力最小生产到肯定时间后 , 主要随空间距离变化。C、邻井注水产生热弹性应力和孔隙弹性应力缝端诱导应力最小(a) 注入引发的应力变化在径向上始终为负, 表为张应力 , 井眼处应力变化最大 , 随着可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结径向距离的增加应力数值逐步降低。15a10PM化变力应5切向诱发应力径向诱发应力0-501020304050-10距离井眼距离 m(b) 切向上应力变化开头随着径向距离增加而增大, 同时应力的变化从负值到正值 , 变化趋势受径向距离和注入时间掌握。(c) 由于没有考虑剪

16、切应力 ,因此径向应力方向即为最大水平应力方向,切向应力方向为最小水平应力方向上。(d) 切向上的应力变化比径向上的应力变化大,就在最大水平应力方向和最小水平应力方向上的应力变化具有相像的特点。2）多缝转向压裂技术原理a. 该剂在中高温高压环境下,通过交联反应以及物理法的势能活化得到的颗粒型 堵剂,是化学反应与物理势能相互催化的复合体。在应用时颗粒随液体遵循流体向阻 力最小方向流淌的原就进入炮眼和原裂缝后,在压力差下获得势能后连续反应交联, 产生桥堵,可以形成 40-80Mpa 的裂缝破裂压力的压差值 , 使后续工作液不能向原裂缝和高渗透带进入,从而压裂液进入高应力区产生新缝。产生桥堵的转向剂

17、在施工完成 后溶于的层水和压裂液,不对原缝产生污染。b. 压开新的裂缝后正常加砂,注完顶替液后关井1 小时,缓慢防压,等裂缝闭合后,在向井筒内加入转向掌握剂,进行暂堵新缝从而压开更多的转向裂缝 3）多缝转向压裂技术的施工工艺主要工序： a、起出原井生产管柱b、下压裂施工管柱c、备液、洗井、d、接正常压裂程序进行压裂e、关井 1 小时f、向井筒内加入转向剂（暂堵新缝）后进行二次压裂,有明显破压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结声波孔隙渗透率序号井号层位井段 m厚度m时差s/m度%10 m-32含油饱和度%综合说明1郭 6142郭 615-53郭 6164郑 658-55郑 658-

18、76郑 658-8后,按正常压裂程序进行压裂g、压后半小时,缓慢放喷,反洗井二、多缝转向压裂技术在七里村采油厂实施情形及成效分析自 2022 年 8 月 5 日至 2022 年 10 月 24 日我公司在七里村采油厂共实施多缝转向压裂 6 口井,油层基本数据见表一。表一:多缝压裂井油层基本数据C62662.0-671.09.0油层C62634.4-645.611.2油层C62662.0-673.011.0油层可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结措施成效见表三。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结压裂井 号时间08.10.1140.04114.04.143.148.012

19、.012.03.04.011.012.0122.908.10.1133.03512.06.045.047.012.012.03.04.67.07.5120.708.10.1137.04913.04.641.044.012.012.02.54.09.010.0115.2608.10.2425.032.08.06.042.043.012.012.02.04.97.98.5122.608.10.2135.038.010.06.041.048.012.012.02.55.08.79.5110.208.10.2136.037.014.03.845.250.012.012.03.04.89.09.1124

20、.2郑658-5郑658-7郑658-8郭 614初次破压MPa二次破压MPa前置液3（ 1） m 前置液3（ 2） m 携砂液3（ 1） m 携砂液3（ 2） m 加 砂3（ 1） m 加 砂3（ 2） m 顶替液3（ 1） m 顶替液3（ 2） m 停泵压力（ 1） MPa停泵压力（ 2） MPa总液量3m 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结郭615-5郭 616措施一个月后正常产状厚度日产油可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结序号井号压裂目的施工日期层位（ m）液3（ m/d ）油3（ m/d ）含水（）备注（ t

21、 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1郭 614新段压裂08.10.112C6刚大修完,排液期2郭 615-5新段压裂08.10.112C6正在大修,暂未修好3郭 616新段压裂08.10.1124郑 658-5新段压裂08.10.24C629.05郑 658-7新段压裂08.10.212C611.26郑 658-8新段压裂08.10.212C611.0C6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结投入产出比运算：单井压裂设备费用按均价 5 万元人民币计,药剂费用按均价 3 万元人民币计,技术服务费按均价 3.8 万元人民币计, 6 口井累计投入： 6（ 5+3+3.8

22、）=70.8 万元人民币。累计增油吨,按原油市场价 4000.00 元/ 吨计,累计产出 :1034.37 0.4=413.7 万元人民币。投入产出比为 : 70.8:= 1：三、存在的问题及取得的熟悉1 存在的问题1） 、作业队未按设计更换油管、冲砂、清洗油管,造成垢渣、砂卡凡尔影响成效的情形可能存在。2） 、在没有能量补充的区块实施此技术,有效期较短。3） 、受现场施工设备的影响,导致转向剂用量偏少、破压不太明显,影响压后成效。4） 、部分交联液性能差,携砂才能达不到设计要求,进入的层中破胶不好,使近井的带堵塞,使裂缝导流才能下降,排液期延长。5） 、过量顶替,导致支撑剂失效,没能起到支撑

23、裂缝的目的。2、取得的熟悉1、开发油藏实施多缝转向压裂是提高压裂成效,改善低渗油藏开发成效的有效途径。水力压裂是低渗油藏开发的主要手段,多缝转向压裂工艺是现在乃至将来讨论的重要课题,以往理论讨论较多,但对诱导裂缝转向缺乏有效手段,对裂缝的转向全凭的应力场的变化,多缝转向压裂工艺的实施无疑为提高重复压裂成效供应了有力的工艺手段。2 、优化选井条件,加强施工效率,是多缝转向压裂裂缝能够转向的前提。影响裂缝转向的因素许多,油藏渗透率、的层断裂、层内剪切滑动以及邻井采油动态等等。3 、多缝转向压裂以多缝为目标,增大泄油为基础,可有效提高投入产出比。多缝转向压裂的主要目的是启动新层,形成高导流、多裂缝,从而达到高产、稳产、的成效,该项技术不同于常规转向压裂、重复压裂、以增大规模为主要目标,因此可相对削减施工次数,这为降低压裂成本供应新的思路。.应用此技术可以实现对裂缝方向的变化。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.支撑剂铺置方向的掌握 , 可以让支撑剂匀称分布在裂缝中。.对有效缝长的掌握 , 通过掌握和软件设计的加入量不同 , 可以目的性的掌握缝长。.多裂缝压裂上的应用 , 以及技是日益成熟的 , 现场应用要与理论情形相结合,从而保证施工的万无一失 .可编辑资料 - - - 欢迎下载