水平井分段压裂ppt课件.ppt
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1、有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院20082008年年1010月月 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。水平井分段压裂技术水平井分段压裂技术汇报提纲一、概况一、概况二、水平井压裂发展历程及技术现状二、水平井压裂发展历程及技术现状三、水平井压裂造缝机理三、水平井压裂造缝机理四、水平井分段压裂裂缝配置优化技术四、水平
2、井分段压裂裂缝配置优化技术五、水平井分段压裂工艺技术五、水平井分段压裂工艺技术六、下步研究发展方向六、下步研究发展方向有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。“八五八五”攻关试验攻关试验钻井:钻井:32口口“九五九五”快速发展快速发展钻井:钻井:132口口“十五十五”扩大应用扩大应用钻井:钻井:339口口“十一五十一五”创新发展创新发展1 1、自、自“十五十五”尤其是进入尤其是进入“十一五十一五”以来,胜利以来,胜利油田大规模地采用水平井技术进行各类油藏的开发,油田大规模地采用水平井技术进行各
3、类油藏的开发,水平井应用规模不断扩大。水平井应用规模不断扩大。一、概述一、概述截止到截止到20072007年年9 9月,累投产水平月,累投产水平井井713713口。口。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。不同油藏类型水平井状况表不同油藏类型水平井状况表(200709)2 2、水平井显著改善了不同油藏类型开发效果、水平井显著改善了不同油藏类型开发效果一、概述一、概述有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信
4、任的合作环境。3 3、低渗透油气藏水平井初期产能不理想,与邻近压、低渗透油气藏水平井初期产能不理想,与邻近压裂直井相比没有明显的产能优势,需要进行大规模油裂直井相比没有明显的产能优势,需要进行大规模油层改造层改造. .有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。水平井分段压裂技术水平井分段压裂技术汇报提纲一、概况一、概况二、水平井压裂发展历程及技术现状二、水平井压裂发展历程及技术现状三、水平井压裂造缝机理三、水平井压裂造缝机理四、水平井分段压裂裂缝配置优化技术四、水平井分段压裂裂缝配置优化技术五、
5、水平井分段压裂工艺技术五、水平井分段压裂工艺技术六、下步研究发展方向六、下步研究发展方向有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。二、水平井压裂发展历程及技术现状二、水平井压裂发展历程及技术现状1、国外研究应用情况、国外研究应用情况水平井压裂在水平井压裂在1985年提出年提出(只要固井质量有保证只要固井质量有保证水平井压裂就可实施水平井压裂就可实施水平段笼统压裂水平段笼统压裂)。1992年,北海年,北海Danish油田水平井进行分段压油田水平井进行分段压裂裂(储层渗透率:储层渗透率:1.010-
6、32,实施井数:,实施井数:10口,裂缝口,裂缝条数:初期条数:初期5条、后期条、后期10条,增效明显条,增效明显)。1994-2000年在年在Valhall油田采用挠性油管将油田采用挠性油管将水平井射孔、分段压裂同时完成水平井射孔、分段压裂同时完成(连续油管胶塞压裂)(连续油管胶塞压裂),很好的提高了区块的开发效果。很好的提高了区块的开发效果。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。二、水平井压裂发展历程及技术现状二、水平井压裂发展历程及技术现状 1、国外研究应用情况、国外研究应用情况实施工
7、艺实施工艺 水平井的分段压裂工艺与水平井完井水平井的分段压裂工艺与水平井完井技术是密不可分的,甚至可以说是分段压技术是密不可分的,甚至可以说是分段压裂完井技术。目前国外主要的施工工艺有裂完井技术。目前国外主要的施工工艺有两:两:套管限流压裂套管限流压裂和和封隔器分段压裂封隔器分段压裂、水、水力喷射分段压裂。力喷射分段压裂。目前国外正在研究应用无水力锚、小目前国外正在研究应用无水力锚、小直径扩张式封隔器进行水平井分段压裂。直径扩张式封隔器进行水平井分段压裂。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境
8、。 国内从国内从19941994年开展了水平井的压裂改造试验研年开展了水平井的压裂改造试验研究,目前有多口水平井进行了压裂改造,制约水平究,目前有多口水平井进行了压裂改造,制约水平井分段压裂的关键技术初步得到突破,分段压裂优井分段压裂的关键技术初步得到突破,分段压裂优化设计、分段压裂工具上基本配套完善,保证了水化设计、分段压裂工具上基本配套完善,保证了水平井技术在低渗透油气藏的应用。平井技术在低渗透油气藏的应用。二、水平井压裂发展历程及技术现状二、水平井压裂发展历程及技术现状 2、国内研究应用情况、国内研究应用情况有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客
9、价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。19901990年提出水平井压裂技术年提出水平井压裂技术19951995年来,进一步对水平井压力特性年来,进一步对水平井压力特性裂缝布置等理论研究和计算裂缝布置等理论研究和计算目前,研究应用形成两项主导工艺技术目前,研究应用形成两项主导工艺技术封隔器管柱分段压裂封隔器管柱分段压裂3、胜利油田低渗透油藏水平井压裂改造技术技术历、胜利油田低渗透油藏水平井压裂改造技术技术历程程19931993年实施了第一口水平井压裂年实施了第一口水平井压裂套管限流压裂套管限流压裂有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以
10、顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。4、开展的研究内容及实施情况、开展的研究内容及实施情况针对胜利油田地渗透油藏水平井针对胜利油田地渗透油藏水平井开发技术状况,以分段压裂为目标,开发技术状况,以分段压裂为目标,通过水平井分段压裂优化配置的研究、通过水平井分段压裂优化配置的研究、施工工艺的选择、分段压裂分层管柱施工工艺的选择、分段压裂分层管柱的优选及工具的研发等,为胜利油田的优选及工具的研发等,为胜利油田低渗透水平井压裂提供了可靠的技术低渗透水平井压裂提供了可靠的技术支撑。支撑。目前在胜利油区及其外部油田设目前在胜利油区及其外部油田设计水平井压裂计水平井压裂8 8口
11、,完成水平井压裂口,完成水平井压裂5 5口,取得了较好的研究和应用效果。口,取得了较好的研究和应用效果。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 形成的工艺技术:形成的工艺技术: (1 1)胶塞压裂)胶塞压裂 (2 2)限流压裂)限流压裂 (3 3)封隔器工具分层压裂)封隔器工具分层压裂 (4 4)水力喷射辅助压裂)水力喷射辅助压裂应用井数:应用井数:5050余口(其中大庆余口(其中大庆1212,长庆,长庆1818、胜利、胜利4 4口、口、华北局华北局3 3口)口)二、水平井压裂发展历程及技术
12、现状二、水平井压裂发展历程及技术现状 5、国内研究应用情况、国内研究应用情况有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。水平井分段压裂技术水平井分段压裂技术汇报提纲一、概况一、概况二、水平井压裂发展历程及技术现状二、水平井压裂发展历程及技术现状三、水平井压裂造缝机理三、水平井压裂造缝机理四、水平井分段压裂裂缝配置优化技术四、水平井分段压裂裂缝配置优化技术五、水平井分段压裂工艺技术五、水平井分段压裂工艺技术六、下步研究发展方向六、下步研究发展方向有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励
13、机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。1、水平井压裂造缝机理水平井压裂造缝机理 水平井压裂裂缝有水平井压裂裂缝有横向缝横向缝、轴向缝轴向缝、水平缝水平缝,这取决于,这取决于储层的应力状态。储层的应力状态。 横向缝横向缝:如果井筒平行:如果井筒平行于最小水平主应力方向(即于最小水平主应力方向(即沿最小水平渗透率方向),沿最小水平渗透率方向),则产生横向缝。则产生横向缝。三、水平井压裂造缝机理三、水平井压裂造缝机理有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作
14、环境。 1、水平井压裂造缝机理水平井压裂造缝机理 轴向缝轴向缝:如果水平井:如果水平井筒垂直于最小水平主应力筒垂直于最小水平主应力方向(即沿最大水平渗透方向(即沿最大水平渗透率方向),则产生轴向缝。率方向),则产生轴向缝。三、水平井压裂造缝机理三、水平井压裂造缝机理有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 1、水平井压裂造缝机理水平井压裂造缝机理斜交裂缝:斜交裂缝:当井筒并不与最大、最当井筒并不与最大、最小水平主应力方向一致小水平主应力方向一致时,则产生斜交裂缝。时,则产生斜交裂缝。三、水平井
15、压裂造缝机理三、水平井压裂造缝机理有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 根据水平井压裂裂缝造缝机理研究成果,水平井压裂裂根据水平井压裂裂缝造缝机理研究成果,水平井压裂裂缝有三种形态:正交横向缝、纵向缝、水平缝。最佳裂缝形缝有三种形态:正交横向缝、纵向缝、水平缝。最佳裂缝形态与水平井段态与水平井段正交横向缝正交横向缝。最佳裂缝配置最佳裂缝配置 2、水平井压裂裂缝形态优化水平井压裂裂缝形态优化三、水平井压裂造缝机理三、水平井压裂造缝机理有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制
16、,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。3、压裂裂缝与井身轨迹的优化匹配、压裂裂缝与井身轨迹的优化匹配 水平井压裂裂缝造缝及延伸机理要求要产生正交的横向水平井压裂裂缝造缝及延伸机理要求要产生正交的横向缝,水平段轨迹要与缝,水平段轨迹要与minmin方向一致。据此在胜利油田部署方向一致。据此在胜利油田部署了了7 7口水平井井身轨迹口水平井井身轨迹史史127-1127-1块水平最大主应力方向为块水平最大主应力方向为NE97.5NE97.5。为保证压裂时形。为保证压裂时形成横向裂缝,特部署的史成横向裂缝,特部署的史127-127-平平1 1井水平短的井深轨
17、迹为近南井水平短的井深轨迹为近南- -北向。北向。三、水平井压裂造缝机理三、水平井压裂造缝机理有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。3、压裂裂缝与井身轨迹的优化匹配、压裂裂缝与井身轨迹的优化匹配滨滨428428块最大主应力方向为块最大主应力方向为NE86NE86。部署的。部署的428-428-平平2 2井水平段井水平段的井深轨迹为近的井深轨迹为近南南- -北向北向。累计垂深mA斜深斜深2011.50垂深垂深1529.50B斜深斜深2061.502061.50垂深垂深1541.831541.8
18、3有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。3、压裂裂缝与井身轨迹的优化匹配、压裂裂缝与井身轨迹的优化匹配商商7575块最大主应力方向为块最大主应力方向为NE45NE45。部署的商。部署的商75-75-平平1 1井水平段井水平段的井深轨迹为的井深轨迹为NE130NE130 。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。水平井分段压裂技术水平井分段压裂技术汇报提纲一、概况一、概况二、水平井压裂发展历程
19、及技术现状二、水平井压裂发展历程及技术现状三、水平井压裂造缝机理三、水平井压裂造缝机理四、水平井分段压裂裂缝配置优化技术四、水平井分段压裂裂缝配置优化技术五、水平井分段压裂工艺技术五、水平井分段压裂工艺技术六、下步研究发展方向六、下步研究发展方向有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。分段裂缝配置优化分段裂缝配置优化内容:内容:裂缝条数、裂缝间距、裂缝规模及其裂裂缝条数、裂缝间距、裂缝规模及其裂缝参数缝参数四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术1 1、分段裂缝优化
20、配置内容、分段裂缝优化配置内容有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 两相流固耦合渗流模型的建立两相流固耦合渗流模型的建立求解求解形形成分析软件成分析软件来研究和分析水平井裂缝参数敏感来研究和分析水平井裂缝参数敏感性。性。四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术分段裂缝配置优化1 1、建立水平井两相流固、建立水平井两相流固耦合渗流模型,研究出耦合渗流模型,研究出了其求解方法。了其求解方法。2 2、完成了水平井分段压、完成了水平井分段压裂裂缝优化软件系统。裂裂缝优化
21、软件系统。3 3、对分段裂缝敏感性进、对分段裂缝敏感性进行分析。行分析。2 2、建模求解、分析、建模求解、分析有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。饱和油水两相渗流方程饱和油水两相渗流方程(1 1)连续性方程:)连续性方程:(2 2)运动方程)运动方程 (3 3)饱和油水渗流模型)饱和油水渗流模型 w)o,(i )(1111iiTiiQqts w)o,(i )(2222iiTiiQqts裂缝系统裂缝系统 孔隙岩块系统孔隙岩块系统 w)o,(i )()(222222112111gpkqgpkq
22、iiiiiiriiiiiirw)o,(i / )(/ )(221212222222222212111111111111iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiipppktpsctstspppktpsctstsvv有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。水平井油藏一裂缝一井筒剖面水平井油藏一裂缝一井筒剖面 利用利用IMPESIMPES方法,对上面所建立三维两相渗流模型中方法,对上面所建立三维两相渗流模型中的油相渗流方程差分求解。的油相渗流方程差分求解。 四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术四
23、、水平井分段压裂裂缝优化配置技术有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。从理论上计算并比从理论上计算并比较了压裂水平井产能与较了压裂水平井产能与压裂裂缝的关系,掌握压裂裂缝的关系,掌握了水平井分段压裂设计了水平井分段压裂设计施工和增产规律。施工和增产规律。四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术2 2、建模求解、分析、建模求解、分析有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作
24、环境。分段裂缝数分段裂缝数 分段压裂裂缝位置示意图分段压裂裂缝位置示意图 裂缝条数对压裂水平井产能的影响裂缝条数对压裂水平井产能的影响 当水平井压后裂缝为当水平井压后裂缝为4条以上时,水平井的产条以上时,水平井的产能将随裂缝长度的增加能将随裂缝长度的增加而提高,否则效果将不而提高,否则效果将不佳。佳。 四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术2 2、建模求解、分析、建模求解、分析有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 不同位置裂缝对产能的贡献不同,两端裂缝产能不同
25、位置裂缝对产能的贡献不同,两端裂缝产能比较高,中间裂缝偏低一些。比较高,中间裂缝偏低一些。 四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术四、水平井分段压裂裂缝优化配置技术有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。裂缝导流能力裂缝导流能力 恒定裂缝渗透率、变裂缝宽度考察导流能力,产量随恒定裂缝渗透率、变裂缝宽度考察导流能力,产量随裂缝导流能力增大呈增加趋势,但对于不同的储层渗透率、裂缝导流能力增大呈增加趋势,但对于不同的储层渗透率、产层有效厚度存在最佳的裂缝导流能力范围。产层有效厚度存在最佳的裂缝导流能力范
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