我国低渗透油气藏开采技术现状及存在主要问题学习教案.pptx

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1、我国低渗透油气藏开采技术我国低渗透油气藏开采技术(jsh)现状现状及存在主要问题及存在主要问题第一页，共57页。汇报提纲汇报提纲我国低渗透未动用储量概况我国低渗透未动用储量概况我国低渗透油田开发技术现状我国低渗透油田开发技术现状我国低渗透油气田增产我国低渗透油气田增产(zng chn)改造存在主要问题改造存在主要问题第1页/共57页第二页，共57页。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第一第一第一第一(dy)(dy)部分部分部分部分我国低渗透未动用储量概况我国低渗透未动用储量概

2、况我国低渗透未动用储量概况我国低渗透未动用储量概况第2页/共57页第三页，共57页。28.200628.200633.690333.690310.548510.54854.8404.8402.2852.2853.15783.157817.302417.30242.88152.88151.9591.9590.64890.6489 全国有近全国有近3333亿吨未动用储量亿吨未动用储量,近万亿方低渗透气近万亿方低渗透气藏、凝析气藏藏、凝析气藏,需要增产改造需要增产改造(gizo)(gizo)投入经济有效投入经济有效开发。开发。问题问题问题问题(wnt)(wnt)(wnt)(wnt)：丰度低、单井产量

3、低、开：丰度低、单井产量低、开：丰度低、单井产量低、开：丰度低、单井产量低、开发效益差发效益差发效益差发效益差2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第3页/共57页第四页，共57页。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第二第二第二第二(d r)(d r)部分部分部分部分我国低渗透油田开发技术现状我国低渗透油田开发技术现状我国低渗透油田开发技术现状我国低渗透油田开发

4、技术现状第4页/共57页第五页，共57页。以提高单井产量为目的以提高单井产量为目的(md)的压裂改造技术的压裂改造技术低渗透油田低渗透油田(yutin)开采关开采关键技术键技术2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会开发压裂开发压裂开发压裂开发压裂重复重复重复重复(chngf)(chngf)压裂压裂压裂压裂大型压裂大型压裂大型压裂大型压裂第5页/共57页第六页，共57页。以有效补充地层以有效补充地层(dcng)能能量为目的的注水技术量为目的的注水技术2005200520052005

5、 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会超前注水超前注水超前注水超前注水增注分注增注分注增注分注增注分注低渗透油田低渗透油田(yutin)开采关开采关键技术键技术第6页/共57页第七页，共57页。以降低成本为目的以降低成本为目的以降低成本为目的以降低成本为目的(md)(md)的采油技的采油技的采油技的采油技术术术术2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会小井眼完井小井眼完井小井眼完井小井眼完井简易简易

6、简易简易(jiny)(jiny)采油采油采油采油低渗透低渗透(shntu)油田开采关油田开采关键技术键技术第7页/共57页第八页，共57页。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第三第三第三第三(d sn)(d sn)部分部分部分部分我国低渗透油气藏增产改造我国低渗透油气藏增产改造存在存在(cnzi)的主要问题的主要问题第8页/共57页第九页，共57页。1 1、特低渗透油气藏的大型压裂、特低渗透油气藏的大型压裂改造改造(gizo)(gizo)技术技术2 2、重复压裂技术（高含水期

7、）、重复压裂技术（高含水期）3 3、复杂结构井压裂改造、复杂结构井压裂改造(gizo)(gizo)技术技术4 4、高温、高压、深层改造、高温、高压、深层改造(gizo)(gizo)技术技术5 5、裂缝性致密油气藏增产改造、裂缝性致密油气藏增产改造(gizo)(gizo)技术技术6 6、复杂岩性地层增产改造、复杂岩性地层增产改造(gizo)(gizo)技术技术7 7、复杂断块油气藏整体压裂开、复杂断块油气藏整体压裂开发技术发技术8 8、新型压裂材料、新型压裂材料2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏

8、增产改造学术研讨会第9页/共57页第十页，共57页。针针对对合合适适的的油油藏藏采采用用大大型型压压裂裂是是大大幅幅度度提提高高单单井井产产量量(chnling)(chnling)的的关关键键，目目前前支支撑撑剂剂用用量量达达到到100m3100m3以以上上大大型型压裂技术尚不配套。压裂技术尚不配套。1 1、大型、大型(dxng)(dxng)压裂压裂技术技术u压前油藏地应力研究压前油藏地应力研究u压裂优化设计压裂优化设计u压裂液支撑剂优选压裂液支撑剂优选u裂缝监测裂缝监测u连续输砂、连续配液连续输砂、连续配液u现场现场(xinchng)(xinchng)质量控制技术质量控制技术存存存存在在在在

9、问问问问题题题题2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第10页/共57页第十一页，共57页。u有效率低有效率低u有效期短有效期短u增产幅度增产幅度(fd)(fd)小小u机理认识不清机理认识不清2 2、老井、老井(lo jn)(lo jn)重重复压裂复压裂存在存在(cnzi)(cnzi)问问题题老井重复压裂一直是久攻不克的难题老井重复压裂一直是久攻不克的难题2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年

10、国际油气藏增产改造学术研讨会u重复压裂井的选井选层重复压裂井的选井选层 u重复压裂时机（含水）重复压裂时机（含水）u重复压裂的造缝机理重复压裂的造缝机理u裂缝转向条件裂缝转向条件u造新缝技术造新缝技术重点研究重点研究第11页/共57页第十二页，共57页。重复重复(chngf)压裂的机理压裂的机理一种是在原有水力裂缝的基础上，进行一种是在原有水力裂缝的基础上，进行一种是在原有水力裂缝的基础上，进行一种是在原有水力裂缝的基础上，进行(jnxng)(jnxng)(jnxng)(jnxng)缝长的延伸，增强导流能力等措施以扩缝长的延伸，增强导流能力等措施以扩缝长的延伸，增强导流能力等措施以扩缝长的延伸

11、，增强导流能力等措施以扩大水力缝的泄油范围，这种方法可以称之为老缝大水力缝的泄油范围，这种方法可以称之为老缝大水力缝的泄油范围，这种方法可以称之为老缝大水力缝的泄油范围，这种方法可以称之为老缝新生。新生。新生。新生。另一种则是由于另一种则是由于另一种则是由于另一种则是由于(yuy)(yuy)(yuy)(yuy)初压填砂缝的存在，初压填砂缝的存在，初压填砂缝的存在，初压填砂缝的存在，在其附近出现两个水平应力大小的换位及应在其附近出现两个水平应力大小的换位及应在其附近出现两个水平应力大小的换位及应在其附近出现两个水平应力大小的换位及应力场的换向，新缝的倾角及方位角不同程度力场的换向，新缝的倾角及方

12、位角不同程度力场的换向，新缝的倾角及方位角不同程度力场的换向，新缝的倾角及方位角不同程度地偏离了老缝，新缝在未泄油区的扩展，增地偏离了老缝，新缝在未泄油区的扩展，增地偏离了老缝，新缝在未泄油区的扩展，增地偏离了老缝，新缝在未泄油区的扩展，增加了油气井的泄油面积。加了油气井的泄油面积。加了油气井的泄油面积。加了油气井的泄油面积。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第12页/共57页第十三页，共57页。初次压裂井低产初次压裂井低产(d chn)(d chn)的原因的三种类型（之一）

13、：的原因的三种类型（之一）：施工施工(sh gng)(sh gng)工艺及管理原因工艺及管理原因 初次压裂施工初次压裂施工(sh gng)(sh gng)中，各环节的中，各环节的质量控制不到位、压裂液伤害、选择了不合适质量控制不到位、压裂液伤害、选择了不合适的支撑剂，施工的支撑剂，施工(sh gng)(sh gng)过程中形成砂堵；过程中形成砂堵；压裂设计方案不合理，如压裂规模过小，压裂设计方案不合理，如压裂规模过小，压裂液配伍性差；一次压裂多层时，出现未处压裂液配伍性差；一次压裂多层时，出现未处理的小层等。理的小层等。老缝新生老缝新生(xnshng)(xnshng)2005200520052

14、005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第13页/共57页第十四页，共57页。初次压裂井低产初次压裂井低产(d chn)(d chn)的原因的三种类型（之二）：的原因的三种类型（之二）：生产过程中，供油气生产过程中，供油气生产过程中，供油气生产过程中，供油气(yuq)(yuq)(yuq)(yuq)能力逐渐变差能力逐渐变差能力逐渐变差能力逐渐变差2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会 因为裂缝导

15、流能力因支撑剂嵌入或受微粒因为裂缝导流能力因支撑剂嵌入或受微粒因为裂缝导流能力因支撑剂嵌入或受微粒因为裂缝导流能力因支撑剂嵌入或受微粒的堵塞而降低；由于微粒运移或结垢的堵塞而降低；由于微粒运移或结垢的堵塞而降低；由于微粒运移或结垢的堵塞而降低；由于微粒运移或结垢(ji u)(ji u)(ji u)(ji u)堵堵堵堵塞了地层；近井地带和缝口处因吐砂而失去支撑等塞了地层；近井地带和缝口处因吐砂而失去支撑等塞了地层；近井地带和缝口处因吐砂而失去支撑等塞了地层；近井地带和缝口处因吐砂而失去支撑等等。等。等。等。压裂井泄油区内剩余可采储量降低。压裂井泄油区内剩余可采储量降低。压裂井泄油区内剩余可采储量

16、降低。压裂井泄油区内剩余可采储量降低。第14页/共57页第十五页，共57页。初次压裂井低产的原因的三种初次压裂井低产的原因的三种(sn zhn)(sn zhn)类型（之三）：类型（之三）：技术上的进展技术上的进展技术上的进展技术上的进展 目前无论完井或压裂技术上，目前无论完井或压裂技术上，目前无论完井或压裂技术上，目前无论完井或压裂技术上，比过去都有长足的进步。初次压裂采比过去都有长足的进步。初次压裂采比过去都有长足的进步。初次压裂采比过去都有长足的进步。初次压裂采用用用用(ciyng)“(ciyng)“(ciyng)“(ciyng)“老老老老”技术的井，很可能技术的井，很可能技术的井，很可能

17、技术的井，很可能成为复压的对象。从某种意义上讲成为复压的对象。从某种意义上讲成为复压的对象。从某种意义上讲成为复压的对象。从某种意义上讲“老老老老”技术就是初次压裂技术就是初次压裂技术就是初次压裂技术就是初次压裂“低效低效低效低效”的同的同的同的同义词。义词。义词。义词。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第15页/共57页第十六页，共57页。若若 孔孔 隙隙 压压 力力 所所 引引 起起 应应 力力 差差 大大 于于 初初 始始(c ch h s sh h)最最大大与与最最小

18、小水水平平压压力力差差值值,则则复复压压后后 的的 裂裂 缝缝 垂垂 直直 于于 初初 始始(c ch h s sh h)裂裂 缝缝!裂缝裂缝(li fng)转转向向2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第16页/共57页第十七页，共57页。初始应力差较小时，极易发生初始应力差较小时，极易发生初始应力差较小时，极易发生初始应力差较小时，极易发生(fshng)(fshng)转向转向转向转向延伸；延伸；延伸；延伸；复压的最佳复压的最佳复压的最佳复压的最佳(zu ji)(zu ji)(

19、zu ji)(zu ji)时间，应该是初次缝很长，复时间，应该是初次缝很长，复时间，应该是初次缝很长，复时间，应该是初次缝很长，复压缝进入地区的孔隙压力仍然很高的时期；压缝进入地区的孔隙压力仍然很高的时期；压缝进入地区的孔隙压力仍然很高的时期；压缝进入地区的孔隙压力仍然很高的时期；初压缝长，将能获得复压转向初压缝长，将能获得复压转向初压缝长，将能获得复压转向初压缝长，将能获得复压转向(zhunxing)(zhunxing)(zhunxing)(zhunxing)的极的极的极的极大利益；大利益；大利益；大利益；两个水平应力基本上相等，复压裂缝无疑两个水平应力基本上相等，复压裂缝无疑两个水平应力基

20、本上相等，复压裂缝无疑两个水平应力基本上相等，复压裂缝无疑将会出现转向。将会出现转向。将会出现转向。将会出现转向。生产诱导应力场变化：生产诱导应力场变化：生产诱导应力场变化：生产诱导应力场变化：2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第17页/共57页第十八页，共57页。重要重要(zhngyo)法则：法则：“85/1585/1585/1585/15”85%85%的复压潜力的复压潜力的复压潜力的复压潜力(qinl)(qinl)存在于占总井数存在于占总井数存在于占总井数存在于占总井数1

21、5%15%的井中的井中的井中的井中 。分析方法：分析方法：比比 较较 生生 产产 动动 态态 法法构构成成构构成成(g g u uc ch h n ng g)(g g u uc ch h n ng g)认认定定认认定定法法法法生生产产样样板板曲曲线线拟拟合合法法生生产产样样板板曲曲线线拟拟合合法法重复压裂的选井重复压裂的选井2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第18页/共57页第十九页，共57页。构成构成(guchng)(guchng)认定法认定法井位、地质井位、地质(dzh)

22、、钻井、完、钻井、完井、增产、修井数据井、增产、修井数据参数参数(cnsh)输入输入人工神经网络人工神经网络输出参数（对产量的影响）输出参数（对产量的影响）评估复杂系统、用单评估复杂系统、用单变量或多变量分析方变量或多变量分析方法得不出相同结果法得不出相同结果 神经网络方法神经网络方法遗传算法遗传算法真实动态与优化动态之间存在真实动态与优化动态之间存在巨大差异的井，视为复压对象巨大差异的井，视为复压对象 优化优化2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第19页/共57页第二十页，共

23、57页。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第20页/共57页第二十一页，共57页。选井条件选井条件(tiojin)：既具有高渗透率又具有高表皮系数的井；既具有高渗透率又具有高表皮系数的井；既具有高渗透率又具有高表皮系数的井；既具有高渗透率又具有高表皮系数的井；累积产量非常高及进行过大型压裂的井；累积产量非常高及进行过大型压裂的井；累积产量非常高及进行过大型压裂的井；累积产量非常高及进行过大型压裂的井；产量高于平均水平的井，初次压裂有效的井；产量高于平均水平的井，初次压裂有效的

24、井；产量高于平均水平的井，初次压裂有效的井；产量高于平均水平的井，初次压裂有效的井；对初次压裂作业对初次压裂作业对初次压裂作业对初次压裂作业(zuy)(zuy)造缝较短，有效缝长不够造缝较短，有效缝长不够造缝较短，有效缝长不够造缝较短，有效缝长不够的井；的井；的井；的井；2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第21页/共57页第二十二页，共57页。选井条件选井条件(tiojin)：砂层上面的隔层有较大的破碎，这样砂层上面的隔层有较大的破碎，这样砂层上面的隔层有较大的破碎，这样砂层

25、上面的隔层有较大的破碎，这样(zhyng)(zhyng)(zhyng)(zhyng)的的的的井复压井复压井复压井复压 后，形成的有效缝较短，不后，形成的有效缝较短，不后，形成的有效缝较短，不后，形成的有效缝较短，不适宜复压；适宜复压；适宜复压；适宜复压；在小的断层带附近的井，初次压裂后可能泄油较在小的断层带附近的井，初次压裂后可能泄油较在小的断层带附近的井，初次压裂后可能泄油较在小的断层带附近的井，初次压裂后可能泄油较完全，因之不能成为复压候选井；完全，因之不能成为复压候选井；完全，因之不能成为复压候选井；完全，因之不能成为复压候选井；靠近大断层的井不能复压。靠近大断层的井不能复压。靠近大断层

26、的井不能复压。靠近大断层的井不能复压。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第22页/共57页第二十三页，共57页。选井程序选井程序选井程序选井程序(chngx)(chngx)：“85/1585/15”法则法则15%15%候选井候选井15%15%20%20%优先井优先井考虑多层中的潜力小层考虑多层中的潜力小层选择对象选择对象流体与地层间的配伍性及流体与地层间的配伍性及伤害机理的实验室研究伤害机理的实验室研究 候选井候选井制定出复压步骤与设计制定出复压步骤与设计 估算所需费用及进行

27、增产量预测估算所需费用及进行增产量预测 复压对象经济可行性分析复压对象经济可行性分析复压井新的试井方法证明措施的有效复压井新的试井方法证明措施的有效性性 2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第23页/共57页第二十四页，共57页。3 3 3 3、复杂结构井压裂改造、复杂结构井压裂改造、复杂结构井压裂改造、复杂结构井压裂改造(gizo)(gizo)(gizo)(gizo)技术技术技术技术多裂缝启裂和扩展机理；多裂缝启裂和扩展机理；多裂缝启裂和扩展机理；多裂缝启裂和扩展机理；产量预

28、测产量预测产量预测产量预测(yc)(yc)(yc)(yc)及压裂施工方案优化设计等。及压裂施工方案优化设计等。及压裂施工方案优化设计等。及压裂施工方案优化设计等。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会大斜度大斜度(xi d)井（中原、大港、长庆）井（中原、大港、长庆）问题：问题：问题：问题：斜井更易于产生斜井更易于产生斜井更易于产生斜井更易于产生多裂缝多裂缝多裂缝多裂缝，造成裂缝狭窄；造成裂缝狭窄；造成裂缝狭窄；造成裂缝狭窄；斜井在裂缝启裂过程中往往发生裂缝的斜井在裂缝启裂过程中

29、往往发生裂缝的斜井在裂缝启裂过程中往往发生裂缝的斜井在裂缝启裂过程中往往发生裂缝的扭转与弯曲扭转与弯曲扭转与弯曲扭转与弯曲，造成裂缝连续性差及极高的弯曲摩阻。造成裂缝连续性差及极高的弯曲摩阻。造成裂缝连续性差及极高的弯曲摩阻。造成裂缝连续性差及极高的弯曲摩阻。水平井、大位移井改造水平井、大位移井改造 重点研究：重点研究：重点研究：重点研究：第24页/共57页第二十五页，共57页。4 4、高温、高压、高温、高压(goy)(goy)、深层改造技、深层改造技术术提高压裂液的抗温、抗剪切性能、降低提高压裂液的抗温、抗剪切性能、降低提高压裂液的抗温、抗剪切性能、降低提高压裂液的抗温、抗剪切性能、降低(j

30、ingd)(jingd)(jingd)(jingd)摩阻摩阻摩阻摩阻设备能力设备能力设备能力设备能力2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会160C160C160C160C、压力系数、压力系数、压力系数、压力系数(xsh)1.6(xsh)1.6(xsh)1.6(xsh)1.6、深度、深度、深度、深度4000m4000m4000m4000m问题：问题：破裂压力和施工压力高破裂压力和施工压力高破裂压力和施工压力高破裂压力和施工压力高压裂材料性能好压裂材料性能好压裂材料性能好压裂材料性能

31、好重点解决：重点解决：重点解决：重点解决：第25页/共57页第二十六页，共57页。5 5 5 5、裂缝性致密、裂缝性致密、裂缝性致密、裂缝性致密(zhm)(zhm)(zhm)(zhm)油气藏增产改造技油气藏增产改造技油气藏增产改造技油气藏增产改造技术术术术(碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层)多重介质渗流机理多重介质渗流机理多重介质渗流机理多重介质渗流机理天然裂缝与水力裂缝扩展规律天然裂缝与水力裂缝扩展规律天然裂缝与水力裂缝扩展规律天然裂缝与水力裂缝扩展规律控制滤失技术控制滤失技术控制滤失技术控制滤失技术天然裂缝支撑天然裂缝支撑天然裂缝支撑天然裂缝支撑(zh chng)(zh c

32、hng)(zh chng)(zh chng)技术（复合压技术（复合压技术（复合压技术（复合压裂）裂）裂）裂）压裂分析与诊断技术压裂分析与诊断技术压裂分析与诊断技术压裂分析与诊断技术2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会重点重点(zhngdin)(zhngdin)研究：研究：第26页/共57页第二十七页，共57页。6 6 6 6、复杂岩性地层增产改造、复杂岩性地层增产改造、复杂岩性地层增产改造、复杂岩性地层增产改造(gizo)(gizo)(gizo)(gizo)技术技术技术技术不连

33、续介质、塑性介质裂缝扩展机理不连续介质、塑性介质裂缝扩展机理不连续介质、塑性介质裂缝扩展机理不连续介质、塑性介质裂缝扩展机理多裂缝延伸机理与控制技术多裂缝延伸机理与控制技术多裂缝延伸机理与控制技术多裂缝延伸机理与控制技术滤失机理与降滤技术滤失机理与降滤技术滤失机理与降滤技术滤失机理与降滤技术压力压力压力压力(yl)(yl)(yl)(yl)分析与诊断技术分析与诊断技术分析与诊断技术分析与诊断技术2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会变质岩、砂砾变质岩、砂砾变质岩、砂砾变质岩、砂砾(

34、sh l)(sh l)岩、煤层等岩、煤层等岩、煤层等岩、煤层等重点研究：重点研究：重点研究：重点研究：第27页/共57页第二十八页，共57页。7 7、复杂、复杂(fz)(fz)断块油气藏整体压裂开发断块油气藏整体压裂开发技术技术复杂断块油气藏地应力场分布以及复杂断块油气藏地应力场分布以及复杂断块油气藏地应力场分布以及复杂断块油气藏地应力场分布以及(yj)(yj)(yj)(yj)与井网关系研与井网关系研与井网关系研与井网关系研究；究；究；究；复杂井网条件下的整体压裂改造方案设计。复杂井网条件下的整体压裂改造方案设计。复杂井网条件下的整体压裂改造方案设计。复杂井网条件下的整体压裂改造方案设计。20

35、05200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会复杂断块油藏，由于受断层、构造等地质条件的控制，断块的复杂断块油藏，由于受断层、构造等地质条件的控制，断块的复杂性和不规则性加剧、地应力场分布复杂，因此复杂性和不规则性加剧、地应力场分布复杂，因此,井网与裂缝系统井网与裂缝系统不能达到最优匹配，在很大程度上影响了压裂的潜能不能达到最优匹配，在很大程度上影响了压裂的潜能(qin nn)(qin nn)发发挥。挥。重点研究：重点研究：第28页/共57页第二十九页，共57页。由于产生多缝（分支缝），出现

36、裂缝的分支将改由于产生多缝（分支缝），出现裂缝的分支将改由于产生多缝（分支缝），出现裂缝的分支将改由于产生多缝（分支缝），出现裂缝的分支将改变裂缝的扩展机理，裂缝不再垂直于最小主应力。变裂缝的扩展机理，裂缝不再垂直于最小主应力。变裂缝的扩展机理，裂缝不再垂直于最小主应力。变裂缝的扩展机理，裂缝不再垂直于最小主应力。在分支缝缝面上发生滑移从而产生阻力在分支缝缝面上发生滑移从而产生阻力在分支缝缝面上发生滑移从而产生阻力在分支缝缝面上发生滑移从而产生阻力(zl)(zl)(zl)(zl)，增，增，增，增加了支撑裂缝的流体压力。加了支撑裂缝的流体压力。加了支撑裂缝的流体压力。加了支撑裂缝的流体压力。另外

37、一种多缝是由大段射孔造成，在同一方向另外一种多缝是由大段射孔造成，在同一方向另外一种多缝是由大段射孔造成，在同一方向另外一种多缝是由大段射孔造成，在同一方向上出现多条裂缝，它们被此平行，相互排斥，同时上出现多条裂缝，它们被此平行，相互排斥，同时上出现多条裂缝，它们被此平行，相互排斥，同时上出现多条裂缝，它们被此平行，相互排斥，同时扩展拥挤在一起，争夺有限的缝宽，由于每条缝都扩展拥挤在一起，争夺有限的缝宽，由于每条缝都扩展拥挤在一起，争夺有限的缝宽，由于每条缝都扩展拥挤在一起，争夺有限的缝宽，由于每条缝都很窄，增加了流动阻力很窄，增加了流动阻力很窄，增加了流动阻力很窄，增加了流动阻力(zl)(z

38、l)(zl)(zl)，提高了压裂压力。，提高了压裂压力。，提高了压裂压力。，提高了压裂压力。高压高压高压高压(goy)(goy)(goy)(goy)裂压力原因：裂压力原因：裂压力原因：裂压力原因：1 1 1 1、裂缝迂曲、多缝、裂缝迂曲、多缝、裂缝迂曲、多缝、裂缝迂曲、多缝2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第29页/共57页第三十页，共57页。裂缝裂缝裂缝裂缝(li fng)(li fng)(li fng)(li fng)起裂后迂曲起裂后迂曲起裂后迂曲起裂后迂曲与多缝示意图与

39、多缝示意图与多缝示意图与多缝示意图minmaxminmax2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第30页/共57页第三十一页，共57页。Conceptual simplification of near-wellbore tortuosity and multiple fracturesRegion of near wellbore tortuosity2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国

40、际油气藏增产改造学术研讨会第31页/共57页第三十二页，共57页。Region of near Region of near wellbore tortuositywellbore tortuosityFRACPROFRACPROTMTM model of near-model of near-wellbore wellbore tortuosity and tortuosity and multiple fracturesmultiple fractures2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏

41、增产改造学术研讨会第32页/共57页第三十三页，共57页。2.2.2.2.裂缝裂缝裂缝裂缝(li fng)(li fng)(li fng)(li fng)端部效应端部效应端部效应端部效应 在裂缝在裂缝(li fng)(li fng)扩展过程中，在裂扩展过程中，在裂缝缝(li fng)(li fng)端部遭遇额外的阻力，其中端部遭遇额外的阻力，其中有：有：由于携砂液的滤失增加了粘度由于携砂液的滤失增加了粘度由于携砂液的滤失增加了粘度由于携砂液的滤失增加了粘度(zhn d)(zhn d)(zhn d)(zhn d)及支撑剂浓度；及支撑剂浓度；及支撑剂浓度；及支撑剂浓度；新生裂缝表面粗糙产生湍流；新

42、生裂缝表面粗糙产生湍流；新生裂缝表面粗糙产生湍流；新生裂缝表面粗糙产生湍流；与天然裂缝相交使水力缝沿天然缝方位发展；与天然裂缝相交使水力缝沿天然缝方位发展；与天然裂缝相交使水力缝沿天然缝方位发展；与天然裂缝相交使水力缝沿天然缝方位发展；端部强度因子远大于实验室小块岩心测试结果；端部强度因子远大于实验室小块岩心测试结果；端部强度因子远大于实验室小块岩心测试结果；端部强度因子远大于实验室小块岩心测试结果；裂缝端部处于非渗性岩石之中。裂缝端部处于非渗性岩石之中。裂缝端部处于非渗性岩石之中。裂缝端部处于非渗性岩石之中。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造

43、学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第33页/共57页第三十四页，共57页。分析分析分析分析(fnx)(fnx)(fnx)(fnx)的目的目的目的目的的的的是估计多缝的缝数，裂缝的大致尺寸是估计多缝的缝数，裂缝的大致尺寸(ch cun)(ch cun)及铺砂浓及铺砂浓度；度；多缝同时扩展延伸多缝同时扩展延伸多缝同时扩展延伸多缝同时扩展延伸(ynshn)(ynshn)(ynshn)(ynshn)，发生意外砂堵的诊，发生意外砂堵的诊，发生意外砂堵的诊，发生意外砂堵的诊断断断断两个重要的现象两个重要的现象两个重要的现象两个重要的现象即超高净压力及在低砂比下出现砂堵。

44、即超高净压力及在低砂比下出现砂堵。多缝常发生在具有基质渗透率极低，并有天然裂缝多缝常发生在具有基质渗透率极低，并有天然裂缝多缝常发生在具有基质渗透率极低，并有天然裂缝多缝常发生在具有基质渗透率极低，并有天然裂缝与井眼相交的地层里。与井眼相交的地层里。与井眼相交的地层里。与井眼相交的地层里。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第34页/共57页第三十五页，共57页。可能发生异常超高压力因素：盖底层具有超可能发生异常超高压力因素：盖底层具有超可能发生异常超高压力因素：盖底层具有超可

45、能发生异常超高压力因素：盖底层具有超高的闭合高的闭合高的闭合高的闭合(b h)(b h)(b h)(b h)压力、储层岩石具有异常高的压力、储层岩石具有异常高的压力、储层岩石具有异常高的压力、储层岩石具有异常高的韧性或其他的阻碍缝端扩展的因素，如果应用单韧性或其他的阻碍缝端扩展的因素，如果应用单韧性或其他的阻碍缝端扩展的因素，如果应用单韧性或其他的阻碍缝端扩展的因素，如果应用单一平面裂缝模型计算出来的压力比超高压力低很一平面裂缝模型计算出来的压力比超高压力低很一平面裂缝模型计算出来的压力比超高压力低很一平面裂缝模型计算出来的压力比超高压力低很多，那麽就要考虑同时扩展多缝的可能性。多，那麽就要考

46、虑同时扩展多缝的可能性。多，那麽就要考虑同时扩展多缝的可能性。多，那麽就要考虑同时扩展多缝的可能性。（1 1 1 1）用单一平面裂缝）用单一平面裂缝）用单一平面裂缝）用单一平面裂缝(li fng)(li fng)(li fng)(li fng)模型分模型分模型分模型分析压裂压力析压裂压力析压裂压力析压裂压力2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第35页/共57页第三十六页，共57页。（2 2 2 2）用多裂缝）用多裂缝）用多裂缝）用多裂缝(li fng)(li fng)(li f

47、ng)(li fng)的概念分析的概念分析的概念分析的概念分析压裂压力压裂压力压裂压力压裂压力 在多缝压力压裂拟合过程中，要用等值裂缝数来估计同时扩展的、在多缝压力压裂拟合过程中，要用等值裂缝数来估计同时扩展的、在多缝压力压裂拟合过程中，要用等值裂缝数来估计同时扩展的、在多缝压力压裂拟合过程中，要用等值裂缝数来估计同时扩展的、大小相等的裂缝数目。大小相等的裂缝数目。大小相等的裂缝数目。大小相等的裂缝数目。增加等值缝数，会导致净压力加大，但也减少了多缝中的单缝的缝增加等值缝数，会导致净压力加大，但也减少了多缝中的单缝的缝增加等值缝数，会导致净压力加大，但也减少了多缝中的单缝的缝增加等值缝数，会导

48、致净压力加大，但也减少了多缝中的单缝的缝宽，降低了接受支撑剂的能力，进行宽，降低了接受支撑剂的能力，进行宽，降低了接受支撑剂的能力，进行宽，降低了接受支撑剂的能力，进行(jnxng)(jnxng)(jnxng)(jnxng)不同等值缝数的压裂拟不同等值缝数的压裂拟不同等值缝数的压裂拟不同等值缝数的压裂拟合，可能得出既与净压力又与支撑剂粒径（缝宽至少能容纳单粒径）合，可能得出既与净压力又与支撑剂粒径（缝宽至少能容纳单粒径）合，可能得出既与净压力又与支撑剂粒径（缝宽至少能容纳单粒径）合，可能得出既与净压力又与支撑剂粒径（缝宽至少能容纳单粒径）相适应的缝数。相适应的缝数。相适应的缝数。相适应的缝数。

49、等值缝数在压裂形成裂缝的过程中并不一定是一个不变数值，可等值缝数在压裂形成裂缝的过程中并不一定是一个不变数值，可等值缝数在压裂形成裂缝的过程中并不一定是一个不变数值，可等值缝数在压裂形成裂缝的过程中并不一定是一个不变数值，可能起裂时是一个缝数，扩展中又是另一个缝数。能起裂时是一个缝数，扩展中又是另一个缝数。能起裂时是一个缝数，扩展中又是另一个缝数。能起裂时是一个缝数，扩展中又是另一个缝数。2005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会第36页/共57页第三十七页，共57页。（2 2 2

50、2）用多裂缝）用多裂缝）用多裂缝）用多裂缝(li fng)(li fng)(li fng)(li fng)的概念分析压的概念分析压的概念分析压的概念分析压裂压力裂压力裂压力裂压力时间时间(min)位置位置(m)事件事件因子因子0.00.0裂缝条数裂缝条数20.51.73裂缝条数裂缝条数30.71.94裂缝条数裂缝条数51.713.6裂缝条数裂缝条数82.318.3天然裂缝天然裂缝54.016.8裂隙开启裂隙开启95.328.6裂缝条数裂缝条数36.639.7裂缝条数裂缝条数12005200520052005 年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研讨会年国际油气藏增产改造学术研