压裂方法分类及选择条件

压裂设计压裂设计压裂方法分类及选择条件压裂设计压裂设计--3-一、压裂设计的原则和方法几何参数根底上，设计适宜的加砂方案。二、压裂技术合层压裂油管压裂速大，其压裂液的携带力气强，又不会增加液流阻力和设备负荷，降低了有效功率。套管压裂携带力气差，一旦造成砂堵，无法进展循环解堵。环形空间压裂环形空间压裂是压裂液从套管和油管的环形空间泵入油层。它与前两种方法油、套管同时进展压裂循环也比较便利。因此，这种压裂适宜于中深井压裂。分层压裂球堵法分层压裂假设同时开采渗透率不同的多层，当压裂液泵入井里后，液体首先进入高渗渗层的孔眼堵住，等压力憋起即可将低渗层压开。这种方法可在一口井中屡次使用，一次施工可压开多层。对于射孔井，可用尼龙球，随压裂液进入井内并坐在高渗透层部位的炮眼上，以堵塞炮眼，即可将井内压力憋起，从而压开低渗透层的裂缝，此法可在一次压裂中屡次重复使用，施工完毕后，井底压力降低，堵球在压差的作用下，可以反排出来。选择性压裂在几米厚的油层中也存在凹凸渗透层的交互层，这种状况下就可使用这种方法，使压裂液导至低渗透层以便压开尚有生产潜力或未动的低渗透层。如大庆油田的几个内部油田曾广泛使用固体暂堵剂进展选择性压裂，获得好的效果，具体做法是在向井内挤入压裂液的同时混入暂堵剂由于液体首先被吸入高渗层，暂堵剂随马上高渗层部位起缝。油溶性与水溶性的暂堵剂可分别用于油水井的选择性压裂上。使用选择性压裂的井最好具有确定的厚度，如4m以上，水平裂缝，这样易于把握裂缝产生的部位。假设地油水下层清楚，有可能堵住含水高渗层，压开含油低渗层。选择性压裂也可用于重复压裂上，利用小蜡球井层中裂缝堵住，在其它油层层部位压开裂缝，以到达增产目的，假设不选用选择性压裂的方法，很可能使原裂缝延长。承受这种方法也会见到确定的增产效果，但也有可能会造成大量出水而效果不好的状况。限流法分层压裂压开的目的。封隔器卡分法分层压裂双水力扩张式封隔器分层选压。填砂发分层压裂砂投产。一次分压多层投球法压裂层间窜通或压不易觉察等缺点。上提封隔器法压裂层较少的井。滑套压裂寿命，并且对层间串通和封隔器的不密封性易觉察，准时避开砂卡事故的发生。深层压裂剂在强度、密度、外形及耐酸碱性等方面都比中深井有更高的要求。一般用陶粒来作为深井压裂的支撑剂。压裂液类型化水包油压裂液2.4.12.4.1稠化水压裂液稠化水压裂液是以水为溶剂或分散介质将稠化剂溶于水中配成。常用的稠化水压裂液是以水为溶剂或分散介质将稠化剂溶于水中配成。常用的稠化剂主要是水溶性聚合物，如合成高分子〔稠化剂主要是水溶性聚合物，如合成高分子〔HPAM，改性自然高分子，生物高分子〔黄包胶〕，配制稠化水压裂液时可以利用协同效应。这种压裂液物高分子〔黄包胶〕，配制稠化水压裂液时可以利用协同效应。这种压裂液比活性压裂液粘度有所提高，携砂力气强，降滤失性好，主要用于低温、浅比活性压裂液粘度有所提高，携砂力气强，降滤失性好，主要用于低温、浅井和低沙比的小型压裂。井和低沙比的小型压裂。--5-压裂设计2.4.2水基冻胶压裂液2.4.2水基冻胶压裂液水基冻胶压裂液用交联剂将溶于水的稠化剂高分子进展不完全交联，冻胶，其主要添加剂有稠化剂和交联剂。等。交联剂：交联剂能与聚合物线型大分子链形成的化学键，使其联结成网状体型构造的化学剂，聚合物水溶液因交联作用形成冻胶。交联剂的选用由聚合物可交联的官能团和聚合物水溶液的PH值打算。2.4.3液活性水压裂是在水溶液中参与外表活性剂的低粘压裂液。这种压裂沙量、低沙比的小型解堵压裂和煤层气井压裂。压裂的任务压裂液是为造缝与携砂使用的液体，是水力压裂的关键组成局部。压裂液是压裂液是为造缝与携砂使用的液体，是水力压裂的关键组成局部。压裂液是一个总称，依据其在压裂过程中的任务不同可分为前置液、携砂液和顶替液。前置液的作用是裂开地层并造成确定几何尺寸的裂缝以备后面的携砂液进0.105～0.147mm，140～100体的体积比，即砂比10%左右)，以堵塞地层中的微隙，削减液体的滤失。层的作用。压裂设计压裂设计--10-顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有预防砂卡的作用。压裂液的优选导流力气的百分数是不同的。生物聚合物与泡沫压裂液对导流力气保持的效果最好，分别为95%和80%～90%，其次为聚合物乳化液(65%～85%)，而水基交联的羟丙(10%～15%)。在设计中，应依据具体状况选择使用满足压裂可按压裂设计要求选择。压裂参数确定裂缝几何参数及产量推想裂优化设计的根底。油层裂开压力的计算层深度、岩石强度、渗透率、油层原始发育状况及压裂所使用的液体性质等。它目前使用的阅历公式:P破=B·HP破—油层的裂开压力,MpaBmH,Mpa／m压裂时排量确实定地面泵压的计算挥设备的力气，削减设备的台数。地面泵压的估算公式:损-P液柱P泵压—地面泵压，MPa； P井口—井口压力，MPa；P摩阻—压裂液在管柱内流淌时的摩阻压力降，MPa；P局损—井下工具对流体局部阻力损失，MPa； P液柱—井筒里液柱压力，MPa。压裂车台数确实定的发动机功率，即可得到压裂车的台数。其计算公式：Pp=P泵压=P泵压·Q∕η1η2η3 =1∕η·P泵压·QN=Pp∕P＇pη——总效率，小数； η 发动机工作功率；01————2η 60％～80％；2—————Q————压裂时泵的排量，m3∕s；η 发动机工作时受海拔高度影响后的效率，％；3————N——所需压裂车的台数。P＇pW;Pp——压裂时所需的总功率W;支撑剂用量确实定所以支撑剂用量只能从油层构造和物性、压裂次数、历史施工阅历来估量。一般在压裂疏松油层时，其支撑剂用量越大；可以适当逐次增加支撑剂的用量，一边到达延长裂缝或增加裂缝的目的。合理的支撑剂用量应依据现场试验来确定，1.5～3m3含砂比的计算剂的直径、携砂液的性能、裂缝的滤失性及液体的流速而定。含砂比的计算公式为：c=V砂∕Qtc—含砂比〔体积比，％； V砂—加砂的总体积m3Q—加砂时地面泵排量，m3∕s t—加砂总时间，s。压裂液用量的计算8～10m3.1.5～2公式为；W=V砂∕CW—携砂液用量，m3; V砂—估量加砂体积，m3；C—含砂比，％。顶替液用量一般为井筒容积的1.5～3倍。压裂总用量=前置液用量＋顶替液用量＋携砂液用量＋附加液量。2.8压裂几何参数模型卡特模型缝半径和垂直裂缝长度。根本假设如下：裂缝是等宽的压裂液从缝壁面垂直且线性的渗入地层。缝壁上某点的滤失速度取决于此点暴露于液体中的时间。缝壁上各点的速度函数是一样的。缝壁内各点压力相等，等于井底延长压力。PNK算裂缝几何参数的二维设计模型，根本设计如下：开裂开。整个地层。裂缝断面为椭圆形，最大缝宽在裂缝中部。缝里流体流淌为层流。缝端部压力等于垂直裂缝壁面的总应力。不考虑压裂液失于地层。KGD他的假设条件为：地层均质，各项同性。线弹性应力—应变。裂缝内为层流，考虑滤失。缝宽截面为矩形，侧向为椭圆形。2.8.3.径向裂缝扩展模型PKN、KGD模型是假定水平应力小于垂向应力，缝宽高度确定，裂缝沿垂压裂设计压裂设计--13-这就产下了径向裂缝模型。拟维模型和全三维模型压裂施工中的任务压裂液是一个总称，依据其在压裂过程中的任务不同可分为前置液、携砂液和顶替液。前置液的作用是裂开地层并造成确定几何尺寸的裂缝以备后面的携砂液进0.105～0.147mm，140～100与液体的体积比，即砂比10%左右)，以堵塞地层中的微隙，削减液体的滤失。层的作用。顶替液用来将携砂液送到预有预防砂卡的作用。压裂的优选导流力气的百分数是不同的。生物聚合物与泡沫压裂液对导流力气保持的效果最好，分别为95%和80%～90%，其次为聚合物乳化液(65%～85%)，而水基交联的羟丙(10%～15%)。在设计中，应依据具体状况选择使用满足压裂可按压裂设计要求选择。三.压裂液3.1溶液，具有粘度高、摩阻低及悬砂力气强的优点，但热稳定性和机械剪切稳定性较差。为了抑制这一缺点，又进展了交链压裂液和延迟交链压裂液。溶液，具有粘度高、摩阻低及悬砂力气强的优点，但热稳定性和机械剪切稳定性较差。为了抑制这一缺点，又进展了交链压裂液和延迟交链压裂液。3.2水基压裂液的类型：稠化水压裂液，水基冻胶压裂液，水包油压裂液水基泡沫压裂液，稠化水包油压裂液3.2.1稠化水压裂液是以水为溶剂或分散介质将稠化剂溶于水中配成。常用的稠化水压裂液是以水为溶剂或分散介质将稠化剂溶于水中配成。常用的稠化剂主要是水溶性聚合物，如合成高分子〔稠化剂主要是水溶性聚合物，如合成高分子〔HPAM，改性自然高分子，生物〕，配制稠化水压裂液时可以利用协同效应。这种压裂液比活性压裂液粘度有所提高，携砂力气强，降滤失性好，主要用于低温、浅井和性压裂液粘度有所提高，携砂力气强，降滤失性好，主要用于低温、浅井和低沙比的小型压裂。低沙比的小型压裂。3.2.23.2.2水基冻胶压裂液水基冻胶压裂液用交联剂将溶于水的稠化剂高分子进展不完全交联，使水基冻胶压裂液用交联剂将溶于水的稠化剂高分子进展不完全交联，使具有线性构造的高分子水溶液变成线型和网状体型构造混存的高分子水冻具有线性构造的高分子水溶液变成线型和网状体型构造混存的高分子水冻胶，其主要添加剂有稠化剂和交联剂。胶，其主要添加剂有稠化剂和交联剂。低液体滤失，悬浮和携带支撑剂，常用的稠化剂有植物胶，纤维素及合成聚合物等。交联剂：交联剂能与聚合物线型大分子链形成的化学键，使其联结成交联剂：交联剂能与聚合物线型大分子链形成的化学键，使其联结成由聚合物可交联的官能团和聚合物水溶液的PH3.3.水基压裂液的性能要求对于占总液量绝大多数的前置液及携砂液，必需具备如下的性能要求：在压裂中添加防滤失剂，能改善造壁性并大大削减滤失量。粘，砂子即可完全悬浮，这对砂子在缝中分布是格外有利的。摩阻低压裂液在管道中的摩阻愈小则在设备功率确定的条件下，利用造缝排量降低。低；液体还应有抗机械剪切的稳定性，不因流速的增加而发生大幅度的降解。气渗滤的物理—化学反响。透率。压裂设计压裂设计--16-易反排施工完毕后大局部注入液体反排出井外，排液愈完全，效果愈好。货源广，便于配制，价钱廉价3.4〔1〕设备摆放〔2〕凹凸压管汇的安装〔3〕施工前明确要求〔4〕压裂泵车排液及地面试压〔5〕清洗炮眼四、压裂液的进展前景4.14.1型高效水基压裂液适合型高效水基压裂液适合40℃—160℃不同储层温度下高效水基压裂液体系是在特定的工艺条件下和催化剂的作用下由硼酸盐与复合络合剂化合反响形成的是在特定的工艺条件下和催化剂的作用下由硼酸盐与复合络合剂化合反响形成的一种型络合物,其特点是:100℃以上自动破胶,无需添加破胶剂即可彻底破胶,一种型络合物,其特点是:100℃以上自动破胶,无需添加破胶剂即可彻底破胶,延迟交联与耐温性不依靠于高延迟交联与耐温性不依靠于高pH延缓交联时间长达延缓交联时间长达6min,彻底解决了压裂施工的高粘度与高摩阻之间的冲突,在较低的,pH10(135℃以上),减小了高pH有机硼压裂液对地层的损害性.该压裂液体系在中原油田现场应用有机硼压裂液对地层的损害性.该压裂液体系在中原油田现场应用130多井次,特别是文别是文23气田与低渗、强水敏气藏的户部寨地区今后上半年应用了8井次,施工2.7×104m3以上的良好效果.4.24.2低聚物线形胶压裂工艺技术温性能也随之降低，无法保证高温深井压裂施工要求。温性能也随之降低，无法保证高温深井压裂施工要求。4.3油田采油压裂液技术(甲叉基聚丙烯酰胺)4.3油田采油压裂液技术(甲叉基聚丙烯酰胺)前景宽广。4.44.4专家认为，这为低渗油藏的有效合理开采供给了有力的技术支撑。为削减压裂液对专家认为，这为低渗油藏的有效合理开采供给了有力的技术支撑。为削减压裂液对地层和裂缝的损害，改善低渗透油藏的压裂改造效果奠定了根底，整体到达国际先地层和裂缝的损害，改善低渗透油藏的压裂改造效果奠定了根底，整体到达国际先进水平。进水平。随着油田开发向深层、超低渗领域的不断进展，一些问题也逐步暴露出来，随着油田开发向深层、超低渗领域的不断进展，一些问题也逐步暴露出来，迫切需要开发一种能够抑制上述缺陷、适应性更强的型压裂液体系。迫切需要开发一种能够抑