水力压裂技术

10第五章水力压裂技术§5—1地层中形成水力裂缝的过程与液体流淌特性及岩石的力学性质造缝的本质是岩石在液体压力作用下的裂开与变形问题，因此造缝特性与岩石的受力及力学性质有关。一．地应力场地应力场概念：地应力是由于岩石变形引起的介质内部单位面积上的作用力。地应力场：是指地应力大小和方向在地层空间位置的分布。地应力剖面概念地应力剖面是指争论地应力大小在纵向上的变化。二．地应力的类型原地应力：开发之前地应力原始大小。扰动应力：开发引起的地应力转变。构造应力：由构造运动在岩体中引起的应力。剩余应力：除去外力后尚残存在岩石中的应力。重力应力：由上覆岩层的质量引起的地应力。热应力：由于地层温度发生变化在其内部引起的内应力增量。分层地应力：按地层分层给出不同的地应力。目前存在或正在活动的称现今地应力。石油工程关心的是现今地应力。地应力测试1〕长源距声波与密度测井方法该方法通过测井取得剖面上变化的岩石的纵波速度和横波速度，然后求出岩P S石泊松比的纵向变化，利用下式求出最小水平主应力σh，而取得地应力剖面。σ h 1

( P)P 4—11P

S

4—2222P S到。

—上覆层压力，通过密度测井得v4—1水力压裂测试典型压力曲线P4—1水力压裂测试典型压力曲线—孔隙弹性系数，通过试验测的。2〕测试压裂方法〔现场常用〕是将不含砂的压裂液注入地层，造缝后停泵侧压力降落曲线，待曲线上消灭拐点后测试完毕，消灭拐点时相应的压力即裂缝闭合压力，其大小与岩层中垂直于裂缝面的应力值相等，也即就是地层最小主应力。4—1所示。Ps。结论：可以认为，裂缝临界闭合时，裂缝内的流体压力等于裂缝闭合的最小地应力。由此可以计算出最小地应力。地应力测量数据料，在测量深度的范围内，对地应力测量数据按深度进展线性回归得到：D 2.340.0266DD

H0.7770.0182hVDD

0.021D0.70.023D

H0.50.018hV

0.021D10.50.03D华北油田〔1500～3200m〕H5.870.021DhV

0.021D22.580.034DD成功油田〔1300～3300m〕H11.650.022DhVDD

(0.022 0.026)D27.10.036D

H16.60.024hV

0.0220.026Dv式中：σH、σh、σ—分别为最大、最小、垂向地应力，Mpa，vD—地层深度，m。二．岩石力学参数弹性模量〔杨氏模量〕E弹性模量E就是虎克定律中的比例常数。物理意义：弹性体应力与应变的比值。弹性体单位截面积上的弹性力称为应力，单位长度上的变形成为应变。弹性模量对造缝宽度及压裂压力有较大影响。弹性模量表达式：E

E

S P SS Z

D 22P S式中σε

—轴向应力；z—轴向应变；zρ—岩石密度；p，s—岩石纵、横波速度。1×104～4×104MPa。泊松比。岩石在外应变量之比。泊松比表达式

22静态：

动态：

p s s z

d 22p s式中—周向应变。岩石的泊松比取值范围为0.15～0.35.弹性模量E、泊松比都是反映岩石材料弹性特性的参数。断裂韧性应力强度因子过程中所需的力。0.5～3.0MP·m1/2范围内。孔隙弹性系数〔毕奥特系数〕它反映了孔隙压力对岩石变形的影响，也是求水平地应力的一个重要参数。C定义为： 1 gCbC式中Cb—岩石的体积压缩系数；C—岩石颗粒〔骨架〕的压缩系数。g试验室中测得砂岩的孔隙弹性系数一般在0.6～0.9之间。S脆性岩石主要发生拉伸和剪切塑性岩石主要发生塑性流淌破坏。石油工程中最常见的是脆性破坏。作业思考题：1.2．什么是岩石的弹性模量和泊松比？写出数学表达式？§5—2造缝机理一．地应力及其分布z 垂向主应力σ ，及水平主应力σ (其中又分为相互垂直的σ 及σ z x y〔一〕地应力作用在单元体上的垂向应力来自上覆岩层的重量。它的数值为： 0 s

gdz 〔5—1〕式中 zH——地层垂深，m；g——重力加速度(9．81m/s2)；ρ——上覆层岩石密度，kg/m3。ρs由于油气层中有肯定的孔隙压力Pp

，故有效垂向应力可表示为： Pz z p

〔5—2〕作用在单元体上的水平主应力：来自岩石处于弹性状态，考虑到构造应力等因素的影响。最大水平主应力为：1E P E 1

S

P

〔5—3〕H式中 σ

21 1 1 p——最大水平主应力，Pa；Hξ ，ξ1

——水平应力构造系数，可由室内测试试验结果推算，无因次；2 ——泊松比，无因次；E——岩石弹性模量，Pa；——毕奥特(Biot)常数，无因次。〔二〕地质构造对应力的影响在逆断层或褶皱地带水平应力要比垂向应力3倍，在正断层地带，水平应力可能只有垂向应力的三分之一。假设岩石单元体是均质的各向同性材料裂缝的方向总是垂直于最小主应力轴。当地层中各应力的大小时，裂缝的形态或方向即可被确定。如图4—3。4—1构造对应力的影响4—1构造对应力的影响a—逆断层区域σH=3σzb—正断层区域σ=3σHz4—3人工裂缝方向示意图〔三〕井壁上的应力井筒对地应力及其分布的影响三维应力用二维方法来处理。用无限大平板中钻有一个圆孔的受力状况来分析。如图5—2所示。在无限大平板上钻了圆孔之后，使板内原来平衡的应力重分布，造成圆孔四周的应力集中。在双向应力状态下，弹性力学给出了平板为固体、各向同性、弹性材料的周向应力计算式：

a2

3a4 x

y1 x y1 cos 〔5—4〔改错〕2 r2 2 r4 式中 σ——圆孔周向应力，Pa；θa——圆孔半径，m；r——距圆孔中心的距离，m； x，y方向上分布的应力。y x4-2无限大平板中钻一圆孔的应力分布定性分析井壁上应力大小：r=a，σ

>σ，θ=0°、180°时，(σ)

=(σ)

=3σ－σx y

min

θ0º，180º y xr=a，σ

>σ，θ=90°、270°时，(σ)

=(σ)

=3σ－σx y θmax θ90º，270º x yx说明最小周向应力发生在σ的方向上，而最大周向应力却在σxy

的方向上。r4—2(b)所示。大约在几个圆孔直应力集中，孔壁上的应力比远处的大得多，这就是地层裂开压力大于裂缝延长压力的重要缘由。井眼内压所引起的井壁应力性力学中的拉梅公式(拉应力取负号)pr2p

r2

p)r2r2 ee

ia

i e

〔5—5〕e a

r2(r2e

r2)aPe——厚壁筒外边界压力，Pa〔井眼内压在外边界产生的压力〕re——厚壁筒外边界半径，m；ra——厚壁筒内半径，m；Pi——内压，Pa；r——距井轴半径，cm。re=∞、P

=0、r=r

时，井壁上的周向应力为：e aσ=－Pθ i即〔利用无穷大定理推导〕3、压裂液径向渗入地层所产生的井壁应力：力区，它的作用是增大了井壁四周岩石中的应力。增加的周向应力值为： p i

〔5—6〕s 11Cr 〔5—7〕Cb式中Cr——岩石骨架压缩系数；Cb——岩石体积压缩系数。——泊松比；P——地层压力。Ps4、井壁上的总周向应力：的周向应力之和，即： y

px

pi

s 1

〔5—8〕二．造缝的条件油层裂开压力概念：是指油层被压开的瞬间，被压层位所受的压力。〔一〕形成垂直裂缝当存在液体渗滤时，假设岩石的裂开是纯张力裂开时，当井壁上存在的周向应力σth时，岩石将在垂直于水平应力的方向上产生脆性裂开，即在与周向应力相垂直的方向上产生垂直裂缝。此时有：=-σth，代入〔5—8〕x

p，s

p，s

p

)，则可得到垂直裂缝时的裂开压力，当产生垂直裂缝时，井筒内注入流体的压力Pi

即为地层的裂开压力P，所以形成垂直裂缝的条件：fp P

3 y x

〔5—9〕F s 1P无液体渗滤时，地层渗滤应力等于零，井壁上岩石的空隙压力仍旧为，故，Ps

p，将其他应力一同代入〔5—8〕式，则：sP P(3 )F s y x th由于最小总周向应力发生在θ=0º，180º的对称点上，垂直裂缝也产生在与井筒相对应的两个点上。这就是为什么假定垂直裂缝以井轴为对称的两条缝的缘由。实际上由于地层的非均质性和局部应力场的影响，产生的裂缝往往是不对称的。〔二〕形成水平裂缝得到形成水平裂缝的条件：p

p

th

〔5—10〕F s 1.94121式中σth——岩石垂向抗张强度。〔三〕裂开压力梯度为了便于比较与推测各油田〔油井〕β来表示，其物

地层裂开压力P FP地层深度H

〔kg/cm2

·m〕即：裂开压力梯度β是指地层裂开压力与地层深度的比值。三．地面泵压确实定〔1〕〔产生垂直裂缝的油藏〕p pB F

p pm

〔5—11〕式中：PB—井口施工泵压，MPa；p —地层裂开压力，MPa；Fp —井筒液柱压力，MPa；mp —管线及管柱产生的压力损失，MPa。f〔产生水平裂缝的油藏〕p pB F

p pm

〔5—12〕 式中参数同上。结论：无论产生垂直裂或水平裂缝，地面泵压值主要取决于地层裂开压力的大小。四．裂缝几何模型〔一维模型〕PKN模型〔二维设计模型〕〔1〕裂缝高度肯定〔油层厚度〕长和宽是变化的缝的几何外形：长而窄的缝。KGD模型 〔二维设计模型〕特点〔1〕裂缝高度肯定〔油层厚度长和宽是变化的缝的几何外形：短而宽的缝。结论：对于低渗油藏，需要压成长而窄的裂缝，对于高渗油藏，则压成一个短而宽的裂缝。图4—5 PKN模型图4—5 PKN模型从无因次裂缝导流力量来分析：k w裂缝的导流力量：裂缝宽度与填砂裂缝渗透率的乘积。fK W无因次裂缝导流力量表达式： CfD

f KXf4—71—地层，2—井眼，3—污染带4—71—地层，2—井眼，3—污染带压裂前流体从底层流向井底的流淌形态1〕程中，越靠近井底，渗流面积越小，渗流阻力越大。缘由：

Q，Q不变，A越小，V增大，fA〔2〕污染带和井底四周应力的集中，使近井地带的渗透率降低，井筒四周的渗流阻力增加。结论：水力压裂前，由于各种阻力的影响，近井地带的渗透力量较差。压裂后流体从地层流向井底的流淌形态压裂后，地层流体将经受四种不同的渗流阶段：拟径向流淌阶段：在供油边界，地层流体向井底流淌以拟径向流为主。地层线性流淌阶段：只能在裂缝导流力量很高时才能消灭。裂缝线性流淌阶段：该流淌阶段时间短，实际意义不大。拟径向流阶段 (b) 地层线性流(c) 双线性流 (d) 裂缝线性流结论：水力压裂结果，转变了渗流区的渗流方式，获得了双线性流淌模式，提高了近井地带的渗透力量。水力压裂增产、增注的根本原理利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过油层吸取力量的排量泵入井中，在井底四周地层产生裂缝，将带有支撑剂的携砂液挤入裂缝中，从而在井底四周地层内形成一条具有肯定长度、宽度和高度的高导流力量的填砂裂缝。由于转变了井底四周流体的渗流状态，提高了油层的渗流力量，从而到达增产、增注的目的。。六．水力压裂造缝过程裂缝起裂点源开头，逐步连接成线源缝。裂缝沿井筒轴向扭曲起裂，在延长过程中逐步扭曲到与最小主应力垂直的方向上，然后沿该方向延长并逐步形成一条主缝。起裂首先抑制岩石地应力和抗张强度，也就是裂开压力。裂缝延长井筒四周简单的裂缝几何外形总是垂直于最小主应力方向，沿着最大主应力方向。如下图。发育好，可能会消灭多条。延长压力指裂缝扩展所需压力，一般低于裂开压力。裂缝闭合裂缝闭合压力裂缝闭合压力高于水平最小主应力。课后小结：岩石裂缝的几种几何模型，把握水力压裂增产增注原理。1.2．简答水力压裂造缝过程？§5—3 压裂设计一．压裂设计的原则、方法、内容压裂设计的增产方案。包括压裂地质设计和压裂施工设计。压裂设计的原则入井到达最正确状态，同时还要求压裂井的有效期和稳产期长。压裂设计的方法〔主要利用系统软件设计。压裂设计方案的内容：裂缝几何参数优选及设计；压裂液类型和配方的选择；支撑剂选择及加砂方案设计；压裂效果推测和经济效益分析等。这里简洁介绍压裂施工设计的有关内容。优化设计程序〔按系统要求输入参数〕现场进展小型压裂测试〔裂开压力、闭合压力、压裂液滤失特性等。压裂施工泵注程序设计注入方式选择油管注入、环空注入、油套混注和套管注入等。常用油管注入。加砂程序确定验结果证明：承受线性加砂程序裂缝导流力量沿缝长分布更加合理。其他参数确定油层裂开压力的计算式计算，也可以用阅历公式估算。目前常用的阅历公式为：P =β·H 〔5—37〕破P破

—油层裂开压力，MPa；H—压裂油层中部深度，m；β—油层裂开压力梯度，MPa／m，它是由压裂工艺统计资料而得的阅历常数。施工排量确实定〔先确定地层吸液量Q吸

，满足Q Q 〕排 吸阅历公式： Q q p B 1吸 p

破1400式中：ΔP——压裂前的地层压力与井底流淌压力之差，MPa；Q ——地层的吸液量，m3／min；吸q——压裂前油井的稳定日产量，t；ΔP ——裂开压力与压前地层压力之差，MPa。破B——原油体积系数，m3(地下)／m3(地面)。 ——地面原油的密度。o地面排量按Q Q排 吸地面泵压的计算

来确定。的力量，削减使用设备的台数。压裂时地面泵压可由以下公式估算：P P泵压 井口

P P破 摩阻

P P局损

〔4—39〕P泵压P

——地面泵压，MPa；P泵压——井口压力，MPa；井口P ——压裂液在管柱内流淌时的摩阻压力降，MPa；摩阻P ——井下工具对流体的局部阻力损失，MPa；局损P ——井筒内液柱压力，MPa。液柱压裂车台数确实定①压裂时所需总功率 P

泵压Q

1p Qpp p

泵压12 3P②压裂车台数 n P”P

〔依据总功率和每台车发动机功率求出所需压裂车台数〕以上两式中PpW；p——每台压裂车的发动机功率，W；pQ——压裂时泵的排量，m3／s；η1 60％～80%；η2 ——泵的上水效率，取50％～95％；η——功率因数，%；n——所需压裂车台数。支撑剂用量确实定1.5～3m3。6〕含砂比计算含砂比是指单位体积压裂液内所含支撑剂的数量(体积比)。含砂比的计算公式为：Vc 砂Qt

×100% 〔Qt就是携砂液的体积〕式中：c——含砂比(体积比)，％；

——加砂的总体积，m3砂Q——加砂时地面泵排量，m3／st——加砂总时间，s。压裂液用量确实定压裂液：前置液、携砂液、顶替液统称为压裂液。①前置液：V前

：大约用量为：8～10m3 (适当多预备一些)，有时按井筒容积1.5～2②携砂液：V携VV 砂 式中： W——携砂液用量，m3；携 CV ——估量加砂体积，m3；砂c——含砂比，％。V顶确定方法：一般为井筒容积的1.5～3倍，以够用就行。④压裂液用量：V总V V V V V总 前 携 顶 附注：取下限时加V附107作业：P 补充题：107

，取上限时不加V附

。P102页例题：自己做。3000m6mm63mm1000m3m3,4×107Pa0.025m3/s,15m310%，4002．57×105w0．6，400及至少预备多少压裂液用量？§5—4压裂设备、管柱及材料一．压裂设备、管柱〔一〕地面设备压裂井口承受采油树压裂的井口。采油树型号：250、350、600、700、1050型等。250型即25MPa，用于浅井，其余用于中、深、超深井。依据压裂层深度确定采油树型号。70MPa150m3。压裂管汇。目前压裂管汇种类很多，承压和最大过砂力量也不同。常用的有压8内径Φ60mm，最高压力可到达100MPa。投球器性压裂或封堵炮眼投堵球用的投球器。〔二〕压裂车组仪表车、管汇车。压裂车作用：是压裂的主要动力，能够产生压裂施工中的关键设备。混砂车液供给压裂车，压入地层内。混莎车的类型：双筒机械式、风吸式、仿美型混莎车。仪表车：备的中枢系统。又称压裂指挥车。其它设备：液罐车、运砂车。〔三〕压裂管柱1．压裂油管〔专用油管〕封隔器喷砂器〔带滑套、不带滑套〕二是压裂液通往地层的通道口。压裂管柱笼统压裂管柱：即：油管+水力锚+封隔器+喷嘴分层压裂管柱①双封卡单层压裂后可以用上提管柱的方法压裂其它卡距一样的层段。Φ73mmΦ88.9mm②三封卡双层不动管柱压裂两层。〔带滑套〕+封隔器+喷砂器〔不带滑套〕+封隔器+丝堵③四封卡三层不动管柱压裂三层。〔甲带滑套〕+封隔器+喷砂器〔乙带滑套〕+封隔器+喷砂器〔丙不带滑套〕+封隔器+丝堵二．压裂材料〔一〕压裂液1前置液 一般是胶连液体作用：压开地层并造成肯定尺寸的列缝。携砂液 含有支撑剂的砂浆作用：将支撑剂带入地层中，并将支撑剂填在裂缝内预定的位置。3)顶替液 一般是活性水作用：将井筒中携砂液全部替入裂缝中，防止井筒沉砂。压裂液的性能〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕配伍性。〔6〕〔7〕〔8〕货源广、便于配制、价钱廉价。压裂液类型液、外表活性剂胶束压裂液、浓缩压裂液。其中：水基压裂液本钱低，使用安全，现场广泛应用。〔二〕添加剂稠化剂〔增稠剂〕〔基团〕将溶解于水中的高分子链上的活性基团，以化学链连接起来，形成三位网状冻胶的化学剂。土稳定剂；4．杀菌剂；5．外表活性剂；6．抗高温稳定剂；7．降滤失剂．破胶济；9．滤饼溶解剂；10．缓冲剂〔PH值调整剂PH值范围和胶联时间，掌握细菌生长。〔三〕石英砂 承压：20—34MPa陶粒人造陶粒主要是由铝矾土〔氧化铝〕烧结而成。55—80Mpa。高强度陶粒：承压：100MPa3．树脂砂是将树脂薄膜包裹到石英砂外表上。承压：55—69MPa由此可见：按强度大小排列依次是：陶粒>树脂砂>石英砂作业：P1063补充：1．请画出四封卡三层管柱示意图。§5—5压裂工艺及现场施工一．压裂工艺〔一〕合层压裂油管压裂套管压裂环形空间压裂油、套管同时压裂〔二〕分层压裂堵球法分层压裂堵球：尼龙球或包以橡胶的铝球或塑料球。适应射孔井压裂。原理密度应与炮眼的大小和压裂相适应。暂堵剂选择性压裂同一层压裂。暂堵剂为：聚乙烯〔石蜡〕制成的小球。具体方法：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，的压裂液，则能在低渗层部位起缝。限流法分层压裂限流法分层压裂适用于多层而各层之间的裂开压力有肯定差异的井。原理射孔孔眼数及孔眼直径到逐层压开的目的。A、B、C30MPa、26MPa、28MPa。按射孔方B排量，由于炮眼的摩阻正比于排量，当B2Mpa28Mpa，C4Mpa，A封隔器卡分法分层压裂

4—11限流法的工艺过程适用于压裂层渗透性、厚度差异不大，上下夹层具有肯定厚度，射孔层段套管完好无损的井。填砂法分层压裂自下而上压裂，压一层填一层砂，压完后冲砂投产。〔三〕一次分压多层投球法压裂：用封隔器及带滑套的喷砂器。滑套压裂工具优点：封隔器不同时工作，被压层位上下二个封隔器工作，延长了封隔器的使用寿命。4—13原理：下井时管柱除最下一级封隔器和喷嘴不带滑套外，其它各级封隔器和喷嘴都带滑套，滑套的作用是密封封隔器和喷嘴上的水眼。压裂从下往上压。第一层压完后，从井口投球，球下落座在其次级封隔器内的滑套上(滑套上部是球座，滑套的外经各)，开泵后在压力作用下剪断固定滑套的销钉，滑理依次自下而上压裂。图4—12投球法压裂管柱构造示意图 图4—13滑套封隔器压裂过程示意图1一套管；2一油管；3一工作筒； (a)一压下数第一层；(b)一压下数其次层4一封隔器；5一喷砂器(带滑套)； l一套管；2一油管；3一滑套封隔器(未工作状态)；6一喷砂器(不带滑套)；7一丝堵 4一喷砂器(未工作状态)；5一滑套封隔器(工作状态)；6一喷砂器(工作状态)；7～丝堵；8一钢球二．现场施工〔一〕压裂前预备配置压裂设备及关心设施预备压裂所用材料〔〕组配管柱〔〕〔二〕压前作业探砂面、冲砂起原管柱压井替喷 〔井内有污染物的井压裂前要进展替喷〕压裂层段预处理〔清孔或排液，留意回收、不污染环境〕下压裂管柱〔三〕压裂施工循环：逐台启动压裂车，用清水循环地面管线，清洗管线，关井口。试压：地面压裂流程、井口阀门以上设备进展承高压性能试验。试验压力为推测1.2—1.55min。试挤：翻开井口阀门，关闭循环防空闸门，逐台启动压裂车，按压裂施工设计及井下工具状况，检查欲压裂层的吸水力量。试挤正常后，启动压裂车，以高压大排量向井内持续挤入前置液，造缝延长。留意：当泵工作压力到达管柱最高承压力量还不能压开欲压裂层位时，应停泵卸压，分析缘由，制定措施。途不能停泵，操作要平稳。替挤：完成加砂后，翻开混砂车的替挤旁通流程，向井内注入替挤液。4一l压裂过程井底压力变化曲线P—地层裂开压力， PF

—裂缝延长压力， P—地层压力S关井集中压力：压裂施工完毕后，关闭井口全部出口闸门，等待压裂液破胶、滤失及裂缝闭合，防止支撑剂随高粘度压裂液返出裂缝。关井时间不小于压裂液破胶时间，压裂液破胶后用小喷嘴放喷，促进裂缝闭合。活动管柱：200KN，上提速度掌握在0.5m/min以内，行程不能小于5m，到达提放自如，拉力计显示管柱重量正常。压后作业：按压裂设计要求探砂面，起压裂管柱，完井，投产。〔四〕施工中常见的问题设计问题等。压窜：分析缘由：隔层较薄、固井质量差、封隔器胶筒质量问题。砂堵：分析缘由：压裂液携砂性差、混砂比高、地层滤失性大、破胶速度快、停泵等。砂卡：分析缘由：砂堵严峻、地层吐砂严峻、施工故障沉砂、冲砂不彻底等。这是压裂后发生的比较常见的而且危急的故障。管柱断脱质量差等。作业：P107 12, 14.压裂施工中常见的问题有哪些？分析缘由。§5—6一．端部脱砂压裂技术端部脱砂压裂原理：是在水力压裂过程中，有掌握地使支撑剂在裂缝的端部脱出、桥架形成一个端部砂堵，从而阻挡裂缝进一步延长。再连续注人高砂比砂浆时，可沿缝壁形成全面砂堵，缝中储液量增加，泵压增大，促使裂缝膨胀变宽、缝内填砂浓度增大，从而造成一条具有很高导流力量的裂缝。：分为两个阶段，即：造缝到消灭端部脱砂阶段；裂缝膨胀变宽及支撑剂大量充填阶段。端部脱砂压裂的适用范围。二、高能气体压裂技术高能气体压裂就是利用火药或火箭推动剂燃烧产生的高温、高压气体处理油层以取得增产效果的方法。高能从而到达增产增注目的的工艺措施。高能气体压裂的作用机械作用：产生裂缝。水力振荡作用：高能气体引起液体振动，产生压力周期波动，有助于裂缝形成和清理堵塞。高温热作用：火药燃烧产生高温，降低原油粘度。、H2S成分遇水形成的酸液对岩层的酸化作用。三、水力振荡增产增注技术根本原理：就是利用振动原理处理油层的技术。将水力振荡器对准油层，依靠带的机械杂质、钻井液及沥青质和盐的沉积等堵塞。增产增注机理机械作用：振动波能迫使传媒介质做猛烈的机械振动，并产生强大的单项作用力，疏通泄油通道。空化作用：肯定频率的振动波会使液体中原有的或的气泡产生共振，在波的内部可产生很高的温度、压力和加速度，这是“空化现象对油层的作用就是空化作用。在肯定的频率和声强下，其能量足以粉碎肯定尺寸的物质颗粒。热效应：振动波穿过介质时，介质吸取肯定的能量，就会引起局部升温。频率越高，热效应越显著，对降粘、溶蜡有肯定的作用。四、电脉冲井底处理技术原理：是通过井下液体中电容电极的高压放电，在油层中造成定向传播的压力增产增注的目的。出大量能量，产生强大冲击波和电磁场。增产增注机理因而为周期性放电。伴随放电孔道内流体爆炸释放大量能量，其作用机理主要有：〔l〕产生压力波和空化作用，解除油层孔道中的堵塞；在油层中产生微裂缝和改造原有裂缝，改善油层流体渗流力量；在脉冲作用下，压差交替变换大小和方向，减小了毛管力的影响，使油层流体从滞留区向排液活动区流淌，提高原油的采收率。五、超声波井底处理技术原理：是利用超声波的振动、空化作用、热效应等作用于油层，解除近井地带〔20KHz2～20230Hz。增产增注机理超声波处理可使原油降粘、破乳、凝固点一下降提高油层渗透性。于局部被毛细管束缚的原油被开采出来有杀一菌、防垢等作用。六、人工地震处理油层技术原理：是利用地面人工震源产生强大的波动场作用于油层进展振动处理，从而油层中的人然气进一步分别，到达提高原油产量及采收率的目的。将产生以下有利于采油的作用：〔l〕振动加速油层中流体的流淌；比，有利于水驱过程；〔3)促进气体从原油或岩石孔隙外表上分一离，产生气驱油作用；通道、解除油层污染的作用。2．套管状况规格 壁厚 内径 抗内压套管名称 钢级〔mm2．套管状况规格 壁厚 内径 抗内压套管名称 钢级〔mm〕 〔mm〕 〔mm〕 MPa射开井段数据射孔 声波厚度 电阻率生产状况日期 日产液〔t〕日产油〔t〕 含水% 液面〔m〕2023．8 2．1 2．0 6．2 1213措施状况：无。套管下深〔m〕含油饱制度3．6/2固井质量解释泵效%19．7一．油井根本数据井别开发井井别开发井联入〔m〕5.60〔m〕\地理位置河北省河间市北石槽乡邓各庄村构造位置6开钻日起2023．09．19完钻日起2023．09．28完钻井深〔m〕1433.0人工井底〔m〕1406．21水泥返深〔m〕496.2深度950m最大井斜斜度15.5°方位角307°井底位移128．53m总方位296°19ˊ表层套管273．10J558．89255.32106.81油层套管139．7J557．72124．2637．41419．45合格短套管1178．65—1180．63层位层号井段 时差 孔隙度%〔m〕〔m〕〔Ω.m〕〔μs/m〕和度%结果51274.0—1278．04.03.9349.525.755.6油层Es1681281．80—1285．41313．40—1318．83.605.404.43343.4338.125.323.858.642.7油层差油层111351．80—1358．06.203.6342.724.651.0油层目前井内管柱：d38mm泵×1219.26m。油分析试油井段层位密度〔20℃〕粘度〔50℃〕凝固点℃沥青＋胶质%含蜡%初馏点℃1274．0—1358．0Es10．880644．463737．1515．40125二．施工缘由及方案要求1．压裂目的：改善地层渗流力量，提高产液量。：1313.4—1358.0m，11.6m/2施工管柱：由下至上d62mm+d73mm2m11292±2m〔套管接箍：1288.6，1299.6m〕+d73mm注入方式：油管注入。压裂液：改性瓜胶。6．施工排量：3.0-3.5m3/min。7．支撑剂：04.5-0.9mm16m3；908．平均砂液比：25—30%。压裂顶部〔m)1313.4压裂底部〔压裂顶部〔m)1313.4压裂底部〔m〕1358油层厚度〔m〕11.6油层中部深度〔m〕1335.7施工排量3.0-3.5裂开梯度Mpa/m0.019施工水马力施工水马力hp裂开压力MPa摩阻压力MPa液柱压力MPa井口压力MPa1975.025.415.616.024.9四．压裂前施工步骤起出目前井内管柱。．下通井规通井至人工井底，下 d139.7mm套管刮削器至1300m,在射孔段、1281.80-1285.40m2%KCL完成压裂管柱〔详见压裂施工管柱图，封隔器座验封合格。KQ-700。五．压裂前各项预备工作1．车辆预备主压车 混砂车〔台〕仪表车〔台〕 管汇车〔台〕 砂罐车〔台〕压裂罐〔台〕一套 11 1 25备注其他关心车辆依据需要添加2．支撑剂预备名称粒径〔mm〕体积密度〔t/m3〕视密度〔t/m3〕总量〔m3〕产地陶粒0.4