油气开发概论-5-储层增产改造-水力压裂概述

储层增产改造2课程导学勘探开采完井钻井3油气开采举升举升自喷人工举升气举泵举连续气举间歇气举有杆泵无杆泵4储层增产改造1水力压裂概述油井低产！！！为什么要进行水力压裂？5储层增产改造1.1油井低产的原因内部原因：储层物性差。海绵磨刀石孔隙空间6储层增产改造1.1油井低产的原因城市道路小巷菜市场物性变差7储层增产改造1.1油井低产的原因内部原因：储层物性差。物性变差“海绵”“磨刀石”(/file/371)8储层增产改造1.1油井低产的原因(/file/371)砾岩砂岩粉砂岩泥岩2分钟20分钟2小时2天1米(/gifs/search/permeability)物性变差9储层增产改造1.1油井低产的原因不通路的村庄，交通不便井筒储层10储层增产改造1.2水力压裂增产原理水力压裂：在地下修建“高速公路”。井筒储层水力裂缝11储层增产改造1.2水力压裂增产原理水力裂缝渗透率10~1000mD，储层渗透率<1mD。井筒储层水力裂缝12储层增产改造1.2水力压裂增产原理水力裂缝：径向流→线性流。径向流线性流水力裂缝13储层增产改造1.3水力压裂过程14储层增产改造1.3水力压裂过程~10马力~100马力~1000马力2000型压裂车，2000马力15储层增产改造山东杰瑞-阿波罗一号压裂车：5500马力，功率世界第一！1.3水力压裂过程16储层增产改造1.3水力压裂过程注入高压前置液裂缝起裂注入携砂液扩展顶替高导流能力裂缝压裂液返排裂缝闭合17储层增产改造2造缝条件什么条件下能造出裂缝？18储层增产改造2.1

岩石力学参数应力：单位面积上的内力。F△yx+△xyxA19储层增产改造2.1

岩石力学参数应变：外力作用下物体局部的相对变形。F△yx+△xyxA20储层增产改造2.1

岩石力学参数杨氏模量：描述固体材料抵抗形变能力的物理量,弹性限度内，应力与应变的比值。21储层增产改造2.1岩石力学参数杨氏模量：描述固体材料抵抗形变能力的物理量,弹性限度内，应力与应变的比值。22储层增产改造2.1岩石力学参数杨氏模量：描述固体材料抵抗形变能力的物理量,弹性限度内，应力与应变的比值。应力应变α23储层增产改造2.1岩石力学参数杨氏模量：描述固体材料抵抗形变能力的物理量,弹性限度内，应力与应变的比值。24储层增产改造2.1岩石力学参数杨氏模量实验测试方法：单轴压缩实验。岩石力学试验机标准岩心25储层增产改造2.1岩石力学参数杨氏模量实验测试方法：单轴压缩实验。(郝燕奎,聂鑫.孔洞-裂隙缺陷岩石力学及声发射特征分析[J].中国地质调查,2019,6(3):63-67.)26储层增产改造2.1岩石力学参数常见材料杨氏模量的范围。材料杨氏模量（GPa）杨氏模量（104MPa）橡胶0.01-0.10.001-0.01木材111.1骨骼141.4青铜96-1209.6-12铜11711.7钢20020砂岩5-800.5-8页岩10-351-3.527储层增产改造2.1

岩石力学参数泊松比：指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的比值,岩石泊松比~0.25。28储层增产改造2.1

岩石力学参数泊松比：指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的比值,岩石泊松比~0.25。29储层增产改造2.1岩石力学参数

有效应力：又叫粒间/支撑应力，等于总应力减孔隙压力。岩石骨架孔隙中的流体pp30储层增产改造2.2地应力31储层增产改造2.2地应力地应力：地壳内的应力，垂向+水平方向。32储层增产改造2.2地应力垂向地应力：来自上覆岩层重力。H，储层垂直深度,m2ρ，岩石密度，~2500kg/m3g，重力加速度，m/s233储层增产改造2.2地应力垂向地应力：来自上覆岩层重力。压力山大34储层增产改造2.2地应力垂向地应力：来自上覆岩层重力。地下2500m：~50MPa1000头非洲象35储层增产改造2.2地应力水平方向地应力：垂向地应力+构造应力。36储层增产改造2.2地应力水平方向地应力：垂向地应力+构造应力。37储层增产改造2.2地应力

构造应力：源于构造运动，使得水平应力场不均匀。正断层38储层增产改造2.2地应力

构造应力：源于构造运动，使得水平应力场不均匀。多个正断层39储层增产改造2.2地应力

构造应力：源于构造运动，使得水平应力场不均匀。逆断层40储层增产改造2.2地应力

构造应力：源于构造运动，使得水平应力场不均匀。推覆体41储层增产改造2.2地应力

构造应力：源于构造运动，使得水平应力场不均匀。42储层增产改造2.3水力裂缝的方向

巴西劈裂实验：抗拉强度测定。(孙浩,苏楠,金爱兵,陈帅军,韦立昌,徐浩淳.温度对不同尺寸砂岩巴西劈裂特性影响[J].工程科学学报,2022,44(1):26-38.)43储层增产改造2.3水力裂缝的方向44储层增产改造2.3水力裂缝的方向

水力裂缝总是产生于强度最弱、阻力最小的方向，主要与三向应力状态有关。>>45储层增产改造2.3水力裂缝的方向水力裂缝总是产生于强度最弱、阻力最小的方向，主要与三向应力状态有关。>>46储层增产改造2.3水力裂缝的方向垂直井筒水平井筒47储层增产改造2.3水力裂缝的方向48储层增产改造2.4起裂压力

应力集中：物体中应力局部增高的现象，一般出现在物体形状急剧变化的地方，如缺口、孔洞等。49储层增产改造2.4起裂压力应力集中：物体中应力局部增高的现象，一般出现在物体形状急剧变化的地方，如缺口、孔洞等。50储层增产改造2.4起裂压力井壁处的周向应力。注入压力周向应力51储层增产改造2.4起裂压力爆胎：封闭空间+高压。52储层增产改造2.4起裂压力地层破裂：高压向井筒内注入压裂液，使得井筒压力不断升高，最终撕裂地层