体积压裂与缝网压裂技术.ppt
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1、 20122012年年1111月月 MI Energy Corporationa value added oil&gas partner1目录目录o一、体积压裂o二、缝网压裂o三、压裂工艺o四、DB22-3缝网压裂设计要点o五、DB22-3缝网压裂实施要点o六、初步评价o七、下步建议2一、体积压裂一、体积压裂 以水力压裂技术手段实施对油气储集岩以水力压裂技术手段实施对油气储集岩层的三维立体改造,形成人工裂缝立体网络,层的三维立体改造,形成人工裂缝立体网络,实现储层内压裂裂缝波及体积的最大化,从实现储层内压裂裂缝波及体积的最大化,从而极大地提高储层有效渗透率,提高采油采而极大地提高储层有效渗透率
2、,提高采油采气井的产量。气井的产量。3体体积积压压裂裂一一般般应应用用分分段段多多簇簇射射孔孔技技术术和和裂裂缝缝转转向向技技术术,压压裂裂材材料料一一般般采采用用低低黏黏度度压压裂裂液液和和裂裂缝缝转转向向控控制制材材料料,并并尽尽可可能能采采用用较较大大液液体体用用量量和和较较高高的的施施工工排排量量,在在主主裂裂缝缝侧侧向向强强制制形形成成次次生生裂裂缝缝,并并实实现现次次生生裂裂缝缝继继续续分分枝枝,形形成成二二级级乃乃至至多多级级次次生生裂裂缝缝,最最终终使使主主裂裂缝缝与与多多级级次次生生裂裂缝缝相相互互交交织织,形形成成立立体体的的裂裂缝缝网网络络系系统统,实实现现储储层层内内天
3、天然然裂裂缝缝、岩岩石石层层理理的的大大范范围围有有效效沟沟通通。一、体积压裂一、体积压裂4体积压裂可以使垂直井纵向动用更多的层,体积压裂可以使垂直井纵向动用更多的层,水平井横向动用更多的段。目前体积压裂改造水水平井横向动用更多的段。目前体积压裂改造水平井段长一般可达到平井段长一般可达到10002000米,分段米,分段10段段20段,直井压裂段,直井压裂5层层10层。该技术在层。该技术在国外国外油气田油气田得到了有效应用。得到了有效应用。在国内还处于试验应用在国内还处于试验应用阶段阶段一、体积压裂一、体积压裂5o原理是利用原理是利用储层两个水平主两个水平主应力差力差值与裂与裂缝延伸延伸净压力的
4、关系,一旦力的关系,一旦实现裂裂缝延伸延伸净压力大于两个水平主力大于两个水平主应力的差力的差值,就会就会产生分支生分支缝,分支,分支缝沿着天然裂沿着天然裂缝继续延伸,最延伸,最终可形成以主裂可形成以主裂缝为主干的主干的纵横交横交错的的“网状网状缝”系系统。二、缝网压裂二、缝网压裂6对于期望形成的人工裂缝和天然裂缝共同作对于期望形成的人工裂缝和天然裂缝共同作用的形态,如果在直井实施称为缝网压裂,在水用的形态,如果在直井实施称为缝网压裂,在水平井实施称为体积压裂。平井实施称为体积压裂。这种技术的实施对地应力的状况有一定的要这种技术的实施对地应力的状况有一定的要求,最大主应力和最小主应力差不能过大,
5、转向求,最大主应力和最小主应力差不能过大,转向压裂一般不超过压裂一般不超过10兆帕,缝网压裂要求的应力差兆帕,缝网压裂要求的应力差就要更小些。同时与储层厚度、砂泥层之间的应就要更小些。同时与储层厚度、砂泥层之间的应力差也有一定的关系。力差也有一定的关系。二、缝网压裂二、缝网压裂7二、缝网压裂二、缝网压裂实施手段方面:一是采用变参数射孔、二是实施手段方面:一是采用变参数射孔、二是压裂时变排量变粒径加砂、三是适时停泵。压裂时变排量变粒径加砂、三是适时停泵。这种技术目前的描述主要还停留在理论层面,这种技术目前的描述主要还停留在理论层面,因为缺乏有效的地下形态监测技术,现有的大地因为缺乏有效的地下形态
6、监测技术,现有的大地电位法、微地震法、井温测试法都无法有效的监电位法、微地震法、井温测试法都无法有效的监测这种技术形成的裂缝形态,至少是精度很难达测这种技术形成的裂缝形态,至少是精度很难达到实际的需求。到实际的需求。8压裂工艺体现了压裂工艺体现了“两大、两小两大、两小”特征,特征,“两大两大”是指:是指:大排量,施工排量大排量,施工排量10m3/min以上;以上;大液量,单井用液量大液量,单井用液量20005000m3。“两小两小”是指:是指:小粒径支撑剂,支撑剂一般采用小粒径支撑剂,支撑剂一般采用70/100目和目和40/70目陶粒,目陶粒,小小砂比,平均砂比,平均砂液比为砂液比为3%5%,
7、最高砂液比不超过,最高砂液比不超过10.0%。三、压裂工艺三、压裂工艺9压裂液体系以滑溜水为主,滑溜水可以压裂液体系以滑溜水为主,滑溜水可以采用阴离子聚合物,也可以用低浓度瓜胶。采用阴离子聚合物,也可以用低浓度瓜胶。水平井为了压裂形成网状裂缝、提高改水平井为了压裂形成网状裂缝、提高改造体积,采用分簇射孔技术,每级分造体积,采用分簇射孔技术,每级分46簇射孔,每簇长度簇射孔,每簇长度0.460.77m,簇间距,簇间距2030m,孔密,孔密1620孔孔/m,孔径,孔径13mm,相位角,相位角60或者或者180。三、压裂工艺三、压裂工艺10三、压裂工艺三、压裂工艺 分段压裂技术施工参数:分段压裂技术
8、施工参数:施工排量为施工排量为12.712.719.0m3/min 19.0m3/min 每段用量每段用量2 0002 0005 000m3 5 000m3;支撑剂单井用量为支撑剂单井用量为6060190m3 190m3,100 100 目(目(0.150.15毫毫米)支撑剂米)支撑剂3030360 kg/m3 360 kg/m3 斜坡递增浓度,斜坡递增浓度,40/70 40/70 目(目(0.45/0.250.45/0.25毫米)支撑剂毫米)支撑剂3030600 600 kg/m3 kg/m3 斜坡递增浓度。斜坡递增浓度。11 三、压裂工艺三、压裂工艺12 三、压裂工艺三、压裂工艺13油井基
9、础数据油井基础数据四、四、DB22-3缝网压裂设计要点缝网压裂设计要点地理位置地理位置吉林省大安市吉林省大安市联联合合乡乡刘刘围围子屯西子屯西约约0.40.4千米千米开开钻钻日期日期2006.6.2006.6.1010固井固井质质量量合格合格不同壁不同壁厚厚mmmm下深下深m mP110*7.72 P110*7.72 2117.23-2117.23-2119.972119.97;P110*7.72 P110*7.72 2118.84-2118.84-2121.562121.56;套套 管管 鞋鞋 2385.512385.51;完完钻钻日期日期2006.6.2006.6.1616套管套管规规范范
10、mmmm139.70139.70完完钻钻井深井深m m2386.02386.0射孔射孔枪枪型型102102水泥返深水泥返深m m1678.01678.0孔孔 密密1616套管套管接箍接箍m m人工井底人工井底m m2373.562373.56套管套管头头至至补补心心距距m m4.84.814射孔层段数据射孔层段数据四、四、DB22-3缝网压裂设计要点缝网压裂设计要点序号序号层层号号射孔井段射孔井段(m)厚厚 度度(m)孔孔 密(孔密(孔/m)孔孔 数数自自至至夹层夹层射开射开有效有效应应射射实实射射1 112123-23-22208.72208.72204.32204.34.4 4.4 4.4
11、 4.4 16167070707021022192.72191.7 11.61.0 1.0 1616163922190.12189.1 1.61.0 1.0 1616164822181.92180.7 7.21.2 1.2 1619195612156.12154.4 24.61.7 1.7 1627272154.1 2152.7 0.31.4 1.4 16222215压裂层段压裂层段MIEnergyCorporation四、四、DB22-3缝网压裂设计要点缝网压裂设计要点层层序序层层号号井井 段段(m)砂岩厚度砂岩厚度(m)有效厚度有效厚度(m)上隔上隔层层厚度厚度(m)下隔下隔层层厚厚度度(
12、m)1q4122208.72204.38.44.411.6-以往生以往生产简产简况况 2006年年9月月压压裂投裂投产产,初期,初期产产液液3.9吨吨/天,天,产产油油2.1吨吨/天,天,产产量量较较高。截至到高。截至到2012年年4月份,提月份,提捞产捞产液量液量0.2吨吨/天,天,产产油油0.2吨吨/天,天,稳稳定定产产量基本不量基本不变变。生。生产产情况情况见见下下图图1。16MIEnergyCorporation四、四、DB22-3缝网压裂设计要点缝网压裂设计要点17MIEnergyCorporation四、四、DB22-3缝网压裂设计要点缝网压裂设计要点 地地质质状况状况 该该井位于
13、吉林省大安市井位于吉林省大安市联联合合乡乡刘刘围围子屯西子屯西约约0.4千米千米处处,是松,是松辽辽盆盆地南部中央坳陷区地南部中央坳陷区红岗阶红岗阶地大安构造的一口开地大安构造的一口开发发生生产产井。改造的目的井。改造的目的层为层为泉泉头组头组12-6号号层层,测测井解井解释储层释储层平均有效孔隙度平均有效孔隙度6.8,渗透率,渗透率0.2mD,平均泥平均泥质质含量含量21.3,属于低渗,属于低渗储层储层。大安油田大安油田22口取心井口取心井中共中共观观察到裂察到裂缝缝508条,条,对对裂裂缝缝的的观观察分析如下察分析如下 根据岩心根据岩心观观察本区察本区张张裂裂缝缝占占29.0,张张剪性裂剪
14、性裂缝缝占占34.17,剪切裂,剪切裂缝缝占占36.75,反映本区裂,反映本区裂缝缝以剪性和以剪性和张张剪性裂剪性裂缝为缝为主,其次主,其次为张为张裂裂缝缝该该区以高角度裂区以高角度裂缝为缝为主,其中主,其中倾倾角大于角大于45的占的占64.6。而。而倾倾角小于角小于30的裂的裂缝缝多分布于泥岩之中,多分布于泥岩之中,为为近水平的滑脱近水平的滑脱缝缝。18MIEnergyCorporation四、四、DB22-3缝网压裂设计要点缝网压裂设计要点解释解释层号层号射开井射开井段段 m射开射开厚度厚度 m压前压前停泵停泵mpa前置液前置液 (m3/min;m3)携砂液携砂液 (m3/min;m3)平
15、均平均砂比砂比%替挤液替挤液 (m3/min;m3)陶粒陶粒 (m3)排量排量实际实际排量排量实际实际排量排量实际实际设设计计实实际际12122210-2210-2205.62205.64.44.415.315.33.03.019.719.73.03.043.543.520.720.73.03.05.25.29.09.09.09.010-810-82194-2194-218221823.23.217.017.03.23.231.231.23.23.262.762.719.619.63.23.26.66.612.12.0 012.12.3 36 62157.4-2157.4-2154.02154
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