采油工程-压裂酸化
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油水井增产增注措施
压裂（Fracturing）
水力压裂（Hydraulic Fracturing）
高能气体压裂（High Energy Gas Fracturing ）
酸化（Acidizing or Acid Stimulation）
碳酸盐岩地层的盐酸酸化
砂岩地层的土酸酸化
物理法增产增注技术
.
1
第六章——水力压裂
9
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
.
10
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
.
11
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
.
12
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
.
13
第六章——水力压裂
1）选井层 2）分层压裂 3）深层压裂 4）重复压裂
.
25
增产（注）措施——压裂
二、高能气体压裂
（High Energy Gas Fracturing）
利用火药或推进剂在油、气、水井中 有控制地燃烧，产生大量超过地层最大 就地应力值的高温高压气体，以脉冲加 载方式作用于地层，使井筒周围地层岩 石发生破裂，形成不受地应力控制的多 条裂缝。
（Hydraulic Fracturing）
5.增产增注原理
2）增加了油水井渗流面积
压前：7.5”套管，20m厚，其渗流面积约 12m2
压后：缝高20m，缝长100m（垂直缝），其 渗流面积约80000m2，对于水平裂缝，相当于增 大了井半径。
.
6
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
5.增产增注原理 3）开辟了“新”的产油区
通过压裂，沟通了井底与微裂缝、透镜 体的联系，而死油区成了“新”的产油区。
.
7
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
5.增产增注原理
4）裂缝使油、水流“绕过”了伤害区
钻井时泥浆污染，注水井水质不合格而 造成的污染堵塞，这样就限制了油井的产量、 水井的注水量。通过压裂，提高了井底附近 地层的渗透率，相当于使油（水）流“绕过” 了伤害区。
.
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增产（注）措施——压裂
二、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing) 1.增产（注）机理 造缝作用 热力作用 物理化学作用
（1）增产增注
（2）封堵大厚层底水
（3）提高油气田工业开采价值（勘探阶 段）
.
4
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
5.增产增注原理
1）改变了地层中流体渗流方式
压前：径向流 压后：流体→裂缝→井底（直线流） 径向流（压前）→直线流（压后），使压力 损失减少10倍。
.
5
第六章——水力压裂
.
8
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
6.压裂发展趋势
大型压裂（Massive Hydraulic Fracturing) 超大型压裂（Super ---)
高能气体压裂（High Energy Gas Fracturing ） 泡沫压裂 振动压裂、爆炸压裂、超声波压裂
.
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 4. 地应力状态对造缝的影响
.
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 5.压裂液
影响压裂施工的各种因素中，压裂液的性 能是其中的主要因素之一。
1）压裂液的任务
压裂液是一个总称，根据其在施工过程中 不同阶段的任务不同，可分为前置液、携砂液 和顶替液三种。
（Hydraulic Fracturing）
.
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
.
15
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
.
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
.
17
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
.
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
5.压裂液
2）压裂液的性能要求 滤失少；悬砂能力强；摩阻低；稳定性好
（热稳定性和抗机械剪切）；配伍性好；低残 渣；易返排；货源广、便于配制、价格便宜
.
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
其过程为：地层破裂→裂缝→延伸→支撑剂→填
砂裂缝（具有很高的导流能力）
.
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
2.压裂工艺发展简况 3.裂缝形态
垂直裂缝：裂缝面垂直于水平面 水平裂缝：裂缝面平行于水平面
.
3
第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
4.目的
（Hydraulic Fracturing）
1.定义
利用地面高压泵组，以大大超过地层吸收能力的 排量将高粘液体注入井中，使井底憋压，当此压力超 过井壁附近地应力及岩石的抗张强度后，在井底附近 地层中产生裂缝，继续将带有支撑剂的携砂液注入缝 中，此缝向前延伸，这样停泵后即可在地层中形成足 够长度、一定宽度及高度的填砂裂缝，整个过程就称 为水力压裂。
5.压裂液
3）压裂液的类型
水基压裂液
油基压裂液
酸基压裂液
泡沫压裂液
乳状压裂液 .
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
6.支撑剂
1）支撑剂的类型
压裂后能否在地层中造出一条高裂缝导流 能力、足够长度的填砂裂缝，直接关系到压裂 后的增产效果合压裂施工的成败。
脆性支撑剂（石英砂、玻璃珠、陶粒）
韧性支撑剂（核桃壳、铝球）
.
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
6.支撑剂
2）对支撑剂的要求
粒径要均匀
强度要高，密度适中
杂质含量少
砂子园球度要好
货源广，价廉。 .
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 7.压裂工艺技术
地应wk.baidu.com状态对造缝的影响
水力裂缝的形态取决于地应力的大小和方 向。压裂时，在油层中形成何种裂缝，取决于 地层中垂向应力何水平应力的相对大小。
当σz >σx >σy 时，裂缝面垂直于σy
当σz > σy > σx时，裂缝面垂直于σx
当σy > σx > σz 时，将出现水平缝
.
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增产（注）措施——压裂
压裂（Fracturing）
水力压裂（Hydraulic Fracturing）
高能气体压裂（High Energy Gas Fracturing ）
酸化（Acidizing or Acid Stimulation）
碳酸盐岩地层的盐酸酸化
砂岩地层的土酸酸化
物理法增产增注技术
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第六章——水力压裂
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
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第六章——水力压裂
1）选井层 2）分层压裂 3）深层压裂 4）重复压裂
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增产（注）措施——压裂
二、高能气体压裂
（High Energy Gas Fracturing）
利用火药或推进剂在油、气、水井中 有控制地燃烧，产生大量超过地层最大 就地应力值的高温高压气体，以脉冲加 载方式作用于地层，使井筒周围地层岩 石发生破裂，形成不受地应力控制的多 条裂缝。
（Hydraulic Fracturing）
5.增产增注原理
2）增加了油水井渗流面积
压前：7.5”套管，20m厚，其渗流面积约 12m2
压后：缝高20m，缝长100m（垂直缝），其 渗流面积约80000m2，对于水平裂缝，相当于增 大了井半径。
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
5.增产增注原理 3）开辟了“新”的产油区
通过压裂，沟通了井底与微裂缝、透镜 体的联系，而死油区成了“新”的产油区。
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
5.增产增注原理
4）裂缝使油、水流“绕过”了伤害区
钻井时泥浆污染，注水井水质不合格而 造成的污染堵塞，这样就限制了油井的产量、 水井的注水量。通过压裂，提高了井底附近 地层的渗透率，相当于使油（水）流“绕过” 了伤害区。
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增产（注）措施——压裂
二、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing) 1.增产（注）机理 造缝作用 热力作用 物理化学作用
（1）增产增注
（2）封堵大厚层底水
（3）提高油气田工业开采价值（勘探阶 段）
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
5.增产增注原理
1）改变了地层中流体渗流方式
压前：径向流 压后：流体→裂缝→井底（直线流） 径向流（压前）→直线流（压后），使压力 损失减少10倍。
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第六章——水力压裂
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
6.压裂发展趋势
大型压裂（Massive Hydraulic Fracturing) 超大型压裂（Super ---)
高能气体压裂（High Energy Gas Fracturing ） 泡沫压裂 振动压裂、爆炸压裂、超声波压裂
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一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 4. 地应力状态对造缝的影响
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 5.压裂液
影响压裂施工的各种因素中，压裂液的性 能是其中的主要因素之一。
1）压裂液的任务
压裂液是一个总称，根据其在施工过程中 不同阶段的任务不同，可分为前置液、携砂液 和顶替液三种。
（Hydraulic Fracturing）
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
5.压裂液
2）压裂液的性能要求 滤失少；悬砂能力强；摩阻低；稳定性好
（热稳定性和抗机械剪切）；配伍性好；低残 渣；易返排；货源广、便于配制、价格便宜
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
其过程为：地层破裂→裂缝→延伸→支撑剂→填
砂裂缝（具有很高的导流能力）
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
2.压裂工艺发展简况 3.裂缝形态
垂直裂缝：裂缝面垂直于水平面 水平裂缝：裂缝面平行于水平面
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第六章——水力压裂
（Hydraulic Fracturing）
4.目的
（Hydraulic Fracturing）
1.定义
利用地面高压泵组，以大大超过地层吸收能力的 排量将高粘液体注入井中，使井底憋压，当此压力超 过井壁附近地应力及岩石的抗张强度后，在井底附近 地层中产生裂缝，继续将带有支撑剂的携砂液注入缝 中，此缝向前延伸，这样停泵后即可在地层中形成足 够长度、一定宽度及高度的填砂裂缝，整个过程就称 为水力压裂。
5.压裂液
3）压裂液的类型
水基压裂液
油基压裂液
酸基压裂液
泡沫压裂液
乳状压裂液 .
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
6.支撑剂
1）支撑剂的类型
压裂后能否在地层中造出一条高裂缝导流 能力、足够长度的填砂裂缝，直接关系到压裂 后的增产效果合压裂施工的成败。
脆性支撑剂（石英砂、玻璃珠、陶粒）
韧性支撑剂（核桃壳、铝球）
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
6.支撑剂
2）对支撑剂的要求
粒径要均匀
强度要高，密度适中
杂质含量少
砂子园球度要好
货源广，价廉。 .
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增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 7.压裂工艺技术
地应wk.baidu.com状态对造缝的影响
水力裂缝的形态取决于地应力的大小和方 向。压裂时，在油层中形成何种裂缝，取决于 地层中垂向应力何水平应力的相对大小。
当σz >σx >σy 时，裂缝面垂直于σy
当σz > σy > σx时，裂缝面垂直于σx
当σy > σx > σz 时，将出现水平缝
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增产（注）措施——压裂