压裂裂缝延伸控制技术文稿演示
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《压裂施工》PPT课件
板的尺寸是从顶部到底部逐渐减小，即最底部的挡板的直径最小。
整理ppt
16
11.2 完 井
11.2.4.6 桥塞和封隔器
使用时机：当完井过程不允许从最下层开始，然 后逐渐层向上进行分层压裂时，则必须将桥塞和封隔 器结合起来使用。
这样可以跨越一定的间隔并提供一种特别可靠的 隔离方法，这些可回收的工具可以很容易地移动并覆 盖住任何的间隔。
假定只有这些射孔与初始裂缝平面相连通，要达到与裂缝直接连通的1800相 位同样数量的射孔数，则必须要有三次600相位的射孔，这些假定也包含起裂时没 有多个平行裂缝，当然增加600相位的射孔密度就不需假定不存在微环隙。
整理ppt
27
11.3 射 孔
11.3.2.2 张开的微环隙，垂直井/垂直裂缝
微环隙：会引起水泥/岩石胶结表面开裂，与孔眼无关 （除非射孔是与水力裂缝平面成100角范围内)。
11.7 返排对策
11.8 质量保证和质量控制
11.9 健康安全和环境
附录 整理ppt
23
11.3 射 孔
11.3.1 背景
射孔孔眼为井筒和储层之间提供的一种连通方式，而在压 裂期间，射孔孔眼是裂缝和井筒之间的液体流动通道。
射孔参数对压裂施工质量有很大影响，射孔参数主要是指：
➢ 射孔器的尺寸和类型
11.2.4.2 裂缝位置控制
控制压裂液流向的最可靠方法：将射孔限制在 一个单层，当要压裂一口井的几个层位时，各个层 位可以相互隔离，并且逐个单层进行压裂。
最好是首先压裂最深的层位。
另一种多层压裂技术是扰形管传输（参考11B）， 其他可使用的多层压裂技术在第10章中有讨论。
整理ppt
11
11.2 完 井
第11章 压裂施工
整理ppt
16
11.2 完 井
11.2.4.6 桥塞和封隔器
使用时机：当完井过程不允许从最下层开始，然 后逐渐层向上进行分层压裂时，则必须将桥塞和封隔 器结合起来使用。
这样可以跨越一定的间隔并提供一种特别可靠的 隔离方法，这些可回收的工具可以很容易地移动并覆 盖住任何的间隔。
假定只有这些射孔与初始裂缝平面相连通，要达到与裂缝直接连通的1800相 位同样数量的射孔数，则必须要有三次600相位的射孔，这些假定也包含起裂时没 有多个平行裂缝，当然增加600相位的射孔密度就不需假定不存在微环隙。
整理ppt
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11.3 射 孔
11.3.2.2 张开的微环隙，垂直井/垂直裂缝
微环隙：会引起水泥/岩石胶结表面开裂，与孔眼无关 （除非射孔是与水力裂缝平面成100角范围内)。
11.7 返排对策
11.8 质量保证和质量控制
11.9 健康安全和环境
附录 整理ppt
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11.3 射 孔
11.3.1 背景
射孔孔眼为井筒和储层之间提供的一种连通方式，而在压 裂期间，射孔孔眼是裂缝和井筒之间的液体流动通道。
射孔参数对压裂施工质量有很大影响，射孔参数主要是指：
➢ 射孔器的尺寸和类型
11.2.4.2 裂缝位置控制
控制压裂液流向的最可靠方法：将射孔限制在 一个单层，当要压裂一口井的几个层位时，各个层 位可以相互隔离，并且逐个单层进行压裂。
最好是首先压裂最深的层位。
另一种多层压裂技术是扰形管传输（参考11B）， 其他可使用的多层压裂技术在第10章中有讨论。
整理ppt
11
11.2 完 井
第11章 压裂施工
压裂施工设计ppt-课件
( ) = ( ) 地层流体粘度及压缩性控制过程
K<1MD， 粘土含量高的砂岩气藏 对于实际油气田，属于这两种情况的都有。
0,180
min
( ) = ( ) 为了在井底有足够的流体憋起高压，选择施工排量要考虑的因素是：
90，270 max 孔眼摩阻大小直接与压裂液通过孔眼的流量有关，因此提高泵注排量，必将增大孔眼摩阻，每个射孔孔眼好象是一个井下油嘴，提高
压裂液渗入地层引起的井壁应力
(Pi Ps)112
井壁上的总周向应力
(3 y x) P i (P i P s)1 1 2
＝地应力+井筒内压+渗滤引起的周向应力
二、造缝条件
• 讨论应力的目的：
– 地层在何种条件下形成裂缝
a—产生垂直裂缝；b—产生水平裂缝 裂缝面垂直于最小主应力方向
岩石破裂力学研究两大基础
1 2 裂缝。
P (P P ) 水力压裂 Hydraulic Fracturing
四、压裂液对储层的伤害及保护
zi
is
1 用于二维、三维模型
缺点：导流能力不及沉降式砂子分布 选择施工排量时，必须首先考虑的是所选排量应大于地层吸液速度，否则无法憋起高压。
12 v
(P P ) 1 z
is
排量，井底压力随即上升，直到另一层压开。
• 随r增加， 迅速降低(平方次) 毛管力的作用致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。
施工排量Ｑ必须大于地层吸液速度Ｑ′，即最小极限排量。
深地层出现的多为垂直裂缝，浅地层出现水平裂缝的几率多。
• 应力集中 氮气相对来讲具有可压缩性并且难溶解，所以对水敏性地层几乎没有污染。
第二节 压裂液
•压裂液及其性能要求 •压裂液的滤失性 •压裂液的流动性质 •压裂液对储层的伤害及保护
压裂工艺ppt
05
02
详细描述
某水电站采用压裂工艺成功增加了发电量， 通过优化水轮机叶片形状和运行参数，提高 了水能利用率和发电效率。
04
详细描述
采用压裂工艺可以降低水电站运营成本，通 过降低维修和能源消耗费用，提高了运营效 益。
06
详细描述
压裂工艺可以有效地提高水能利用率，通过 优化水轮机叶片形状和运行参数，增加了水 的动能转化为电能的效率。
压裂工艺ppt
xx年xx月xx日
contents
目录
• 压裂工艺概述 • 压裂工艺流程 • 压裂工艺应用范围 • 压裂工艺优势与挑战 • 压裂工艺发展趋势与展望 • 案例分析
01
压裂工艺概述
压裂工艺定义
压裂工艺是一种将石油或天然气开采到地面的技术，通过向 地下施加高压，使地下岩石破裂并形成裂缝，从而增加地下 石油或天然气的流动性，提高石油或天然气的开采效率。
压裂工艺挑战
高成本和技术要求
压裂工艺需要高昂的成本和技术支 持，包括压裂车、高压管汇、支撑 剂等设备和材料。
环境污染和健康危害
压裂工艺过程中会产生大量的废水 和废气，对环境和人类健康造成危 害。
地质条件限制
压裂工艺受地质条件限制，如地层 厚度、岩石类型和裂缝发育程度等 。
操作风险
压裂工艺操作过程中存在各种风险 ，如井喷、设备故障等，需要严格 的操作规程和安全措施。
天然气储存与运输案例
总结词
增加储气量
详细描述
某天然气储存设施采用压裂工艺成功增加了储气量，通过 优化储层改造方案和注气技术，提高了储气库的储气效率 和注气速度。
总结词
降低运输成本
详细描述
采用压裂工艺可以降低天然气运输成本，通过降低管道建 设和维护费用，提高了管道运输效率。
水平井分段压裂演示
拥有专利的球材料，保证了球能够打开每一个工具，消除了施 工失败的可能性，保证了压裂施工准确性和有效性。
通过现场压后微地震检测，有4000多个压裂滑套被验证成功关 和闭。
尾管悬挂器
常规标准
我们的优势
液压座封 座封压力可用可调式剪切工具调 节 单向反预置(只能在工具下移时) 永久性坐封 内径受限 C-Lock闭锁系统
该滑套的内部三级防旋转闭锁系统使其完钻时间在业界首屈一 指，并能确保锁定的滑套呈开启状态从而防止停产。
液压剪切系统的易操作性使得施工人员能够根据现场情况，对 开启压力做出最大程度上的灵活性调整
与其它的竞争产品相比，strata-port gen III外径小、尺寸短、 安装简单，使得施工人员能够在较短时间内完成施工，从而节 约成本
目前在中国油气田的应用情况
苏里格某气井10段分段压裂 2010年8月顺利完成
2010年8月，对苏5-X-X进行了裸眼单封隔器十段分段完井压裂的储层改造，刷新了当 时国内水平井裸眼分段压裂段数最多、施工时间最短的历史纪录。该井完井井深5300 米，水平段长1500米，仅11.5个小时，即成功注入地层压裂液2100立方米，加砂234 立方米，施工液量、加砂量、作业效率均远高于当时国内的传统压裂作业。实施后放 喷无阻流量达到5.59×105 m3/d，效果良好。
裸眼锚定器
常规标准
我们的优势
水力座封 可回收 单向反预置(只能在工具下 移时) C-Lock闭锁系统 单一胶筒 座封压力可用可调式剪切 工具调节
双向反预置(允许工具下移 和上提而不会提前坐封)
带有可转动性扶正器
插销式闭锁系统保证工具 更稳靠
无胶筒
行业中最小 外径 / 最短 长度
尾端工具组（引鞋，单流阀接箍，静态球座）
通过现场压后微地震检测，有4000多个压裂滑套被验证成功关 和闭。
尾管悬挂器
常规标准
我们的优势
液压座封 座封压力可用可调式剪切工具调 节 单向反预置(只能在工具下移时) 永久性坐封 内径受限 C-Lock闭锁系统
该滑套的内部三级防旋转闭锁系统使其完钻时间在业界首屈一 指，并能确保锁定的滑套呈开启状态从而防止停产。
液压剪切系统的易操作性使得施工人员能够根据现场情况，对 开启压力做出最大程度上的灵活性调整
与其它的竞争产品相比，strata-port gen III外径小、尺寸短、 安装简单，使得施工人员能够在较短时间内完成施工，从而节 约成本
目前在中国油气田的应用情况
苏里格某气井10段分段压裂 2010年8月顺利完成
2010年8月，对苏5-X-X进行了裸眼单封隔器十段分段完井压裂的储层改造，刷新了当 时国内水平井裸眼分段压裂段数最多、施工时间最短的历史纪录。该井完井井深5300 米，水平段长1500米，仅11.5个小时，即成功注入地层压裂液2100立方米，加砂234 立方米，施工液量、加砂量、作业效率均远高于当时国内的传统压裂作业。实施后放 喷无阻流量达到5.59×105 m3/d，效果良好。
裸眼锚定器
常规标准
我们的优势
水力座封 可回收 单向反预置(只能在工具下 移时) C-Lock闭锁系统 单一胶筒 座封压力可用可调式剪切 工具调节
双向反预置(允许工具下移 和上提而不会提前坐封)
带有可转动性扶正器
插销式闭锁系统保证工具 更稳靠
无胶筒
行业中最小 外径 / 最短 长度
尾端工具组（引鞋，单流阀接箍，静态球座）
压裂工艺技术.ppt
的差值，即形成的井底压力应高于所有层的破裂压力。 5)各层间不能串通，以达到分层压裂的目的。
3．孔眼摩阻计算公式 （1）美国埃索生产研究公司计算公式
(2)利用矿场资料估算孔眼摩阻公式
(四)蜡球选择性压裂 1．工作原理和作用
蜡球选择性压裂是利用高渗层与低渗层吸水能力不同，在压 裂液中加入蜡球暂堵剂将高渗层封堵，从而压开低渗层。油井 投产后，蜡球被原油逐渐溶解，而使堵塞解除。
1)控制压裂层位准确可靠； 2)施工中两个封隔器之间 拉力较大，对深井和破裂压 力高的地层，不宜采用此种 工艺技术。
(4)技术要求 1)两个封隔器之间的所有井下工具、短节的本体和螺纹抗拉
强度必须大于施工时的最大拉力； 2)喷砂器应紧接于下封隔器上部，以免施工时在下封隔器上
形成沉砂； 3)压裂层射孔段与上下层射孔段之间的距离一最不应小于5 m，
5．不同密度差、不同流量与封堵效率关系
（三）限流法分层压裂 1.限流法分层压裂工艺原理
2．限流法分层压裂工艺要点 1)根据压裂要求设计射孔方案。 2)必须保证每个孔眼畅通，可先用稀酸预处理疏通孔眼。 3)为保证尽可能多的射孔层段被压开和每层有足够的排量，
应在套管允许的条件下尽可能提高排量。 4)在允许的最大排量下，孔眼摩阻必须大于各层间破裂压力
(4)技术要求 1)水力锚的啮合力必须大于施工时作用于封隔器上的上顶力，
以免顶弯油管； 2)施工时作用于封隔器上下的压差必须小于封隔器允许的最
大压差； 3)压裂层的射孔段与上面一层射孔段之间的距离，中深井应
不小于3m，深井应不小于5m。
2．双封隔器分层压裂 (1)管柱结构图 (2)用途
在射开多层的油气井中， 对其中任意一层进行压裂。 (3)特点
2)粒度组成：
3．孔眼摩阻计算公式 （1）美国埃索生产研究公司计算公式
(2)利用矿场资料估算孔眼摩阻公式
(四)蜡球选择性压裂 1．工作原理和作用
蜡球选择性压裂是利用高渗层与低渗层吸水能力不同，在压 裂液中加入蜡球暂堵剂将高渗层封堵，从而压开低渗层。油井 投产后，蜡球被原油逐渐溶解，而使堵塞解除。
1)控制压裂层位准确可靠； 2)施工中两个封隔器之间 拉力较大，对深井和破裂压 力高的地层，不宜采用此种 工艺技术。
(4)技术要求 1)两个封隔器之间的所有井下工具、短节的本体和螺纹抗拉
强度必须大于施工时的最大拉力； 2)喷砂器应紧接于下封隔器上部，以免施工时在下封隔器上
形成沉砂； 3)压裂层射孔段与上下层射孔段之间的距离一最不应小于5 m，
5．不同密度差、不同流量与封堵效率关系
（三）限流法分层压裂 1.限流法分层压裂工艺原理
2．限流法分层压裂工艺要点 1)根据压裂要求设计射孔方案。 2)必须保证每个孔眼畅通，可先用稀酸预处理疏通孔眼。 3)为保证尽可能多的射孔层段被压开和每层有足够的排量，
应在套管允许的条件下尽可能提高排量。 4)在允许的最大排量下，孔眼摩阻必须大于各层间破裂压力
(4)技术要求 1)水力锚的啮合力必须大于施工时作用于封隔器上的上顶力，
以免顶弯油管； 2)施工时作用于封隔器上下的压差必须小于封隔器允许的最
大压差； 3)压裂层的射孔段与上面一层射孔段之间的距离，中深井应
不小于3m，深井应不小于5m。
2．双封隔器分层压裂 (1)管柱结构图 (2)用途
在射开多层的油气井中， 对其中任意一层进行压裂。 (3)特点
2)粒度组成：
《压裂工艺技术》PPT课件
（三） 压裂工具与管柱
压裂管柱组配和使用技术要求：
①压裂管柱采用N-80以上钢级的外加厚油 管和短节组配。
②封隔器卡点应选择在套管光滑部位，避 开套管接箍。
③压裂管柱喷砂器与封隔器直接连接，最 下一级封隔器以下的尾管长度不小于8m。管柱 底端距井内砂面或人工井底距离不小于10m。
（三） 压裂工具与管柱
④按照施工设计精确配出封隔器卡距、油 管下入深度，卡点深度与设计深度误差不超过 ±0.2m。
⑤由K344-114封隔器组成的浅井分压多层 管柱最多允许使用4级封隔器，允许上提一次。 该管柱承压能力为40 Mpa。
⑥压裂管柱是专用管柱，严禁用于替喷、 冲砂、压井、打捞等作业施工。
（三） 压裂工具与管柱 滑套式分层压裂管柱
（三）压裂的应用
大约40%完钻井数实施了压裂
125
80
100
1981年
1991年
2001年
全球压裂井次（万口）
美 石油储量的30%是通过压裂改造才达到经济开采条件的。
国 北 通过压裂增加130亿吨石油储量。
美 我 已探明低渗透地质储量约40亿吨,这些储量只有通过 国 压裂改造才能具备工业开采价值。
4 ± Ê »æ ͼ Æ÷
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压裂技术理论及应用ppt课件
理想的压裂储层特性
• 10 > k > 0.001 md (Gas) • 100 > k > 0.1 md (Oil) • 储层厚，含油性好 • 隔层遮挡性好 • 泄油面积大
复杂的压裂储层特性
• k ≥ 100mD或 k ≤ 0.1 mD (Oil) • k ≤0.001 mD (Gas) • 储层薄，含油性差 • 隔层遮挡性差 • 透镜体油气藏 • 敏感性储层
Frac width
1 2
4 - Proppant advances further into the fracture as pumping continues
5 – Proppant advances further in the fracture and may reach the tip of the hydraulic fracture as fluid continues to leak into the permeable formation
45商548井最小水平主应力剖面图3245032500325503260032650327003275032800328503290032950330003305033100331503320033250333003335033400334503350033550336003365033700400045005000550060006500700075008000最小水平主应力mpa深度msinopecslof525450分层压裂改造工艺是指分层压裂改造工艺是指针对层间跨度较大的储针对层间跨度较大的储层在不动管柱的情况层在不动管柱的情况下利用井下工具机械下利用井下工具机械分层的方式分别实施针分层的方式分别实施针措施层措施层措施层措施层措施层措施层措施层措施层分层压裂技术分层压裂技术该技术是近年来发展最为迅速取得成效最大应该技术是近年来发展最为迅速取得成效最大应用范围最广的一项压裂改造技术在基山砂岩体用范围最广的一项压裂改造技术在基山砂岩体正理庄高正理庄高8989区块纯梁梁区块纯梁梁112112等区块均取得了显著等区块均取得了显著的增产效果有效地攻克了以往针对大井段薄互的增产效果有效地攻克了以往针对大井段薄互层的压裂改造难题单井最大加砂量达到层的压裂改造难题单井最大加砂量达到70m70m33高砂比8080加砂强度达到加砂强度达到4m4m33该技术需要包括综合降滤降摩阻高砂比强制该技术需要包括综合降滤降摩阻高砂比强制闭合等多种压裂工艺技术的综合运用设计难度大闭合等多种压裂工艺技术的综合运用设计难度大施工复杂程度高是体现压裂设计和施工水平的重施工复杂程度高是体现压裂设计和施工水平的重要标志
13压裂技术PPT课件
5 – 支撑剂在缝中向更远处前进， 随着压裂液继续向渗透性地层的 滤失 ，可到达水力裂缝的端部。
6 –停止泵注压裂液/携砂液，缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 – 裂缝闭合在支撑剂上，在地层 留下一条导流通道。
1 2
3
地面泵压 5
4
6
排量 砂比
理想的地面施工压力变化示意图
1 –开始泵注压裂液，地层破裂 2 – 裂缝随压裂液的泵注而延伸
18
Mfrac可实现多层压裂裂缝三维几何尺寸、并实现多裂缝的可视
化的显示和复杂裂缝的模拟。
19
Gohfer基于离散方法论、采用全三维模型、考虑各种复杂的地层因素，能
模拟非对称裂缝、复杂裂缝形状。
20
5、实施水力压裂基本条件
施工设备与管柱
基
施工工艺
本
施工参数
条
件
施工材料
配套措施
满足特定施工工艺条件下的地 层改造需要。
胜利油田压裂技术应用现 状
2013.11
1
提纲
一、压裂技术发展概况 二、大型压裂技术 三、机械分层压裂技术 四、非常规储层压裂技术
一、压裂技术发展概况
1、水力压裂的定义 2、水力裂缝延伸过程及关联的物理机理 3、水力压裂工艺技术分类 4、水力压裂设计方法 5、实施水力压裂的基本条件 6、水力压裂技术系列
3 – 支撑剂以悬浮状态进入水力裂缝
4 – 支撑剂随着泵注的继续向更远处
运移
5 –支撑剂在缝中向更远处前进，
7
随着压裂液继续向渗透性地层的滤
失 ，可到达水力裂缝的端部。
6 –停止泵注压裂液/携砂液，缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 –裂缝闭合在支撑剂上，在地层 留下一条导流通道。
6 –停止泵注压裂液/携砂液，缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 – 裂缝闭合在支撑剂上，在地层 留下一条导流通道。
1 2
3
地面泵压 5
4
6
排量 砂比
理想的地面施工压力变化示意图
1 –开始泵注压裂液，地层破裂 2 – 裂缝随压裂液的泵注而延伸
18
Mfrac可实现多层压裂裂缝三维几何尺寸、并实现多裂缝的可视
化的显示和复杂裂缝的模拟。
19
Gohfer基于离散方法论、采用全三维模型、考虑各种复杂的地层因素，能
模拟非对称裂缝、复杂裂缝形状。
20
5、实施水力压裂基本条件
施工设备与管柱
基
施工工艺
本
施工参数
条
件
施工材料
配套措施
满足特定施工工艺条件下的地 层改造需要。
胜利油田压裂技术应用现 状
2013.11
1
提纲
一、压裂技术发展概况 二、大型压裂技术 三、机械分层压裂技术 四、非常规储层压裂技术
一、压裂技术发展概况
1、水力压裂的定义 2、水力裂缝延伸过程及关联的物理机理 3、水力压裂工艺技术分类 4、水力压裂设计方法 5、实施水力压裂的基本条件 6、水力压裂技术系列
3 – 支撑剂以悬浮状态进入水力裂缝
4 – 支撑剂随着泵注的继续向更远处
运移
5 –支撑剂在缝中向更远处前进，
7
随着压裂液继续向渗透性地层的滤
失 ，可到达水力裂缝的端部。
6 –停止泵注压裂液/携砂液，缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 –裂缝闭合在支撑剂上，在地层 留下一条导流通道。
水力压裂技术(PPT课件)
注入前置液
起扩 裂展
注入携砂液
（石英、陶粒）
压 裂 液 返 排
裂 缝 闭 合
高导流的人 工裂缝
15
水力压裂分类（按油藏工程观点）：
⑴ 单井压裂：以单井为工作单元，以研究单井渗流方 式与渗流阻力的变化来实现单井产能提高； ⑵ 整体压裂：以低渗透油藏（或区块）为工作单元，以 建立的油藏注水开发井网与水力裂缝优化组合的渗流系 统，实现单井产能与扫油效率的提高。
水力压裂技术
医路顺风
1
压裂方法简介：Introduction of Fracturing
1.压裂的定义： 用压力将地层压开一条或几条水平的或垂直
的裂缝，并用（或不用支撑剂）将裂缝支撑起来， 减小油、气、水的流动阻力，沟通油、气、水的 流动通道，从而达到增产增注的效果。 2.压裂增产增注的原理: (1)改变流体的渗流状态； (2)降低了井底附近地层中流体的渗流阻力。
20
一、油井应力状况 Stress status
(一)地应力
z
⑴垂向应力：上覆层的岩石重量。
H
Z 0 Sgdz
y
有效垂向应力： Z ZPs
x
在三向应力作用下，x轴方向上的应变分别为：
x1
1 E
x
x2
E
y
x3
E
z
岩石弹性模量：岩石纵向应力与纵向应变的比例常数。
泊松比：横向应变与纵向应变比值，反映材料横向变形的 弹性系数。
3
水力压裂特点 技术成熟度高，是低渗透油气藏开发的主要技术。 形成单一裂缝，裂缝方向受地应力控制。对特低渗 油藏，远离裂缝处的油气难以流向裂缝。 技术还在不断完善，以适应油气田开发的需要，如超 深井压裂、重复压裂以及与其他技术的组合应用。
水平井压裂工艺技术.pptx
磨损前 磨损后
新管柱
研制Y344-115封隔器，中心管优选耐磨材质，改进了工具连 接部位结构，采用橡胶垫充填间隙，满足了施工要求。
3、发展了水平井限流压裂诊断和评估技术
完善摩阻分析法，提高压 水平井压裂节点压力分析示意图 开炮眼数判断的可靠性
水平井限流压裂过程 中的摩阻与直井相比增加 了套管沿程损失，在以往 的诊断中被忽略，使得计 算的炮眼摩阻大于实际， 导致计算的压开孔数不准。
胶筒外径 (mm) 104
胶筒油浸试验(70℃柴油中浸泡1小时 )
疲劳 40MPa×5min×5次
承压后外径 (mm)
下109
最大变形 ％
4.80
结果 合格
备注 50MPa未爆
现场试验情况及效果
截至目前，应用机械分段压裂工艺成功压裂10 口井45个层段，并均获成功。
✓一趟管柱最多压裂3段，最大射孔井段10m，每 段最多孔数100孔 ✓最大卡距33m ✓单井及单趟管柱最大加砂量90m3、45m3 ✓最高施工压力53.9MPa
水平井压裂工艺技术
第一部分 大庆油田水平井总体情况
第二部分 大庆油田水平井井下作业配套 技术
第三部分 目前存在的问题及下步攻关重 点
大庆油田水平井总体情况
52口 38口
44口 ✓单井日产液17.4t
✓日产油15.2t ✓累计产油20.8万吨 ✓南1-2-平25井日产百吨
1991-2005年 2006年 目前投产井数
✓水平井限流法压裂技术不断完善 ✓双卡分段压裂取得突破性进展 ✓水平井连续油管酸化和分段酸化技术日趋成熟 ✓水平井解卡、打捞工艺不断进步
✓ 针对大庆外围油田储层物性差、井筒轨迹复杂等增
产改造的难题，初步形成了压裂优化设计、高压耐 磨管柱、测试压裂分析等配套技术
压裂裂缝延伸控制技术详解演示文稿
14:42:15
14:58:55
15:15:35
15:32:15
15:48:55
16:05:35
16:22:15
井名 层
方位(度) 长度(米) 高度(米) 倾角(度) 倾向
卫357井 上层 前置 -68.93 396.5 7.2 23 东北
砂三中3 再次 -70.2 319 10.7 15 东北
下层 前置 -74.7 493.6 31.48 2 东北
堵 老 缝 造 新 缝
第3页，共31页。
裂缝延伸控制技术思路
裂缝延伸控制技术可以分成两个方面：
一种是促进主裂缝的延伸。
同粒径段塞技术则是利用其本身的高导流能 力构造好的主裂缝，从而使次要裂缝不再延伸。
一种是抑制主裂缝的进一步延伸,利用可降 解的裂缝延伸抑制剂主要是暂堵主裂缝，抑制高 导流能力裂缝进一步延伸,从而压开新缝 延伸成为 新的油流通道。
80
80
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0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
0
时间（h）
水 10%HCl 压裂液
0.5
50℃大号转向剂溶解曲线
1
1.5
2
2.5
时间（h）
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100
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水 10%HCl 压裂液
0 0.5
高温控制剂100度溶解曲线 1 1.5 2 2.5 3
第15页，共31页。
控制机理
转向控制技术的实施方法是在施工过程中实时地向 地层中加入控制剂，该剂为粘弹性的固体小颗粒，遵循 流体向阻力最小方向流动的原则，转向剂颗粒进入井筒 的炮眼，部分进入地层中的裂缝端部或高渗透层，在炮 眼处和高渗透带产生滤饼桥堵，使后续工作液不能向裂 缝和高渗透带进入，从而压裂液进入高应力区或新裂缝 层，促使新缝的产生和支撑剂的铺置发生变化。
国内压裂技术介绍 ppt课件
筛管
0.38
套管＋裸眼
0.40
套管
0.30
合计117口：水平井93口，直井24口；ppt油课件井80口，气井37口，累计5.75亿元 12
汇报提纲
• 企业介绍与系统能力 • 一、水力喷射分段压裂技术 • 二、双封单卡分段压裂技术 • 三、滑套式封隔器分段压裂技术 • 四、国外水平井分段压裂技术 • 五、华鼎施工能力保障
126.4m3
分析山2、盒7段2层产水，关闭产水
层后，气量从1.7×104m3/d上升到
5.70×104m3/d
ppt课件
35
四、国外水平井分段压裂技术
连续油管喷砂射孔环空加砂压裂技术
作业程序 水力喷砂射孔 环空加砂压裂
层间封堵方式 砂塞封堵 底封隔器封堵
技术特色 不受压裂层数限制 可实现对多层系的动用
——HWB液压开关工具
ppt课件
25
三、滑套式封隔器分段压裂技术
1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术 ——施工步骤
ppt课件
26
三、滑套式封隔器分段压裂技术
1.裸眼井固井滑套选择性分段压裂技术 ——施工步骤
ppt课件
27
三、滑套式封隔器分段压裂技术
2. 封隔器滑套选择性分段压裂技术
一次多层压裂措施（酸化或砾石充填），最多压裂15层 （14个球座，1个趾端滑套），无需中心管。
喷射起裂及 水力封隔
压裂液 喷射压裂
工具 喷砂射孔 参数效率
1
一、水力喷射分段压裂技术
1.水力喷射分段压裂机理
• 射孔过程：Pv+Ph<FIP，不压裂
环空加压：Pv+Ph+Pa≥FIP，起裂 • 射流在孔底产生推进压力约2～3MPa，
体积压裂与缝网压裂技术课件
800 200 100 360 72 2000 400 300 50
四、 DB22-3缝网压裂设计要点
支撑剂选择 依据本井地质情况及目的层的埋藏深度 并按照石油天然气行业标准SY/T5108-2006 《压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》， 并结合该井工艺需求，经过筛选确定100目 粉砂2.0m3和0.425-0.85mm抗压52MPa（2040目）陶粒20 m3（目数=25.4/直径*0.65）
四、 DB22-3缝网压裂设计要点
四、 DB22-3缝网压裂设计要点 DB22-3井q412层测试压裂施工工序表
2吨/天，稳定产量基本不变。
MI Energy Corporation
根据岩心观察本区张裂缝占29.
该 目支井前撑1体 剂1步积单月压井3日裂用压改量施后造为工返水6时0排间平～，井19自段0喷长m排D一3B液般，226可1-430达井70方到工q目4（11（20自号00喷0.层—返主排2排压0量0率裂03施米3工.，支工分撑序段剂表10段表—22-10段，直井压裂5层—10层。
体积压裂与缝网压裂技术
目录
一、体积压裂 二、缝网压裂 三、压裂工艺 四、DB22-3缝网压裂设计要点 五、DB22-3缝网压裂实施要点 六、初步评价 七、下步建议
MI Energy Corporation
一、体积压裂
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， 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 气井的产量。
应力差1就5 要更小些12。.5
358.0
冻胶
4.0
50.0
1892.7
2兆帕、停泵压力17. 体积压1裂6 与缝网压10裂.3 技术 368.3
四、 DB22-3缝网压裂设计要点
支撑剂选择 依据本井地质情况及目的层的埋藏深度 并按照石油天然气行业标准SY/T5108-2006 《压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》， 并结合该井工艺需求，经过筛选确定100目 粉砂2.0m3和0.425-0.85mm抗压52MPa（2040目）陶粒20 m3（目数=25.4/直径*0.65）
四、 DB22-3缝网压裂设计要点
四、 DB22-3缝网压裂设计要点 DB22-3井q412层测试压裂施工工序表
2吨/天，稳定产量基本不变。
MI Energy Corporation
根据岩心观察本区张裂缝占29.
该 目支井前撑1体 剂1步积单月压井3日裂用压改量施后造为工返水6时0排间平～，井19自段0喷长m排D一3B液般，226可1-430达井70方到工q目4（11（20自号00喷0.层—返主排2排压0量0率裂03施米3工.，支工分撑序段剂表10段表—22-10段，直井压裂5层—10层。
体积压裂与缝网压裂技术
目录
一、体积压裂 二、缝网压裂 三、压裂工艺 四、DB22-3缝网压裂设计要点 五、DB22-3缝网压裂实施要点 六、初步评价 七、下步建议
MI Energy Corporation
一、体积压裂
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， 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 气井的产量。
应力差1就5 要更小些12。.5
358.0
冻胶
4.0
50.0
1892.7
2兆帕、停泵压力17. 体积压1裂6 与缝网压10裂.3 技术 368.3
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停泵同粒径段塞技术
操作方式:
要解决的问题:多裂缝，弯曲摩阻,较高的岩石模量等造成
的压裂施在一工困主般难方压法裂:提前高前根置据液量小、型增大压压裂裂液的粘分度、粉 析结果，设计陶段一塞定技术砂等比方法的支撑剂段 塞去停处泵理同粒近径井段塞地: 带问题，停泵分析 处段结理是塞果近指井进决与多主入定裂压地是缝裂，具层否有弯后进相曲同的一摩粒阻曲步径的段线处主塞变理要（手2化。0段/4，。0me根sh）据作为
水 10%HCl 压裂液
电脑
一级压力传感 二级压力传感 三级压力传感
恒温箱
中
填砂段
药剂
顶替液
间
容
器
烧杯
平流泵
控制剂主要性能 承受压力：10—85Mpa
60
60
40
40
20
20
0
0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
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时间（h）
水 10%HCl 压裂液
0.5
50℃大号转向剂溶解曲线
1
1.5
2
2.5
时间（h）
高温控制剂100度溶解曲线
120
水
100 10%HCl 80
60
压裂液
40
20
3
0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
发生桥堵时砂比与缝宽的对比关系
砂比
（PPG）
桥桥堵发生 在
"W"/Dprop“
实际统计
桥堵发生 在
"W"/Dprop“
实验室结果
0.5 – 2PPG 1.15 – 2.0 1.8
2-5PPG 2.0-3.0
2.2
5-8PPG 3.0
2.6
W- 裂缝平均缝宽 Dprop-支撑剂平均直径
发生砂堵时，砂比与裂缝的缝宽并不是线性关系，而是存 在临界值的关系，它的存在意味着：如果通过某种技术使裂缝 平均缝宽超过该临界值，砂比可以大幅度提高，甚至成倍的提 高。这一点在多裂缝储层更加明显。
压裂裂缝延伸控制技术文稿演示
优选压裂裂缝延伸控制技术
首 次 压 裂
重原
复缝
压 裂
张 开
过
程
中 裂 缝 形
新 缝 张 开
态
裂缝方向与最小主应力方向垂 直,一定净压力下纵向上高渗层 及最小主应力相对小的层先张
提 高
开
砂
比
单一的原缝重复张开
砂
量
缝长缝宽等参数变化
堵
纵向上中低渗透层压开新缝 老
缝
平面上裂缝方向发生转向 造
同粒径段塞理论依据
延伸方向接近于垂直最小主应力方向的裂 缝的最容易开启，因此更容易被支撑剂填充。 停泵等裂缝闭合后重新启泵，支撑剂填充多的 裂缝由于导流能力高于其它裂缝，在重新开启 时首先张开，而其它裂缝不会再张开，通过这 种方式促进主裂缝的延伸，保证足够的缝宽。 由于该技术必须保证主裂缝的导流能力，因此 必须采用较大粒径的支撑剂作为段塞。
60
压裂液
压裂液
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0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
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时间（h）
时间（h）
10
20
30
40
50
60
时间（min）
水 10%HC 压裂液
30℃大号转向剂溶解曲线
% 120 100
% 120 100
80
80
新
裂缝的倾角发生变化
缝
裂缝延伸控制技术思路
裂缝延伸控制技术可以分成两个方面：
一种是促进主裂缝的延伸。
同粒径段塞技术则是利用其本身的高导流 能力构造好的主裂缝，从而使次要裂缝不再延 伸。
一种是抑制主裂缝的进一步延伸,利用可 降解的裂缝延伸抑制剂主要是暂堵主裂缝，抑 制高导流能力裂缝进一步延伸,从而压开新缝 延伸成为新的油流通道。
产生桥堵的转向剂在施工完成后溶于地层水或压 裂液，不对地层产生污染。
控制剂在压裂液中溶解性:
编号
控制时间范围：1－4小时
转向剂样品
30℃小号转向剂溶解曲线
50℃小号转向剂溶解曲线
80℃小号转向剂溶解曲线
% 120
100
% 120
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水
% 120
100
水
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10%HCl
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10%HCl
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BC为偏转型，EF为近垂直型变化
同一条件下:渗透率、弹性 模量、围压、孔隙弹性系
数等储层岩石 性质。
纵向上中低渗透层压开新缝 地应力条件
地应力差异
渗透率差异
暂堵滤饼所引起的静压力提高值大于不同渗 透层的纵向上最小主应力差值或渗透率的反转
压裂裂缝控制剂
对裂缝方向的控制
对支撑剂铺置方向的控制 对有效缝长的控制
在同层中堵老缝,造新缝 在套变井\落物井上的应用
控制机理
转向控制技术的实施方法是在施工过程中实时地 向地层中加入控制剂，该剂为粘弹性的固体小颗粒， 遵循流体向阻力最小方向流动的原则，转向剂颗粒进 入井筒的炮眼，部分进入地层中的裂缝端部或高渗透 层，在炮眼处和高渗透带产生滤饼桥堵，使后续工作 液不能向裂缝和高渗透带进入，从而压裂液进入高应 力区或新裂缝层，促使新缝的产生和支撑剂的铺置发 生变化。
低渗气藏的压裂
大49井鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡东段塔巴庙低幅鼻状构造带上 的一口探井,渗透率0.1-2.58×10-3μm2，孔隙度3.1-8.5%，属低 渗油气藏。
该区块裂缝延伸较难，即使冻胶不加砂注入，压力仍然一
直攀升。变排量分析结果表明近井地带摩阻与排量指数关系约为1
。该区块高砂比加砂较难，最高砂比一般在33%左右，部分
井可以提高到40%。采用同粒径段塞技术后，最高砂比提到52%。
应力变化值与新裂缝产生附加条件
A
B
C
D
E
ห้องสมุดไป่ตู้
F
-----+10MPa ----- +7MPa -----+3MPa ------- -3MPa ------ -7 MPa
A: 不形成方向变化 B：堵老缝，原生裂缝发育或采用特殊工艺 C： 堵老缝 DE: （同时）开启堵老缝 F：近90度垂直缝
典型案例
多裂缝储层的压裂
腰英台油田应当属于国内近几年发现的典型的低渗透裂缝 性油气藏，其地质条件的特殊性给压裂改造带来了一定的难度，
地质条件的特殊性主要表现：
压裂主要难点：
天然裂缝发育，压裂液滤失大，易脱砂以至压裂失败；
由于储层物性差，造缝困难，提高裂缝的导流能力有一定难度； 压裂规律不好确定，给整体压裂改造带来一定的难度。
由于该区块地质构造特点，导致加砂难度大，加砂规模小， 砂比低。在采用该技术之前，该区块采用过提高前置液量、增大压 裂液粘度、粉陶段塞技术等方法效果都不理想，最高混砂比在
25%左右。一般加砂7 M3左右，部分井最高混砂比不超过10%
通过同粒径段塞技术后，该井平均混砂比 26% 最高混砂比40%（7PPG）， 最低混砂 比12% 加砂22.5M3。