水平井体积压裂
水平井体积压裂工艺
水平井体积压裂工艺嘿，朋友！今儿咱来聊聊这水平井体积压裂工艺。
您知道吗？这水平井体积压裂工艺就像是给地下的油气藏打开了一扇宽敞的大门，让那些藏在深处的宝贝能源能欢快地涌出来。
先来说说为啥要有这工艺。
就好比咱去果园摘果子，要是果树就那么稀稀拉拉几棵，能摘到的果子肯定有限。
地下的油气藏也是一样，如果没有好的办法把它们“挖”出来，那可就浪费了好多资源。
这水平井体积压裂工艺呢，就是让油气藏里的通道变得又多又宽敞，让油气能更容易地流到井口。
那这工艺到底是咋操作的呢？简单说，就像是给地下的岩层来一场“大改造”。
想象一下，岩层就像一堵堵厚厚的墙，我们得想办法在这墙上打出好多“通道”。
通过高压把特殊的液体和支撑剂打进岩层里，把岩层撑开、撑裂，形成好多密密麻麻的裂缝。
这些裂缝就像是一条条高速公路，让油气能畅通无阻地跑出来。
可别小看这压裂液和支撑剂，它们可都是有大作用的。
压裂液就像是一把神奇的“钥匙”，能打开岩层的“锁”；支撑剂呢，就像是一个个坚强的“小卫士”，把撑开的裂缝给撑住，不让它们重新合上。
而且，这工艺对施工的要求那可是相当高的。
这就好比盖大楼，每一个环节都得精心设计、严格施工。
要是有一点马虎，那可就前功尽弃啦。
从设计方案到现场操作，从设备选用到人员培训，每一个细节都得做到位。
这水平井体积压裂工艺的好处可多了去了。
它能大大提高油气的产量，让那些以前开采不出来的油气都有机会重见天日。
这不就像本来只能吃一个小蛋糕，现在突然有了一大桌美味佳肴嘛！而且还能延长油气田的开采寿命，让咱们的能源宝库能持续为我们服务。
您说，这水平井体积压裂工艺是不是特别厉害？它就像是一位神奇的魔法师，让地下的油气藏焕发出新的生机和活力。
咱们得好好利用这技术，让能源的开发更加高效、更加可持续，为咱们的生活带来更多的便利和美好！。
深层页岩气水平井体积压裂技术
深层页岩气水平井体积压裂技术一、本文概述随着全球能源需求的不断增长，页岩气作为一种重要的清洁能源，正逐渐在能源领域中占据重要地位。
其中，深层页岩气资源的开发更是当前石油天然气工业面临的重要挑战和机遇。
深层页岩气储层具有低孔、低渗、非均质性强的特点，传统的开发技术难以满足其高效开发的需求。
因此，本文重点探讨了深层页岩气水平井体积压裂技术，旨在通过该技术提高页岩气储层的改造体积和导流能力，从而实现深层页岩气的高效开发。
本文首先介绍了深层页岩气储层的特点和开发难点，阐述了体积压裂技术在深层页岩气开发中的重要性。
随后，详细阐述了深层页岩气水平井体积压裂技术的原理、工艺流程、关键技术和装备，以及在实际应用中的效果分析。
总结了深层页岩气水平井体积压裂技术的发展趋势和未来研究方向，为相关领域的科研人员和技术人员提供参考和借鉴。
通过本文的研究，旨在为深层页岩气的高效开发提供有力的技术支持，推动页岩气产业的可持续发展，为实现全球清洁能源转型做出积极贡献。
二、深层页岩气地质特征深层页岩气储层通常位于地下数千米的深处，其地质特征相较于浅层页岩气储层具有显著的不同。
深层页岩气储层的地层压力普遍较高，这增加了钻井和压裂作业的难度。
深层页岩气储层的岩石矿物成分、有机质含量、热成熟度等参数也会随着深度的增加而发生变化，从而影响页岩气的生成和聚集。
深层页岩气储层中的裂缝系统通常更加复杂，裂缝密度和走向多变，这给体积压裂技术的实施带来了挑战。
为了有效开发深层页岩气资源，需要对储层的地质特征进行深入研究和精细描述，包括储层的厚度、埋深、岩石类型、有机质丰度、成熟度、含气性、物性特征、应力场特征以及裂缝系统等。
还需要对深层页岩气储层的温压系统进行准确预测，以确保钻井和压裂作业的安全和有效。
在此基础上，结合地质特征和工程技术要求，制定适合深层页岩气储层的体积压裂技术方案，包括压裂液的选择、压裂参数的优化、裂缝监测和评估等，以实现深层页岩气的高效开发。
致密砂岩气藏水平井体积压裂新技术分析
致密砂岩气藏水平井体积压裂新技术分析摘要：在致密砂岩气藏落实分段压裂，导致单井剩余可采储量较多，结合体积压裂理念，改变致密砂岩气藏水平井传统分段理念，改变均匀分段为加密分段，利用封隔器和滑套分段新工艺，对于每个射孔段实施压裂，利用不动管柱实现分段压裂，同时优化加砂压裂工艺和施工参数，落实三维立体压裂，进一步改造储层，提高压后天然气的产量。
关键词：致密砂岩气藏；水平井；体积压裂；新技术开发致密砂岩气藏的过程中需要利用水平井分段压裂法，利用致密砂岩气藏水平压裂技术，可以提高整体储量。
常规体积压裂分段工艺缺乏适应性，因此需要利用分段滑套工具，并且配合封隔器，同时下入分段的管柱，可以针对性的加砂压裂改造每个射孔段，优化加砂压裂施工工艺，保障整体压裂效果。
一、概述致密砂岩气藏水平井体积压裂增产机理在致密砂岩气藏中存在天然裂缝，其他层次的裂缝没有发育，增加了应力差值，不利于形成缝网压裂。
在实际工作中，排除严重缝的干扰，需要尽量缩短裂缝的间距，使布缝密度因此提高，进一步扩大施工规模，使致密砂岩气藏水平井体积压裂改造效果不断提高。
针对致密砂岩储层，利用水平井详细的切割水平段，通过加密分段，合理选择加砂工艺，结合砂体厚度和河道宽度等参数，优化处理人工裂缝参数，针对性的加砂压裂每个射孔段，实现三维立体的体积压裂，优化储层改造工作，提高压后天然气的产量。
【1】二、不限级数滑套分段压裂工艺（一）工艺优势子对比传统的级差式投球开滑套工艺，不限级数滑套不会产生级差，也无需逐级减小滑套内径，因此不会限制滑套级数。
利用不限级数滑套分段压裂工艺不会限制分段级数，利用一个管柱可以实现层段改造，保障施工的连续性，同时可以打捞滑套开启工具，利用可溶球实现全通径，保障油气通道的通畅性。
（二）施工步骤同时在井下下入封隔器和喷砂滑套等工具，首先环空注入反循环洗井，随后在坐封球座投球，逐级加压油管到坐封封隔器。
将坐封球座打掉，露出了喷砂口之后，实现第一段加砂压裂。
水平井体积压裂工艺
2
3
肇72-平24
肇56-平29井
9
6
4000
1205
306
80
50
50
32
20
5
4.6
4 5
6 7 8
肇37-平23井
平均
5
7.25
55
49.3
35
28.3
4
4.5
古龙南-平8
古龙南-平28 古龙南-平23 古龙南-平24 平均 1800 2.1 90
7
12 11 11
强；对于古龙南等高压力储层（大于40MPa）的水平井不适应
压缩式底封环空加砂压裂工艺
目前连续油管可以实现高压动密封，机械位移动作可
以实现，底部封隔技术升级后，可实现与国际技术同步
关键技术1：机械式封隔器重复坐封、解封、锚定技术
（1）连续油管下压负荷仅为普通油管20%-30%，为保证封隔 器密封承压性能，研发了低坐封力、承高压压缩式胶筒
2
1 2
20
30 30
10
30 30
无
无 无
1.2
1.7 1.8
1#井试验照片
4#井试验照
现场试验情况及工艺性能初步评价 现场试验情况
应用压缩式底封环空加砂压裂工艺现场试验6口井，单趟
管柱压裂8段，最大排量6m3/min，最高压力50MPa，最大加砂 规模195m3 ，一天最多压裂5段
连续油管水力喷射环空加砂压裂施工参数统计
2.95 3.03 4.51
换向机构 动作 无卡阻 无卡阻 无卡阻
喷枪平均 磨蚀率 （%）
0.25 0.21 0.28
备注 新井 新井 新井
4
古693-92-平108
水平井体积压裂簇间距优化方法
（ ． Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｄｏ ｗｎ ｈ ｏ ｌ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｃ Ｎ Ｐ Ｃ Ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ
第４ Ｏ卷 第 ２期
天 然 气 勘 探 与 开 发
水 平 井 体 积 压 裂 簇 间距 优 化 方 法 水
刘 欢 尹俊禄 王博涛
１ ． 中国石油川庆钻探工程 公司长庆井 下技术作业公司 ２ ． 中国石油长庆油 田公 司第五采油厂
摘
要
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
簇间距是水平井分 段多簇压裂设 计过程 中的一个重要参数。为 了进 一步提高致密储层水力压裂增产 效果 ，沟通水力
得 出最 优 簇 间距 ，该 方 法为 低 渗透 储 层 缝 网压 裂 时的 裂缝 优 化 设 计提 供 了参考 。
关键词
水平井
低渗透储层 多簇压裂
缝网压裂
诱 导应力 改造体积 裂缝偏转角 簇 间距
优化方法
Ｄ ＯＩ ：１ ０． １ ２０５ ５ ／ ｇ ａｓ ｋ ｋ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ６ ７３ ． ３１ ７７． ２ ０１ ７ ． ０２． ０１ １
裂缝和天然裂缝形成复杂缝 网，采用 有限元数值模 拟方法研究水 平井缝 网压裂的簇间距优化 问题。通过建立均质各 向同性储 层 内
三 维水 力裂 缝 的诱 导 应力 差 模 型 ， 从 降低 应 力 影 效应 的不 利 影 响 和利 用 应 力 影 效 应 的有 利 影 响 两个 方 面 分别 建 立 了最 小 簇 间 距优
长庆油田水平井套中套井筒再造体积重复压裂技术
文章编号：1000 − 7393(2023)01 − 0090 − 07 DOI: 10.13639/j.odpt.2023.01.012长庆油田水平井套中套井筒再造体积重复压裂技术王飞1,2 慕立俊3 陆红军1,2 白晓虎1,2 卜军1,2 任佳伟1,21. 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院；2. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室；3. 中国石油长庆油田分公司引用格式：王飞，慕立俊，陆红军，白晓虎，卜军，任佳伟. 长庆油田水平井套中套井筒再造体积重复压裂技术［J ］. 石油钻采工艺，2023，45（1）：90-96.摘要：长庆油田超低渗透油藏部分水平井初次改造程度低，前期先导试验攻关形成了水平井双封单卡体积压裂技术，然而双封单卡工艺存在起下钻次数多、放喷时间长、管外窜等问题，严重制约现场施工效率。
通过压前补能、凝胶降漏、下入Ø114.3 mm 套管、热固树脂环空封固等技术重造新井筒，评价储层增产潜力，优化新老裂缝布缝与裂缝参数，配套研发小直径可溶桥塞，形成了水平井套中套井筒再造重复压裂技术。
在CP50-15井进行了现场试验，成功下入1 500 m Ø114.3 mm 套管并进行了环空封固，固井质量良好，采用桥射联作压裂工艺完成了26段压裂，施工效率达到了3段/d ，投产后控制放喷生产，日产油由1.9 t 升至15.4 t 。
该技术对提高超低渗透油藏采收率提供了新思路。
关键词：套中套井筒再造；体积重复压裂；补能；降漏；环空封固；水平井；超低渗透油藏中图分类号：TE357 文献标识码： ACasing-in-casing wellbore reconstruction and volumetric refracturing technology ofhorizontal well in Changqing OilfieldWANG Fei 1,2, MU Lijun 3, LU Hongjun 1,2, BAI Xiaohu 1,2, BU Jun 1,2, REN Jiawei 1,21. Oil & Gas Technology Research Institute , PetroChina Changqing Oilfield Company , Xi'an 710018, Shaanxi , China ;2. National Engineering Laboratory of Low-permeability Oil & Gas Exploration and Development , Xi'an 710018, Shaanxi , China ;3. PetroChina Changqing Oilfield Company , Xi'an 710018, Shaanxi , ChinaCitation: WANG Fei, MU Lijun, LU Hongjun, BAI Xiaohu, BU Jun, REN Jiawei. Casing-in-casing wellbore reconstruction and volumetric refracturing technology of horizontal well in Changqing Oilfield ［J ］. Oil Drilling & Production Technology, 2023, 45(1):90-96.Abstract: Some horizontal wells in the ultra-low permeability oil reservoirs of the Changqing Oilfield have low first stimulation degree, and the double-packer one-layer volumetric fracturing technology of horizontal well was researched and developed in the early pilot test, but the double-packer one-layer process faces the problems of multiple trips, long blowout time, and channeling outside casing, which seriously restrict its field construction efficiency. In this paper, a new wellbore was reconstructed by means of prefrac energy supplement, gel based circulation loss reduction, Ø114.3 mm casing, resinoid based annulus sealing, the reservoir production increase potential was evaluated, fracture deployment and fracture parameters of old and new fractures were optimized, and the small-diameter soluble bridge plug was developed, so as to form the casing-in-casing wellbore reconstruction and refracturing fracturing technology of horizontal well. It was tested on site in Well CP50-15, where 1 500 m Ø114.3 mm casing was successfully run into the hole and the annulus was sealed, ensuring good cementing quality. 26-stage fracturing was completed by using the plug-perforating基金项目: 中国石油天然气股份有限公司项目“水平井重复改造技术与工具研究”(编号：2021DJ4503 )。
水平井体积压裂技术
水平井体积压裂技术嘿，朋友们！今天咱们来聊聊那个听起来就很酷炫的水平井体积压裂技术。
这技术啊，就像是石油开采界的魔法大招。
你想啊，地下的油藏就像一个个小气鬼，把石油紧紧地抱在怀里，藏在那些狭小的孔隙里，就像守财奴守着自己的财宝一样。
以前的开采技术就像是在敲门求油藏给点油，敲得小心翼翼的，效果嘛，也就那样。
但是这个水平井体积压裂技术一出现，那可不得了！它就像是一个超级大力士，带着一群小小的“拆迁队”（压裂液和支撑剂啥的）直接冲进油藏的地盘。
这个大力士呢，先把水平井当作自己的秘密通道，悄悄地潜入到油藏深处。
然后呢，就开始施展它的“暴力拆迁大法”。
压裂液就像一群疯狂的小怪兽，在地下横冲直撞，把那些原本紧闭的岩石孔隙都给撑开，撑得大大的，就好像把小气鬼的宝库大门给强行撬开了一样。
这时候的支撑剂呢，就像一个个小柱子，迅速跑过去把撑开的孔隙顶住，生怕那些岩石又偷偷把大门关上。
这一整套操作下来，油藏就像被翻了个底朝天，原本那些藏得严严实实的石油，就像被吓傻了的小绵羊，只能乖乖地顺着水平井这个大通道流出来。
这石油流得啊，就像开了闸的洪水一样，哗哗地就往地面上跑。
而且啊，这个技术就像是在地下举办了一场石油大狂欢。
以前石油们都在自己的小角落里默默地待着，现在被这个技术一折腾，全都被赶到一起，欢欢喜喜地朝着井口前进。
这个水平井体积压裂技术在石油开采的世界里，那就是明星一般的存在。
别的技术看到它，就像小喽啰看到了大英雄一样。
它让那些以前觉得开采困难的油藏，一下子就变得像软柿子一样好对付。
不过呢，这个技术也有它调皮的一面。
就像一个精力过剩的孩子，有时候可能会玩得太疯，在地下造成一些小混乱。
但是科学家们就像耐心的家长一样，不断地调整它，让它越来越听话。
总的来说，水平井体积压裂技术就像是石油开采领域的一场革命，让我们能从地下挖出更多的宝藏，感觉就像在地里挖出了无数个装满金币的宝箱一样，是不是超级厉害呢？。
致密油水平井体积压裂增产潜力及产能影响因素分析
缝网压裂技术
(经典理论下提出， 隐含现代理论内涵)
体积改造技术 (现代理论)
二、体积压裂技术
内涵二：裂缝发生剪切破坏，错断、滑移。不是单一的张开型破坏
基础实验成为新理念的重要支撑
剪切缝作用机理
内涵：剪切缝是岩石在外力作用下破裂并产 生滑动位移，岩层表面形成不规则或凹凸不 平的几何形状，具有自我支撑特性的裂缝 条件：当压力低于最小水平应力，产生剪切
在基质水平方向渗透率为 0.5mD时，评价基质垂向渗透率对体积压
裂水平井产能的影响。结果表明，基质垂向渗透率越大，体积压裂增产
油量越小，即在垂向渗透率较小时实施体积压裂增产效果更显著。
三、水平井体积压裂产能影响因素分析
3.3 形状因子
在油藏面积一定的条件下，形状因子越大，体积压裂累产油量越小。 这是因为形状因子越大，即油藏长宽比越大时，在水平井段长度固定 的情况下，过大的油藏长度导致泄油面积难以波及到油藏长度边界； 而在面积一定的条件下，长度大也意味着宽度小，会很快波及到宽度 边界。所以在本模型条件下，形状因子取值较小时体积压裂开发效果 比较好。
3、4区 塑性页岩 富含泥质 压裂困难
二、体积压裂技术
内涵四：天然裂缝及相互沟通状况，是实现体积改造的前提条件
内涵的延伸 储层的岩石力学特性是确定压裂是
否能够形成体积改造的关键
天然裂缝发育状况，是否产生复杂
网状缝，是实施体积改造的基础
裂缝=天然气储集空间及渗流通道
页岩在裂缝网络系统不发育情况下，很难成为有效储层 简单裂缝 复杂裂缝
油面积增大，在改造区域内流体流动能力增强，流体粘度的影响就凸显出来。
四、水平井体积压裂增产潜力评价
4.1 次生裂缝导流能力增产潜力评价
体积压裂技术在油田开发中的适用性分析
体积压裂技术在油田开发中的适用性分析
首先，体积压裂技术适用于砂岩地层。
砂岩地层孔隙度大，渗透性好，适合压裂液的
排泄，使压裂液能够有效地渗透到孔隙中，提高了储层的渗透性，从而使原油能够更加顺
畅地流动。
然而，对于致密砂岩或者页岩等难以渗透的地层，体积压裂技术的效果不够理想，需要采用其他增产手段。
其次，体积压裂技术适用于水平井。
水平井的井段长，与储层接触面积大，因此体积
压裂技术可以在井段中形成较长的裂缝，大大提高了原油的采集效率。
相比较而言，垂直
井的井深较小，与储层接触面积较小，使用体积压裂技术的效果较弱。
第三，体积压裂技术适用于大型油田。
大型油田的储量大、井数多、地区分布广，使
用体积压裂技术可以快速、有效地提高油井产量。
对于小型油田，由于井数较少，经济效
益较低，使用体积压裂技术未必效果最佳。
最后，体积压裂技术适用于高等级油田。
高等级油田指的是原油品质高、地质条件优、开采难度大的油田。
使用体积压裂技术可以提高原油的采集效率，使高等级油田的采油率
不断提高。
致密油体积压裂水平井co2
致密油体积压裂水平井co2致密油体积压裂水平井CO2一、引言致密油是指储层孔隙度低、孔隙连通性差、渗透率低的油藏，其开发难度较大。
为了提高致密油的产能，目前采用体积压裂水平井（Hydraulic fracturing）的方法是一种较为有效的手段之一。
其中，使用CO2作为压裂液有其独特的优势和适用性。
二、CO2的特性1. 可溶性：CO2在油藏中有较高的溶解度，能够与油藏中的油脂相互溶解，提高流体流动性。
2. 低黏度：CO2的黏度较低，能够流经孔隙和裂缝，使得CO2能够较好地渗透到致密油储层中，达到良好的压裂效果。
3. 低表面张力：CO2的表面张力较低，能够减小与岩石颗粒之间的相互作用力，有利于降低岩石的相对渗透率、改善油水相对渗透率的比值。
4. 高动态黏度降低：CO2在致密油储层中的动态黏度相对较低，能够改善储层对流导致的损害，提升裂缝边界的效果。
三、CO2压裂在致密油体积压裂水平井中的应用1. 压裂液中CO2浓度的选择：根据不同的储层特点和需要，选择合适的CO2浓度，以达到最佳的裂缝扩展效果。
2. CO2驱替油脂：将CO2注入油脂中，通过溶解作用将油脂中的成分驱替出来，提高储层中的流体流动能力。
3. CO2渗透致密油储层：将高浓度CO2溶入压裂液中，在施工过程中将CO2渗透到致密油储层中，降低油藏的相对渗透率，提高油、水相对渗透率的比值。
4. CO2裂缝压裂的力学效应：CO2裂缝压裂过程中，CO2分子的高速流动和强大的物理化学驱动力能够改善塑造致密油储层的物理化学特性，增加可压缩性和孔隙连接性。
5. CO2溶剂效应：CO2在压裂过程中的溶解作用能够与片麻岩、页岩等储层产生化学反应，改善流体渗透性，提高储层产能。
四、致密油体积压裂水平井CO2压裂的优势1. 提高产能：CO2的压力、温度和浓度的变化能够使储层扩展裂缝，增加裂缝的面积和长度，提高储层产能。
2. 优化投入和操作成本：CO2压裂过程相对简单，不需要大量的设备和人力投入，能够降低生产成本。
长庆油田致密油水平井体积压裂配套技术
57如今，能源需求量在大大增加，各种常规型的油气资源也开始面临着告急的趋势。
因此，在这种情况下，为了满足社会发展对于油气资源的需求，非常规油气资源也开始受到了关注，并且人们也开始采取措施来开采这些资源。
而致密油就是其中备受重视的非常规油气资源。
1 关于致密油和体积压裂1.1 致密油社会的发展，离不开能源的供应。
而在实际情况中，能源的消耗量越来越大，导致常规性的油气资源也十分紧缺。
因此，在现代社会中，为了能够满足实际的能源需求，积极地开发和研究非常规油气资源，也成为了一项十分重要的工作。
其中，致密油更是备受人们的关注。
与此同时，相关理论和实验的开展，也为这种油气资源的开发和勘探奠定了十分重要的基础。
由于致密油的储量比较丰富，而且也将会成为常规油气资源方面重要的接替资源。
1.2 体积压裂1.2.1 概述这里所说到的“体积压裂”，其实是一种油气开采技术，也称 SRV技术，是英文Stimulated Reservoir Volume 的缩写。
在实际情况中，若是使用到这种技术，那么就需要借助水力压裂的作用来改造相关的油气储层，以此来扩展储层当中的天然裂缝，从而使得其中的脆性岩石出现剪切滑移。
这样一来，就可以将天然裂缝和岩石层理之间有效地连接起来。
与此同时，在主裂缝的侧向角度，还可以因此产生一系列的次生裂缝。
最后，这些天然的裂缝和人工裂缝之间便会相互融合，从而形成一种大面积的裂缝网络将储层打开，以此来实现对储层的全方位改造，从而提高油气资源的渗透面积和导流能力，进而提高开采量。
1.2.2 工艺技术在实际情况下，针对致密油的开发，不仅仅需要考虑到长期开采的需求，而且还需要考虑到油井的维护需求。
在致密油开发完井方式方面，目前国内外主要有固井完井和裸眼完井这2 种。
在分段压裂技术水平不断提高的背景下，这2种完井方式也开始在国内外的相关项目中得到了广泛应用。
2 关于水平井体积压裂技术的相关内容2.1 压裂原理从本质上来说，水平井的压裂设计与直井是稍有不同的。
水平井体积压裂井底净压力计算及分析
目录硕士学位论文独创性声明 (I)硕士学位论文版权使用授权书 (I)摘要 .................................................................................................................. I I ABSTRACT . (III)第1章绪论 (1)1.1研究目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 净压力计算 (2)1.2.2 水力裂缝与天然裂缝相互作用 (4)1.2.3 压力曲线分析与压裂诊断 (5)1.3 存在的问题及主要研究内容 (6)第2章常规水力压裂压力分析 (7)2.1 裂缝几何模型 (7)2.1.1 Sneddon缝宽模型 (7)2.1.2 Radial模型 (7)2.1.3 PKN模型 (8)2.1.4 KGD模型 (9)2.2 2D裂缝模型压力分析与诊断 (10)2.2.1 施工参数与压力变化关系 (10)2.2.2 不同模型井底净压力变化曲线 (11)2.3 本章小结 (12)第3章水平井净压力计算模型 (13)3.1 静液柱压力计算 (13)3.1.1 HTHP下滑溜水密度变化 (14)3.1.2 HTHP下滑溜水粘度变化 (14)3.1.3 段塞式加砂的液柱压力 (15)3.1.4 案例分析 (16)3.2 滑溜水压裂液摩阻计算 (16)3.2.1 修正降阻比法 (16)3.2.2 案例分析 (17)3.3 近井筒摩阻 (18)3.3.1 孔眼摩阻 (18)3.3.2 等效弯曲度摩阻 (19)3.4 携砂液摩阻 (22)3.4.1 垂直段携砂液摩阻 (23)3.4.2水平井段携砂液摩阻 (24)3.4.3混和加砂模式下的摩阻计算 (33)3.5 闭合应力确定 (34)3.6 本章小结 (37)第4章裂缝分支引起的压力波动 (38)4.1水力裂缝与天然裂缝相互作用机理 (38)4.1.1 岩石破裂准则 (38)4.1.2 水力裂缝与天然裂缝相交准则 (39)4.2 HF与NF相互作用引起的流体压力变化 (46)4.2.1 HF受限于NF (47)4.2.2 T型缝 (48)4.2.3 HF穿过NF (50)4.2.4 HF沿NF转向扩展 (51)4.3 本章小结 (52)第5章净压力波动特征分析初探 (53)5.1 双翼裂缝压力分析图版 (53)5.2 室内水力压裂实验压力曲线特征 (54)5.3 现场施工净压力曲线特征 (60)5.3.1 前置液阶段 (60)5.3.2 加砂阶段 (61)5.4 净压力分析参数及图版 (65)5.4.1 敏感砂比系数 (65)5.4.2 净压力波动特征分析图版 (66)5.5本章小结 (68)第6章施工净压力分析的实际应用 (69)6.1垂直井井底压力计算与分析 (69)6.1.1 小型压裂分析 (70)6.1.2 主压裂分析 (72)6.1.3 改造效果诊断 (73)6.2 水平井井底压力计算与分析 (75)6.2.1 小型压裂分析 (76)6.2.2 主压裂分析 (77)6.2.3 改造效果诊断 (78)6.3 安全砂比计算 (80)6.4 本章小结 (81)第7章成果与认识 (82)参考文献 (83)附录A符号说明 (90)附录B部分核心程序 (92)致谢 (96)第1章绪论1.1研究目的和意义水力压裂是改造油气藏的有效技术，特别是针对致密油气、煤层气、页岩气等非常规储层，水力压裂技术是油气藏储层改造的关键。
体积压裂技术在油田开发中的适用性分析
体积压裂技术在油田开发中的适用性分析
体积压裂技术是一种通过注入高压液体或气体来改变地下岩石构造以增加地下储层的产能的技术。
该技术适用于油田开发中提高油井产能，增加储量和延长油井寿命。
首先，体积压裂技术适用于石油储层的岩石类型。
该技术主要适用于岩石裂缝性能好的地层，如砂岩、裂缝砂岩和碳酸盐岩等。
这些岩石具有较好的渗透性和储集性能，通过体积压裂可以提高岩石的渗透性，增加石油的流动性，提高石油产能。
其次，体积压裂技术适用于油井的地质条件。
它可以用于水平井和高渗透性储层的油井。
在水平井中，体积压裂技术可以通过在井壁周围注入高压液体来创造裂缝，增加井壁和储层的接触面积，提高流体的渗透能力。
对于高渗透性储层，体积压裂技术可以增加储层的渗透性，提高石油产能。
此外，体积压裂技术适用于需要增加石油产能的油井。
在已经开采过一段时间的油井中，由于压力下降和岩石堵塞等因素，石油产能会减少。
通过体积压裂技术，可以增加注入液体的压力，改变地下岩石的构造，重新打开已经关闭或堵塞的裂缝，提高石油的流动性和产能。
最后，体积压裂技术适用于需要增加油井寿命的油田。
通过体积压裂技术，可以改变地下岩石的构造，并防止石油井的封堵。
这样可以避免油井因石油堵塞而停产，延长油井的寿命。
总的来说，体积压裂技术在油田开发中具有较广泛的适用性。
它可以提高石油井的产能、增加储量和延长油井寿命，对于石油产业的可持续发展具有重要意义。
水平井体积压裂技术的探讨
水平井体积压裂技术的探讨摘要：我国重要的石油开采基地大庆，其外围的储油层渗透率较低（为4—5）×10-3μm2，丰度也低（10～20）×104km2，厚度也薄（单层的厚度大约在50cm），若用直井的方式开采效益很低甚至没有效益，若用水平井的方式开采，则能较好的解决外围的低渗透油田的多井的地产问题，可达到高效开采的目的。
随着我国对石油需求量的增大和油价的居高不下，国家加大了对石油领域的投入和科研攻关的力度，水平井的攻关技术日臻成熟，得到了新的突破，特别是水平井的压裂的技术提高更明显，刚开始实行的是全井笼统限流法压裂，通过攻关则发展到现在的以下几种：1、段内限流多段压裂；2、胶塞压裂；3、双封单卡分段压裂；4、水力喷砂压裂；5、机械桥塞分段压裂。
共5种方式和工艺。
在提高水平井的开发效果方面，虽然这些新技术和新工艺取得了明显的效果，但是还存在一些问题和不足，使水平井压后产量的增加受到限制。
关键词：水平井；体积压裂；水泥加固1. 关于在水平井压裂方面面临的技术难题水平井压裂方面面临着两大技术难题：第一、由于通过压裂后裂缝的形成种类单一，使得油层的改造不够充分。
由于所开发的水平井的位置地质条件不好，存在低孔和储层低渗透，并且油层所处的地质环境不好。
像AN油田，砂岩单层的平均厚度只有80公分，而有效厚度只有30公分，并且平均孔隙度只有17%不到，且渗透率只有渗透率13.3×10-3μm2，含油的饱和度只有区区的51%。
在此区做得无用功较多，钻遇率低，单层砂岩的平均钻遇率只有36%，而有效的钻遇率刚刚达到13.8%。
面对这样的水平井，有效的处理方法就是在投产前需要压裂处理，但是运用常规的压裂技术一段段进行压裂，每段压裂段只能出现一条主要裂缝，使得储层的渗流面积受到很大限制，这样一来，对低渗透储层以及特低渗透储层而言远远达不到开采的要求。
并且因为储层的渗透性能较差不好，常出现如下情况：刚刚开始时候，产能还不错，但时间不长产能下滑的很快，造成前高后低的现象。
水平井体积压裂工艺
关键技术3：喷砂压裂优化、控制方法、操作规程及风险预案
优化排量、磨料浓度等六项施工参数，实现有效射孔 优化射速、环空压力等施工参数，实现储层有效改造
“十二五”随着连续油管规模应用，在八厂、九厂开展了扩 张式底封环空加砂压裂探索试验，评价工艺适用性
扩张式底封环空加砂压裂现场试验井数统计
序 号 1 井号 肇66-平40 深度 （m） 物性 （mD） 温度 （℃） 施工 段数 9 1400 8-10 60 液量 （m3） 4100 加砂 （m3） 235 油管压力 (MPa) 42 套管压力 (MPa) 26 胶筒残余变 形率（%） 4.5
压裂管柱整体室内模拟井稳定性能检验
随机抽取2批次加工的新型Y211封隔器、平衡阀等工 具，组成2趟管柱，在试验井进行压裂管柱整体性试验，锚定、 坐封、解封成功率100%
试验井模拟试验数据表
试验 井号 1# 4# 管柱 序号 1 承压 （MPa） 20 坐封解封 次数 10 卡瓦 磨损 无 胶筒残余变形率 （% ） 1.1 备注 管柱累计下入 200m 管柱累计下入 4000m
水平井体积压裂工具国产化攻关进 展及下步规模应用工作安排
大庆油田采油工程研究院 二〇一六年二月
汇 报 内 容
一、连续油管水力喷射环空加砂压裂工艺 二、水力喷射油管加砂压裂工艺 三、复合桥塞压裂工艺 四、套管固井压力平衡滑套分段压裂工艺
近年来，大庆油田应用水平井体积压 裂工艺，取得了致密油气领域的突破，但国外 工具及技术服务费用高，制约了应用规模和效
设计指标：耐温120℃、承压70MPa指标，施工排量设计8m3/min，
单趟管柱压裂10段 现场成功验证指标：最高耐温90℃、最高承压50MPa，最大排量 6m3/min，单趟管柱压裂8段，单个工作日（8小时）完成5段（主 要受其它协同工作条件限制），完成设计指标余地较大
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水平井体积改造技术
目前我国页岩气勘探开发工作正在起步阶段，与国外差距较大，许多制约我国页岩气开发的技术瓶颈亟待突破。
《页岩气发展规划（2011-2015年）》（以下简称《规划》）的发布对我国页岩气开发的有序发展具有重大意义，它指出了未来一段时间我国页岩气产业需要科技攻关的8项任务，这为解决制约我国页岩气综合开发利用问题指明了方向。
本文主要对体积改造技术进行简要阐释，希望能借此推动我国页岩气开发技术的进步和发展。
体积改造技术亟需突破
页岩气储层具有渗透率超低、厚度大及天然裂缝发育的特点，气体主要以吸附态吸附在有机质表面，常规改造形成单一裂缝很难获得好的增产效果。
因此，必须要对天然裂缝发育和岩石硅质含量高（＞35%），脆性系数高的页岩进行体积压裂。
通过水力裂缝沟通天然裂缝，增强渗流能力，从而提高页岩
气井的经济效益。
图1 钻式桥塞封隔技术
图2 北美不同地区页岩气水平井分段压裂工艺运用情况
与美国相比，我国页岩气藏储层产状有埋藏深度、厚度较薄和多层叠置的特点。
因此，水平井体积改造技术就更为适合我国页岩气藏的开发。
在《规划》中提出的“体积改造技术”，就是采用分段多簇射孔和多段一起压裂的模式，利用缝间干扰，促使裂缝转向，产生复杂缝网，从而增大流动通道。
而“水平井体积改造”则是以分段多簇射孔技术、可钻式桥塞工具和大型滑溜水压裂技术为主。
分段多簇射孔技术是关键
分段多簇射孔技术是实现体积改造的技术关键。
其目的是为了压裂形成网状裂缝、提高改造体积，进而减少井筒附近的压力损失，并为压裂时产生的流体提供通道。
其特点是可以实现：一次装弹、电缆传输、液体输送、桥塞脱离、分级引爆。
分段多簇射孔每级分4～6簇进行，每簇长度为0.46～0.77m，射孔枪每簇之间的距离为50m，实际井眼中每簇间距一般为20～30m，每个压裂段控制在100～150m左右，孔密16～20孔/m，孔径13mm，相位角60°或者180°，排量一般为16m3/min，单孔流量0.27m3/min。
在现场进行分段多簇射孔时，应该首选裂缝发育、脆性较强的测井解释含气量较好位置射孔。
另外要考虑射孔间距因素，因为这些因素会影响射孔的有效性。
分段多簇射孔的关键技术包括桥塞以及射孔枪定位技术、桥塞与射孔枪分离技术、分级引爆技术。
目前射孔枪定位技术掌握在斯伦贝谢等几家国外公司手中，国内大港油田已经开始这方面技术攻关，并初步取得效果。
但是，随着页岩气的进一步开发，该技术仍然需要继续攻关。
可钻式桥塞
封隔技术应用广泛
近年来，页岩气水平井可钻式桥塞封隔技术（如图一）作为一项新兴的水平井改造技术在国外页岩气藏以及致密气藏开发中得到广泛应用。
其下入方式通常采用（连续）油管、水力爬行器或水力泵入等方式，施工时，用电缆带爬行器或连续油管对第一段进行射孔压裂，然后下入速钻桥塞压裂管柱之后进行坐封桥塞；然后打掉桥塞，上提管柱，将射孔枪对准预定位置射孔；最后将管柱全部提出井筒进行该段压裂，施工完成之后用连续油管磨铣桥塞，合层排液求产（如图2）。
该工艺技术有以下几个特点：工具采用类似硬性塑料性质的复合材料制成，可钻性强；密度较小，很容易循环带出地面，避免了常规铸铁桥塞磨铣后产生的金属碎屑沉淀；压裂结束后，短时间内钻掉所有桥塞，减少了液体在地层中的滞留时间，降低了外来液体对储层的伤害。
该工艺可满足多种套管尺寸（3.5″/4.5″/5.5″/7″)，理论上可实现无限级分层
压裂。
关键技术主要包括快速可钻式桥塞材料、桥塞送入及座封、桥塞与射孔枪分离。
国内蜀南页岩龙马溪组页岩与Barnett组页岩有极其相似的沉积背景和沉积环境，具备页岩气藏的有利地质条件。
北美地区页岩气体积改造中85%以上的页岩井都是采用桥塞分段来实现压裂的（表1），国内第一口页岩气井威X井施工效果也充分说明，该工艺适合我国龙马溪组页岩气藏，这也为为我国未来页岩
气水平井体积改造技术发展的方向提供了重要参考。
该项技术也被写入了《页岩气发展规划（2011-2015年）》中，成为我国页岩气技术发展急需攻关的项目之一。
大型滑溜水压裂
技术优势明显
由于页岩储层压裂时易产生多裂缝，液体滤失严重，人工裂缝宽度受限，支撑剂进入地层难度大；加之页岩储层孔隙度、基质渗透率极低，外来液体的侵入容易引发二次伤害，对压裂裂缝导流能力有较大影响。
为了有效补偿液体滤失，并确保缝宽适度，采用大排量施工、小粒径、低密度、低砂比、段塞式加砂模式。
滑溜水压裂工艺参数上一般选择：水平段长1000～1500m，分8～15段，每段分4～6簇，每簇长度0.46～0.77m，簇间距20～30m，排量10m3/min以上，平均砂比3%～5%，每段压裂液量1000～1500m3，每段支撑剂量100～200t，压裂液体系采用滑溜水+线性胶组合方式，以40/70目支撑剂为主。
在美国开发最成功的Barnett页岩气气藏，其储层改造的主体技术是：水平井套管完井+分段多簇射孔+可钻式桥塞封隔+大型滑溜水压裂。
由于滑溜水压裂改造成本低，且有利于形成网状裂缝，国内蜀南页岩龙马溪组页岩与Barnett组沉积背景和沉积环境相似，大型滑溜水压裂优势明显，但国内技术仍待突破。
关注技术瓶颈
加大科技攻关力度
中国页岩气的勘探开发已经进入实质性阶段。
但是，页岩气开发关键技术与国外相比差距仍然较大，这也深刻影响着中国页岩气的开发进程。
如何突破技术瓶颈、加大科技攻关就成为当前一段时期需要解决的问题。
这主要表现在以下三方面：一是加大可钻桥塞复合材料研究度。
目前在国内先导试验井使用的可钻桥塞，基本上都是由国外公司提供，国内部分单位已经开始研制，但是从实际效果来看并不理想，可钻桥塞材料仍然是国内需要突破的“瓶颈”。
二是国外页岩气藏和国内气藏储层产状差别较大，在选择工艺上建议选择符合本地地质条件的体积压裂技术。
但是，相关工艺技术仍然值得借鉴。
三是在水平井体积改造中，与微地震裂缝监测技术配合。
以微地震裂缝监测技术来指导现场体积与进行效果评估，能取得更好的效果。