缝内转向压裂技术
压裂工艺技术
（四）异常情况及处理措施
现场处理措施选择次序
⑴磁性定位校验卡点深度。深度无差错则挤 酸处理目的层，降低地层破裂压力及解除近井污 染后再压裂。
⑵深度若有差错，则调整准确后再压裂。 ⑶磁性定位测井时，根据下井仪器的遇阻深 度判断管柱是否堵塞。有堵塞则起出管柱，通油 管后重下压裂管柱再压裂。
（四）异常情况及处理措施
液体添加泵
泵1排量＝218L/min 泵2 排量＝87L/min
操作模式
手控
仪表车
大泵控制
电源、发动机、档位、泵速、紧急制动、报警
1台
计算机
TS—80、PDU监测系统、数显器
打印机
4笔绘图器
其它
HDE现场参数校正仪、SM—A压差式砂密度计
1、大泵水功率1300马； 2、柱塞直径114.3mm； 3、冲程203.2mm.
4 压裂后套管不许放喷，以防砂卡。
5 注意文明施工与安全生产：施工过程中，非工作 人员禁止进入施工现场。
6 注意环境保护：严格按国家环境保护法执行。
7 砂柱高度要求在射孔底界以下15m，否则下冲砂 管柱冲砂。
8 需刮蜡、洗井的：下刮蜡管柱：φ54mm工作筒， φ118mm刮蜡器，深度至射孔底界下10m，用45℃热水 洗井，水量为井筒容积的2.5倍。
（四）异常情况及处理措施
压窜
压窜的原因可分为两大类，一是管外窜槽， 二是管柱问题。
管外窜槽有：地层窜槽、水泥环窜槽； 管柱问题有：封隔器不坐封、封隔器胶筒破 裂、油管破裂、油管接箍断脱、管柱深度出现差 错等。
（四）异常情况及处理措施
现场处理措施选择次序
⑴停泵，套管放空，反复2～3次。 ⑵仍有窜槽显示则磁性定位校验卡点深度。 ⑶深度无差错则上提管柱至未射孔井段，验封。
体积压裂与缝网压裂技术解析
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。
MI Energy Corporation
体积压裂一般应用分段多簇射孔技术和裂缝转向
技术，压裂材料一般采用低黏度压裂液和裂缝转向控制 材料，并尽可能采用较大液体用量和较高的施工排量， 在主裂缝侧向强制形成次生裂缝，并实现次生裂缝继续 分枝，形成二级乃至多级次生裂缝，最终使主裂缝与多 级次生裂缝相互交织，形成立体的裂缝网络系统，实现 储层内天然裂缝、岩石层理的大范围有效沟通。
开钻日期 完钻日期 完钻井深 m 水泥返深 m
固井质量 套管规范mm 射孔枪型 孔 密
人工井底 2373.56 m
套管头至补心 距m
套管 接箍 m
MI Energy Corporation
射孔层段数据
射孔井段(m) 序号 层号 自 2208.7 2192.7 2190.1 2181.9 2156.1 5 61 2154.1 2152.7 0.3 1.4 1.4 16 22 22 至 2204.3 2191.7 2189.1 2180.7 2154.4 11.6 1.6 7.2 24.6 夹层 厚 度(m) 射开 4.4 1.0 1.0 1.2 1.7 有效 4.4 1.0 1.0 1.2 1.7 孔 密（孔 /m） 16 16 16 16 16 孔 数 应射 70 16 16 19 27 实射 70 16 16 19 27
10.0%。
MI Energy Corporation
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。 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4～6 簇射孔，每簇长度0.46～0.77m ，簇间距 20～30m ，孔密16～20 孔/m ，孔径 13mm ，相位角60°或者180° 。
转向压裂
第一章概述 (2)第二章技术原理 (4)一、暂堵转向重复压裂技术原理： (4)二、破裂机理研究 (5)三、重复压裂裂缝延伸方式 (8)第三章重复转向压裂时机研究 (11)1、影响重复压裂效果因素 (11)2、选井选层原则 (11)3、压裂时机确定 (12)第四章暂堵剂（转向剂） (12)1、堵剂性能要求： (12)2、堵剂体系 (12)3、水溶性高分子材料堵剂 (13)4、配套的压裂液 (15)第五章转向压裂配套工艺技术 (16)1、缝内转向压裂工艺技术 (16)2. 缝口转向压裂工艺技术 (18)3、控制缝高压裂技术 (19)4、端部脱砂压裂技术 (20)第六章工艺评价 (21)1.裂缝监测 (21)2.施工压力 (21)3.产能变化 (21)第一章概述我国发现的油气藏中60%以上为低渗透油气藏，往往具有非连续、非均质、各向异性的特点。
低渗油藏必须进行压裂改造，才能获得较好的效果。
随着开采程度的深入，老裂缝控制的原油已近全部采出，传统的平面水力裂缝设计方法和压裂技术已不能满足这类油藏开采的需求。
可以实施暂堵转向重复压裂，在纵向和平面上开启新层，开采出老裂缝控制区以外的原油,有效的稳油控水、提高原油产量和油田采收率，实现油田的可持续发展。
目前,国内外的重复压裂实践主要有以下三种方式:①层内压出新裂缝;②继续延伸原有裂缝;③转向重复压裂。
对于重复压裂中出现的裂缝转向,目前认为主要有三种不同方式:①地应力反转;②定向射孔诱导;③桥堵转向压裂工艺。
对于低渗储层,由于出现地应力场反转的难度较大,而采用定向射孔压裂造成裂缝转向,对储层伤害较大。
近些年,利用桥堵作用堵塞裂缝,形成转向的新裂缝的压裂工艺(缝内转向与缝口转向),经过现场实践,增产显著,逐步成为低渗储层重复改造的首选工艺。
在大规模试验研究的基础上，经过工艺优化配套，建立了以缝内转向压裂工艺为主导的低渗透重复压裂新模式。
它有效地在疏通原有人工主裂缝基础上形成了新的支裂缝，沟通了“死油区”，扩大油井泄油面积。
转向压裂在吴起长2油藏中的应用
着 高 渗 层 段 或 老 裂 缝 注 水 ， 井 普 遍 高 含 水 。 吴 起 油 ②
长 ２油 层 储 量 丰 富 ， 其 物 性 差 ， 质 含 量 高 、 层 但 泥 地
２ 转 向压 裂技 术分 析 ２ １ 转 向 压 裂 机 理 及 特 点 ． 重 复 压 裂 能 否 形 成 新 裂 缝 ， 要 取 决 于 储 层 压 主 力 、 造 压力 变 化 等 多种 因 素综 合 引 起 的 地 应 力场 构 变 化 的 结 果 。 只 有 满 足 ａ ｎｏ 诱 导 ＞ － 诱 导 ， ｍｉ ＋ ＋ － 才 能形成 新 的人 工裂 缝 。 就 是 说 ， 存 在 人工 裂缝 也 在 和 油 气采 出 （ 隙压力 下 降 ） 件下 ， 果 原 始水 平 孔 条 如 最 大 主 应 力 和 最 小 主 应 力 差 值 （ △Ｏ— ｄ １ ｄ ｈ Ｏ— ａ ２ ） 较 小 ， 地 应 力 场 越 容 易 转 向［－ ｈ０） 则 ｚ。
１２ ． 开 发 特 征
物 。 验表 明 ， 种残 留 的压 裂液 胶质 很难 被 单一 实 这 酸液完 全溶 解 。 １３ ４ 有 机残 留物及 膨胀 粘土 堵 塞 ： 油 中含有 ．． 原 胶 质 、 青 质及 石 蜡等 大分 子 有机 物 在温 度 、 力 沥 压 降及 油层 大 量 脱 气 时析 出 ， 集 在 炮 眼 和 油 层 表 聚
形 成堵 塞 。
的 的 下 面
吴 起 油 田经 过 ３ ０多 年 的 开 发 ， 后 经 历 了 自 然 先 能 量 开 发 — — 高 产 — — 稳 产 的 开 发 阶 段 。 随 着 采 出 程 度 的 增 大 ， 筒 状 况 恶 化 ， 前 长 ２油 藏 开 发 特 征 井 目 表 现 在 ： 注 水 压 力 高 （５ Ｏ ① １ ． ＭＰａ以 上 ）， 入 水 沿 注
压裂技术理论及应用
0.10
0.20 50
0.30 75
0.40
0.50
0.60 125
0.70 150
0.80
0.90
1.0 200
100
175
7
压裂工艺是一个复杂的系统工程，要设计
一次压裂施工并达到预期的效果，与地质分析
（控制着区块的含油分布）、岩石力学（控制
着裂缝几何形态）、流体力学（控制着液体流 动与支撑剂在裂缝中的铺置）、化学（控制着 施工的材料性能）以及机械、材料力学等多学 科有着密切的联系。
清洁压裂液
常规聚合物压裂液（植物胶）由于存在较多的残渣，仅有
30%~45%瓜尔胶聚合物返排。聚合物残留在岩石裂缝表面和支撑 裂缝内，将明显影响支撑裂缝的导流能力，阻碍流体流动，从而降 低压裂改造效果。 理想的压裂液是在满足压裂造缝和携砂能力的同时，要求压裂 液实现快速彻底破胶，降低对储层的伤害，减少储层污染。在20世 纪90年代后期，新一代的压裂液体系被开发成功，在一定程度上，
• 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
0099
001
002
003
设计软件处于世界领先技术水平
19
2.压裂液和支撑剂
在压裂施工中，压裂液的主要作用是：造缝和携砂。压裂液 与地层岩石和油藏流体要配伍并且对支撑剂渗透率伤害最小。 一般来说，压裂液体系主要包括：水基压裂液（羟丙基瓜尔 胶）、清洁压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液（CO2或N2）以 及相应的交联剂、破胶剂和添加剂，目前胜利油田主要使用 水基压裂液。 目前胜利油田应用的压裂液以羟丙基瓜尔胶（HPG）为主，其 水不溶物含量在6.5～8%，国外羟丙基瓜尔胶（HPG）水不溶 物含量在2～4%。支撑剂包括石英砂和陶粒，目前胜利油田主 要采用陶粒支撑剂。
关于压裂的20个常识
关于压裂的20个常识1、水力压裂水力压裂简称压裂，是油气井增产、注入井增注的一项重要技术措施。
它是利用地面高压泵组，将压裂液以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底造成高压，并超过井壁处的地层闭合应力及岩石的抗张强度，使地层破裂，形成裂缝，然后，继续将带有支撑剂的液体注入缝中，使此缝向外延伸，并在缝内填以支撑剂，停泵后地层中即形成有足够长度和一定宽度及高度的填砂裂缝。
2、笼统压裂笼统压裂是在已射孔炮眼部位的上部下入封隔器、喷砂器等下井工具，对射孔部位进行压裂，达到对目的层的解堵或改造。
3、封隔器分层压裂封隔器分层压裂是通过封隔器分层压裂管柱来实现的，适用于非均质程度小，层间含水率差异小，且已按常规射孔的高中低渗透、多油层的改造。
4、限流法压裂限流法压裂是通过低密度射孔、大排量供液，形成足够的炮眼摩阻，使井筒内保持较高的压力，从而达到连续压开一些破裂压力相近层的目的。
5、复合压裂复合压裂是指高能气体压裂技术、热化学工艺技术、酸化工艺技术与水力压裂技术相结合的技术。
该技术适用于低温、欠压、稠油、含蜡量高的储层的改造。
6、CO2泡沫压裂CO2泡沫压裂是把液态二氧化碳和水基压裂液形成的混合液泵入井中，实施压裂，达到增产增注的目的。
该技术适用于低压低产气井、水敏性地层、特低渗透油层和稠油井。
7、同步压裂同步压裂是指对2口或2口以上的配对井进行同时压裂。
同步压裂采用的是使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短的方法，来增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积，利用井间连通的优势来增大工作区裂缝的程度和强度，最大限度地连通天然裂缝。
8、水力喷射压裂水力喷射压裂是用高速和高压流体携带砂体进行射孔，打开地层与井筒之间的通道后，提高流体排量，从而在地层中打开裂缝的水力压裂技术。
9、压裂车压裂车是压裂的主要动力设备，它的作用是给压裂液加压，并大排量地注向地层，压开地层，并将支撑剂注入裂缝。
主要由运载汽车、驱泵动力、传动装置、压裂泵四部分组成。
转向压裂
控制剂主要性能 承受压差：10—15Mpa
转向剂样品
压裂液中溶解性
a、80℃时,1小时微 溶,1.5小时全溶,滤饼 4.5小时全溶 b、100℃时,0.5小时 微溶,1小时全溶，滤 饼3小时全溶
带裂缝胶结岩心的封堵试验结果(50℃) 4ty80-1 参数 20 岩心长度（cm） 3.5×3.5 岩心截面尺寸（cm） 25.74 孔隙度（%） 38.45 孔隙体积（ml） 0.09 基质渗透率Km(μm2) 注水压力与流量关 系 (cm水柱—ml/min) 裂缝渗透率 Kf(μm2) 滤饼阻力系数(Fr’) 突破压力梯度 (MPa/cm) 封堵率/% 9.16x + 0.08 30 79.6 0.12 99.2
同层中堵老缝造新缝典型案例
堵老缝造新缝重复压裂技术在中原油田、大 庆油田、吉林油田进行了40多口井施工实验 ， 从压力变化、产量变化并参考微地震测试结 果分析，转向压裂效果是令人鼓舞的。
裂缝转向的判断，国内目前没有好的办法，争 议较大。国内只能通过几方面综合判断。判断 方法：施工压力变化曲线、产量变化、全过程 的微地震监测。进行测试压裂，目的是为了观 测原裂缝方向和该层的破裂压力值。待余波消 失后加入控制剂进行主压裂。取差值
13-10
递减快，几年来陆续转 注4口井（共对应7口水
13-19 13-24
-3 42 5
N13-15 13-609
N13-15
13-25
-3425
13-22
13-601 13-43
13-41
13-17
13-609
-3 40 0
井），油井仍不见效， 虽然后期进行过重复压 裂，但措施有效期短， 油井处于低液量、高含
110-30本次是第4次压裂,前2次无效,本次压裂日增液6.4吨,日增油 5.7吨,与其初产水平相当. 朝110-30井第三层初次压力19兆帕：第二次压力35兆帕，相 对第一次压裂，压力有明显增高 ,微地震方位由71.2度转向变化 86.0度.
转向压裂
04
05 06
5.0
5.0 5.0
2.54
1.60 1.60
0.153
随着有机单体的增加，室温下2.5h溶解速度从0.75到全溶，并且通过 实验现象观察，转向剂强度逐渐变小，韧性逐渐增强，有机原料加量为
100g-150g时，80℃2.5h的效果较好，说明有机单体能提供较好的溶解能
力及韧性，但影响转向剂强度。
抗温材料加量的影响
抗温材料，g 40 室温2.5h溶解速度 溶解 80℃2.5h溶解速度 溶解
先监测了前置压裂，该压 裂的目的是打开老缝。加 入暂堵剂堵住老缝后，再 次压裂，以压开新缝.
人工裂缝监测结果
卫357施工曲线
100 90
沙 三 中 3 沙 三 中 4
80 70 60 50 40 30 20 10 0 14:08:56 14:25:35
油压,(0-100)MPa 套压,(0-100)MPa 排量,(0-10)m3/min 密度,(0-2000)kg/m3 液量,(0-300)m3
(6) 垂向地应力为中间主应力物模实验
射孔孔眼1个，平行于水平最小地应力
初始裂缝垂直于垂向地应力方位，即水平裂缝 随着裂缝的延伸，裂缝发生转向，最终垂直于最小地应力方位
(7) 射孔孔眼方位夹角为45°物模实验
垂向地应力为中间主应力，孔眼方位与水平最小地应力方向夹角45°
初始裂缝为即有水平分量、也有垂直分量的斜缝 随着裂缝的延伸，裂缝发生转向，最终垂直于最小地应力方位
暂堵转向重复压裂技术(yida)
二、破裂机理研究 三、新裂缝延伸方式
五、堵剂体系
六、配套工艺 七、效果分析
四、时机研究
八、结论
一、研究目的及意义
低渗油藏必须进行压裂改造，才能获得较好 的效果。随着开采程度的深入，老裂缝控制的原 油已近全部采出，可以实施暂堵转向重复压裂， 纵向和平面上开启新层，开采出老裂缝控制区以
效的物质基础； • 研究暂堵转向重复压裂的影响因素、重复压裂时机确定是 获得措施增产的关键； • 堵剂的筛选，确定合适的暂堵剂，是确定施工成败的主要 因素； • 暂堵转向重复压裂可以沟通新的泄油区、启动二、三类油
层，是提高低渗透油气藏开发效益的重要技术手段。
5
本次暂堵转向重复压裂效果
力1.0t
日产液量 日产油量 含水
压裂后日产液9.5m3，日产油7.4t，含水22.1%，日增油能
本次压裂前日产液10.6m3，日产油6.4t，含水39.6%，
0 20 40 60 80
100
八、结论
• 裂缝诱导应力、生产诱导应力叠加决定重复压裂新裂缝是 否转向；
• 目的层控制的剩余油可采储量是暂堵转向重复压裂能否高
外的原油,有效的稳油控水、提高原油产量和油田
采收率，实现油田的可持续发展，研究意义重大。
暂堵转向重复压裂技术原理：
压裂时可以应用化学暂堵剂暂堵老缝，压开新缝。 纵向新层开启；平面裂缝转向。 实施方法：向地层加入暂堵剂，使裂缝或高渗透 层产生滤饼桥堵，后续工作液不能进入，促使新缝 产生。暂堵剂施工完成后解堵。
裂缝中流动，并在裂缝顶部和底部形成人工遮挡层，
阻止裂缝中压力向上下传播，控制裂缝在高度方向上 进一步延伸，形成较长的支撑裂缝。 • 对于暂堵转向的重复压裂改造井，控缝高技术是一 项必要配套技术。
压裂裂缝控制技术
（4）如裂缝发生转向，新裂缝与原来的裂缝不是同一条缝，观测到的裂缝高度也会有所差别。
（5）裂缝二翼分别存在不同的转向机制,如朝148-68井，东翼发生转向，西翼压出新缝。
2、对支撑剂铺置方向和对有效缝长的控制
原理
压裂裂缝控制剂能够促使支撑剂的铺置方向发生改变。在一定井网条件下，有效抑制单翼裂缝的过度延伸，实现支撑剂均匀分布在多裂缝中，完善整体单元内的注采关系。
二次破裂压力达到并稍高于一次破裂值，表明裂缝控制剂达到了改变两侧阻压值的目的.
井号
小层号
压裂井段
压裂次数
观测缝长m
有效缝长m
西翼
东翼
西翼
东翼
38-7
12
1143.6-1154.0
第一次
155
53.1
103.335.4来自第二次119.996.7
79.9
64.5
第一次压裂人工裂缝方位为NE152.6º，西翼有效缝长为103.3m，东翼有效缝长为35.4m。第二次压裂人工裂缝方位为NE152.2º，西翼有效缝长为79.9m，东翼有效缝长为64.5m。压后测试结果分析东翼有效缝长增长了为29.1m，相对应注采关系得到有效改善。
我公司生产的裂缝控制剂是在高温高压下通过交联反应以及物理法的势能活化得到的多元聚合物，是化学反应与物理势能相互催化的复合体。一次交联是在生产时完成物化反应，形成颗粒，在应用时，颗粒随液体进入炮眼和裂缝后，在压力差下获得势能并聚，形成高强度的滤饼。从而即具备颗粒性的高强度，又具备了交联型堵剂的高封堵率。该剂用量少，耐压差大，压后完全溶解无污染的特点。
压裂工艺技术
3．利用压裂液粘度和密度控制裂缝高度 压裂液粘度越大，裂缝越高，保持在50-100mPa·较合适。 s 要控制裂缝向上延伸，应采用密度较高的压裂液；要控制裂 缝向下延伸，则应采用密度较低的压裂液。 (二)人工隔 层控制裂缝 高度技术 1．用漂浮 式转向剂控 制裂缝向上 延伸技术 （1）工作原 理
(2) 对漂浮式转向剂性能要求
(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
(5)孔眼持球力
考虑孔眼和堵球几何尺寸的影响，需对上式进行修正。即
当FH’＞Fu时，堵球才能坐封在孔眼处不脱落！
4．选择堵球直径与堵球数量的经验公式 (1)选择堵球直径经验公式
(2)选择堵球数量的经验公式
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
3．表面活性剂
在气、液混合后，使气体成气泡状均匀分散在液体中形成泡沫。
4．滑套封隔器分层压裂 有两种管柱类型，而且开关滑套方式也有两种。 国内最常用的是只有喷砂器带滑套的管柱和采用投球憋压 方法打开滑套。 (1)管柱结构图 (2)用途 1)可以不动管柱、不压井、不放喷一次施工分压多层； 2)对多层进行远层压裂和投产。 (3)特点 1)对油气层伤害小，有利于保护油气层； 2)由于受管柱内径限制，一般最多只能用三级滑套，一次分 压四层； 3)如果一次压多层，必须起钻换管柱，才能对下部层位进行 排液投产。
利用人工暂堵转向压裂提高重复压裂效果课件
人工暂堵转向压裂技术还能够提 高压裂液的返排率，减少对地层
的伤害，提高压裂效果。
人工暂堵转向压裂技术在重复压裂中的实践案例
在某油田的重复压裂中，采用人 工暂堵转向压裂技术，成功地提
高了压裂效果。
在该实践中，通过在裂缝中加入 暂堵剂，成功地使压裂液转向， 形成了更多的分支裂缝，提高了
油藏的动用程度。
该技术能够有效地改变裂缝的延伸方 向，提高重复压裂效果，从而提高油 田采收率。
CHAPTER
人工暂堵转向压裂技术在重复压裂中的应用
人工暂堵转向压裂技术是一种先进的重 复压裂技术，通过在裂缝中加入暂堵剂，
暂时阻止裂缝的延伸，使压裂液能够转 向，形成新的裂缝。
该技术在重复压裂中广泛应用，适用于 老油田的挖潜和低渗透油田的开发。
优化施工参数
通过实验和模拟，不断优 化施工参数，提高暂堵剂 的分布效果和暂堵强度。
人工暂堵转向压裂技术的发展趋势
智能化与自动化
未来人工暂堵转向压裂技术将向 智能化和自动化方向发展，利用 智能决策系统实现自动控制和优化。
多学科交叉融合
将地质工程、材料科学、计算机科 学等多学科的理论和技术应用于人 工暂堵转向压裂技术中，提升技术 整体水平。
实践结果表明，人工暂堵转向压 裂技术能够有效地提高重复压裂 效果，为油田的增产提供了有力
支持。
CHAPTER
人工暂堵转向压裂技术面临的挑战
01
02
03
暂堵剂性能不足
目前的人工暂堵剂在耐温、 抗压、稳定性等方面存在 不足，影响了暂堵效果。
裂缝复杂多变
不同地层裂缝的形态、宽 度、角度等存在差异，对 暂堵剂的选择和分布提出 了更高的要求。
人工暂堵转向压裂技术对油气工业的影响
绥靖油田缝内转向重复压裂研究与应用
近 年 来 ， 油 四厂 绥靖 油 田有些 油 井 油层 物 性 采 好 ， 藏 连 通好 ， 投产 初 期产 量也 较 理 想 ， 经 过 油 且 但 段 时 间的生 产后 ， 地层 能 量仍然 较好 ， 通过 常规 压 裂 、 化解 堵等 工 艺都不 能达 到增 产 的 目的 ， 了恢 酸 为 复 油井 的产能 ， 提高 区块 的综 合采 收率 ， 可对 这些 油 井 采用 缝 内转 向压 裂工 艺进 行增产 。该 工艺 就是 在 施 工 过 程 中实 时地 向地 层 中 加入 控 制剂 ， 循 流 体 遵 向阻 力 最 小方 向流 动 的原 则 ， 向剂 颗 粒 进入 井 筒 转 的炮眼， 部分进入地层中的裂缝或高渗透层 ， 在炮眼 处 和 高 渗透 带形 成 滤 饼 桥 堵 ， 生高 于 裂 缝破 裂 压 产 力的压差值 ， 使后续压裂液不能向原裂缝、 高渗透带 或 较 低 地应 力带 进 入 ， 而 使 压裂 液 进 入 高应 力 区 从 或 新裂 缝层 ， 使新 裂缝 的产 生 。 促 １ 概 述 缝 内转 向压裂工 艺 已在 安塞 、 陇东 、 宁夏 等地 区 的老 井 重复 压 裂 施 工 中应 用 近 １ ０口井 井 产 量 ０ 单 从 压前 的 １ ４ｔｄ增 加到 ４ １ｔｄ 平均 单 井增 加 １ ．３／ ． ３／ ， ． ８／ ， 效率 大 于 ９ ， 施有 效期 大于 ３０天 。但 ｔｄ 有 Ｏ 措 ５ 在 绥靖 油 田大路 沟 二 区长 ６ 层 和 白于 山 区长 ４ 油 ＋５ 油 层 实 施还 是首 次 ， 从缝 内转 向 压裂 工 艺 的特 点 出 发 ， 过对 储层 地质 特点 、 案设计 到 压裂施 工进 行 通 方 分 析 ， 出影响 油井 压裂 效果 的 因素 ， 下一 步提 高 找 为 靖 安油 田重 复 压裂效 果提 供 依据 。 ２ 缝 内转 向压 裂工 艺 的原理 及特 点 缝 内转 向压裂 工 艺 是通 过 缝 内转 向剂 的应用 ， 提 高 人工 裂 缝 内的净 压 力 ， 生 不 同于 初 次裂 缝 方 产 向的 新 裂缝 或 沟通 微 裂 缝 网络 ， 实现 二 次 压裂 裂 缝 转 向 。生产 过程 中 ， 向剂被 油溶 解 ， 裂缝 与原 裂 转 新 缝 同时 生产 ， 善老 井开 发 的渗流 场 ， 到提 高单 井 改 达 产量。 新 缝产 生 的条 件从 机理 方面 主要 依靠岩 石 的物
哈里伯顿压裂井下工具介绍
▌ 井底混配 高排量 实时控制井底砂浓度 实时监测储层响应 裂缝远端转向 ▌ 层间封隔
设置砂塞 动态封隔 (伯努力效应)
▌ 控制砂堵风险
更激进的泵注程序 高砂浓度 大粒径支撑剂 高导流能力 快速提高砂浓度，降低液量，缩 短时间
8
© 2014 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
20
© 2014 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
CobraMax HJA中国区有现货
21
© 2014 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
CobraMax DM（连续油管缝内转向压裂）
CobraMax DM 压裂技术结合选层，定点注砂和水力压裂为一体，实现 分段压裂和缝内导向的目的。该工艺在油管内泵注高浓度携砂液，环空 泵注不携砂压裂液，这样不但避免冲蚀套管，还使井下砂浓度灵活可 控，完成泵置砂塞和缝内导向的目的。
双通道，低风险 水力喷砂射孔 完成先进的压裂工艺 不需要过顶替 精确裂缝定位 精确支撑剂泵送 降低地面水马力需求 降低作业占地面积
11
© 2014 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
TSTM Hydra-Jetting Tool --TS新工具
RapidFracTM System (单段多入口压裂滑套)
Pinpoint Stimulation (连续油管辅助式压裂)
5
© 2014 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
提纲
▌ 分段压裂工艺概述 ▌ 连续油管辅助式压裂 ▌ 特殊连续油管井下工具 ▌ 讨论
国内压裂技术介绍
一、水力喷射分段压裂技术
2.水力喷射分段压裂工具
第一级滑套内径50mm 第二级滑套内径45mm 第三级滑套内径40mm
第四级喷枪－无滑套 使用后滑套－基本无磨损
滑套方案设计——5 ½ ″套管五级喷枪
一、水力喷射分段压裂技术
2.水力喷射分段压裂工具（工具串组成）
压裂时间13天15级,所有桥塞用一个钻头一趟钻完,用时40小时
2010年股份公司水平井分段改造应用情况
技术来源 油田 大庆 长庆及苏里格 自主研发 西南 吉林 水平井分段压裂技术 双封单压，水力喷砂 施工井数 42 72 7 38 分段5段以上井数 28 50 4 1 单井最多分压段数 15 10 8 5
州扶51-平52井压裂施工曲线
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
该井目前产液9.5t/d，产油8.1t/d，是周围压裂直井产液、产 油量的6.3倍和7.4倍，是同区块压裂水平井的1.4倍和1.6倍
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
三、滑套式封隔器分段压裂技术
1. 压裂方式的选择
三、滑套式封隔器分段压裂技术
（1）层间隔离方式的选择
常用封隔器 ，长度1.61.7m,耐压 70MPa,适用 于裸眼、套 管井
膨胀率大， 长度2m以上, 耐压52MPa, 适用于井眼 扩张大的非 标裸眼井、 套管井
适用于层间 段长井况， 长度50500m,适用于 裸眼、套管 、筛管井
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、缝内转向压裂技术
1、机理
重复压裂裂缝转向技术是应用化学暂堵剂使流体在地层中发生转向,在压裂时可以暂堵老缝或已加砂缝,使重复压裂的平面上的裂缝转向或纵向剖面的新层开启。
缝内转向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或高渗透层，在炮眼处和高渗透带产生滤饼桥堵，可以形成高于裂缝破裂压力的压差值，使后续工作液不能向原裂缝、高渗透带或较低地应力带进入，从而使压裂液进入高应力区或新裂缝层，促使新缝的产生。
施工过程中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。
近几年来，随着主力油藏开发程度的提高，越来越多的低渗区块成为最大潜力油藏或主力油藏，压裂是这类油藏的主导措施，而随着现代压裂技术的发展，单一的加大规模、提高砂比的压裂和重复技术已不能适应老油田及低渗区块开发增产稳油的需要。
所以重复压裂作为老油气田综合治理、控水稳油的重要组成部分，所面临的任务更重，急需以技术进步来扭转我国重复压裂成功率低、增产量低、有效期短、科研落后于现场施工等被动局面。
对于处于高含水期开采阶段的井，由于老裂缝控制的原油已接近全部采出，必须实施压开新缝的改向重复压裂，才能有效开采出老裂缝控制区以外的油气，提高油气产量和油气田最终采收率。
因此，开展转向重复压裂技术理论的研究，尤其是加强重复压裂新裂缝造缝机理、延伸规律的研究，对于指导大量的重复压裂施工，提高其工艺可行性和经济可行性，进一步提高低渗透油气藏开发水平，具有重要的现实意义和长远意义。
2、转向控制机理
重复压裂裂缝延伸控制技术是应用化学暂堵剂使流体在地层中发生转向,在压裂中可以暂堵老缝或已加砂缝,从而造出新缝或使压裂砂在裂缝中均匀分布,主要作用有：纵向剖面的新层启动；重复压裂的平面上的裂缝转向；裂缝单向延伸的控制。
此技术可广泛应用于重复压裂、细分层压裂、套变井及落物井压裂。
近年来在裂缝转向技术、多裂缝压裂、有效缝长控制领域中得到了广泛的应用。
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或高渗透层，在炮眼处和高渗透带产生滤饼桥堵，可以形成高于裂缝破裂压力的压差值,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变化。
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。
在一定的用量范围内(相对小剂量),可以使支撑剂均匀分布在裂缝中；
在一定的用量范围内(相对中剂量),可以控制裂缝的有效缝长；
在一定的用量范围内(相对大剂量),在加砂中或二次加砂前,可以形成多裂缝；
在一定的用量范围内(相对大剂量),可以形成新的裂缝,在地应力决定条件下,可以使裂缝方向发生变化。
裂缝延伸控制具有如下的技术特点：
强度高：具有很高的承压能力；
形成滤饼：在地层可以形成滤饼，封堵率高，封堵效果好；
可溶性好：在压裂液中可以完全溶解，不造成新的伤害；
有利于返排：内含含F表面活性剂，有利于助排；
时间可控：所需的压力和封堵时间，可以通过应用量剂大小、成分组成、颗粒大小控制。
3、对裂缝方向的控制
水力裂缝的延伸方向取决于地层应力状态，其几何形状还受地层岩石力学性质及施工参数控制。
随着油田的开发原始应力场将而发生变化，这对重复压裂新裂缝方向将产生较大的影响。
因此，重复压裂产生的裂缝方向取决于地应力状态以及对原缝的封堵情况。
一般来说，地下受到三个主应力的作用：垂向主应力，两个水平主应力，对于形成垂直裂缝的压裂作业，新的压开裂缝方位总是垂直于最小水平主应力。
那么，重复压裂的所形成的裂缝可能是在原有裂缝延伸，如果把原裂缝封堵后，是否还是产生新的水力裂缝？
油藏中形成一条水力裂缝，将导致一个椭圆形压降区。
裂缝的椭圆形区域将产生双向附加应力，沿裂缝延伸方向附加应力远小于垂直
裂缝壁面的附加应力。
附加应力的增大将改变原应力场的状态。
重复压裂形成的裂缝将会偏离于原来压裂所产生的裂缝方向。
沟通了油层中非泄油区或低压降区。
如果重复压裂裂缝超过椭圆形泄油区的边界，裂缝延伸就可能顺应最初原始应力方向。
然而，由于受裂缝生长惯性的影响，裂缝也可能仍然沿着已经改变的裂缝方向继续生长较远。
近期J.L.Elbel等人研究了此问题,他们根据实验室研究结果,以及模拟地层应力变化后认为:地层中已存在的支撑裂缝和压裂井因生产造成地层存在孔隙压力梯度这两个变量因素,改变了井眼附近的地应力分布,使得原来最大的水平主应力变为最小,这种局部地应力的变化,使得在重复压裂时,裂缝起裂的方位将垂直于初次裂缝方位。
在离开井眼一定范围以后，其方位发生转向，以平行于初次裂缝方位延伸。
用二维模拟器对两水平主应力差与时间、距离的关系进行模拟计算，结果表明，初始地层中任何一点处的两水平主应力差为5.5MPa，在距井眼30.5m处，由于该井压裂后生产了110d，两水平主应力差由原来的5.5MPa变为-5.5MPa，两水平主应力相对大小发生了变化，这表明此时进行重复压裂，裂缝将以垂直于初次裂缝方位延伸。