水平井压裂工艺技术(PPT 40页)
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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
页岩气水平井分段大型压裂实践PPT课件
• 考虑到储层岩石的脆性 不足，选择了线性胶作 为高支撑剂浓度的携砂 液。
滑溜水组成及配比
添加剂名称
产品代号
使用浓度‰ 备注
杀菌剂
BE-9
0.7
配液加入
防水锁剂
Gasperm 1100 0.5-2.0 配液加入
降阻剂
FR-66
0.75
在线加入
降阻剂的破胶剂 Optikleen WF 0.09
在线加入
• 延页平1井使用的清洁压裂液为成品，使用时按1% 比例在线加入。
井号 涪页HF-1 彭页HF-1 延页平1
各井其它压裂配制统计
名称 凝胶基液 线性胶 清洁压裂液
数量(m3) 2150 3400 636.1
备注 除在线加入添加剂之外此时加入
在线加入
第18页/共30页
6 压裂准备
支撑剂
各井支撑剂准备统计
• 延长石油研究院的滑溜水和清洁压裂液。 • 清洁压裂液为成品，施工时按1%的比例在线加入，同
时加入0.01%的过硫酸铵作为破胶剂。
滑溜水组成及配比
添加剂名称
杀菌剂 粘土稳定剂 破乳剂 降阻剂 助排剂
产品代号 KCL PAM
使用浓度（‰） 备注
0.5
配液加入
20
配液加入
2.0
配液加入
0.5
配液加入
4.0
3 压裂液
涪页HF-1井：贝克休斯公司化学剂
• 滑溜水降阻率达70-80%，且具有较好的防膨效果。
• Viking D，延迟交联压裂液， 适用温度65.5-149℃，交联 时 间 0.5-10min 可 控 。 具 有 低摩阻、抗剪切、携砂能力 强、低伤害等特点。
滑溜水组成及配比
滑溜水组成及配比
添加剂名称
产品代号
使用浓度‰ 备注
杀菌剂
BE-9
0.7
配液加入
防水锁剂
Gasperm 1100 0.5-2.0 配液加入
降阻剂
FR-66
0.75
在线加入
降阻剂的破胶剂 Optikleen WF 0.09
在线加入
• 延页平1井使用的清洁压裂液为成品，使用时按1% 比例在线加入。
井号 涪页HF-1 彭页HF-1 延页平1
各井其它压裂配制统计
名称 凝胶基液 线性胶 清洁压裂液
数量(m3) 2150 3400 636.1
备注 除在线加入添加剂之外此时加入
在线加入
第18页/共30页
6 压裂准备
支撑剂
各井支撑剂准备统计
• 延长石油研究院的滑溜水和清洁压裂液。 • 清洁压裂液为成品，施工时按1%的比例在线加入，同
时加入0.01%的过硫酸铵作为破胶剂。
滑溜水组成及配比
添加剂名称
杀菌剂 粘土稳定剂 破乳剂 降阻剂 助排剂
产品代号 KCL PAM
使用浓度（‰） 备注
0.5
配液加入
20
配液加入
2.0
配液加入
0.5
配液加入
4.0
3 压裂液
涪页HF-1井：贝克休斯公司化学剂
• 滑溜水降阻率达70-80%，且具有较好的防膨效果。
• Viking D，延迟交联压裂液， 适用温度65.5-149℃，交联 时 间 0.5-10min 可 控 。 具 有 低摩阻、抗剪切、携砂能力 强、低伤害等特点。
滑溜水组成及配比
水平井分段压裂演示课件
完井设计技术核心……
地质条件，构造、断裂、溶洞条
What… 件，储层空间，地下流体性质， 测井反应情况，井径结构以及管 柱情况, 地面条件。
How…
适合的完井方式； 优良的完井工具； 配合钻井&测试&作业条件 专家队伍。
分段改造目标
• 工具操作简单，安全可靠 • 所放位置最大限度发挥工具的增产效果
两家油公司 对正在进行的项目使用了我公司的可回收的多级ISO-PAK系统，仅用了3天就将该 系统安装在水平层段。平均每口井节约了20万美元的成本。应用了这种完井方式 的井，产油量超过了300桶/天，产气3.5M/天。而那些应用传统方法完井的井，每 天产油60桶，产气1.2M/天。
俄克拉荷马州的一个油公司 通过套管开窗技术钻了8个分支井段。利用我公司可回收的裸眼系统先进行下边一 层的完井。在每一个主要的分支井段安装压裂设备，在三天之内就完成了三个主 要分支井的完井，仅这一项就帮油公司节约了大量的成本。完井后井况比预期的 还要好。并做了一个机械测试以证明完井和钻井过程的合理性。井底流量和井况 和其它井均不相同。效果好，进而又钻了4口井。
15段分段完井压裂
2011年6月，成功完成对苏5-X-X进行了裸眼单封隔器15段分段完井压裂的储层改 造，再次刷新当时国内水平井裸眼分段压裂段数最多的纪录。该井完井井深6329米， 水平段长2600米. 成功注入地层压裂液4800立方米，加砂600立方米。
双分支井分段完井压裂
2011年7月顺利完成中石油四川油气田第一口双分支井分段压裂， 填补国内此项技术空白
• 多层套管完井体系，提供最新的具有创新的性的技术和工具。 • 种类齐全的尾管悬挂器以及各种扶箍设备 • 固井封隔器以及挤注管汇 • 复合压裂丝堵、桥塞以及单流阀 • 裸眼完井可回收式压裂工具系统 • 裸眼清洗工具总成 • 生产以及压裂封隔器。可回收式桥塞。 • 注水封隔器 • 膨胀型封隔器以及管外封隔器 • 遇油膨胀封隔器 • 裸眼造斜系统 • 多分支完井系统 • 裸眼尾管悬挂器系统 • 直井和水平井裸眼和套管两种完井方式的PPI系统 • 根据客户具体要求定制工具
水平井压裂工艺技术
水平井压裂工艺技术在石油和天然气开采中具有广泛应用 技术发展迅速，不断创新，提高了开采效率和资源利用率 技术发展过程中也存在一些问题，如环境污染、安全隐患等 建议加强技术研发，提高技术水平，降低环境污染和安全隐患，实现可持续发展。
提高压裂液性能，降低成本 优化压裂工艺参数，提高效率 加强环保措施，减少污染
压裂过程中产生的 废气、废液等需要 妥善处理，防止污 染环境
智能化：利用人工智能技术实现压 裂过程的自动化和智能化
精准化：利用大数据和物联网技术 实现压裂过程的精准控制和优化
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
环保化：采用环保型压裂液和压裂 工艺，降低对环境的影响
集成化：将压裂技术与其他油气开 采技术相结合，提高油气开采效率 和效益
钻井设备：钻机、钻头、 钻杆等
钻井方法：旋转钻井、定 向钻井、水平钻井等
钻井深度：根据地质条件 和生产需求确定
钻井速度：根据钻井设备 和地质条件确定
钻井质量：保证钻井质量 和安全，防止井喷、井漏 等事故发生
完井方式：水平井完井方式包括裸眼完井、套管完井和射孔完井等 完井工具：水平井完井工具包括射孔枪、封隔器、桥塞等 完井工艺：水平井完井工艺包括射孔、封隔、桥塞等 完井效果：水平井完井效果包括提高产量、降低成本、提高采收率等
压裂液类型：水基、油基、 泡沫等
压裂液性能要求：粘度、 密度、稳定性等
压裂液处理方法：过滤、 除气、除砂等
压裂液回收与再利用：环 保、经济、技术等
施工过程中可能发 生井喷、井漏等事 故，导致环境污染 和人员伤亡
压裂液中含有大量 化学物质，可能对 地下水和土壤造成 污染
压裂过程中产生的 噪音和振动可能对 周围居民产生影响
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。
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压裂工艺原理课件
04
压裂工艺的优化与改 进
压裂液的优化选择
总结词
压裂液是压裂工艺中的关键因素，其 选择直接影响压裂效果。
详细描述
根据地层特性和需求，选择具有合适 粘度、滤失量、摩阻等性能的压裂液 ，以满足压裂施工的要求。
总结词
优化压裂液的配方，提高其耐温、抗 剪切、稳定性等性能，有助于提高压 裂效果。
详细描述
通过实验和研究，不断改进压裂液的 配方，使其更好地适应不同地层和施 工条件。
根据需要选择合适的压 裂液，并进行配制。
注入支撑剂
将支撑剂注入到裂缝中 ，保持裂缝的开启状态
。
返排与测试
返排压裂液，并对油气 井进行测试，评估增产
效果。
03
压裂设备与工具
压裂泵
压裂泵是压裂工艺中的核心设备，用 于提供高压液体，将地层压开裂缝。
压裂泵的规格和型号较多，根据不同 的地层和施工要求选择合适的泵型和 规格。
新型压裂技术的研发与应用
总结词
随着技术的进步，新型压裂技术不断涌现，为油气开采提供了更多可 能性。
详细描述
研究和发展适用于不同地层和需求的压裂技术，如清水压裂、重复压 裂、水平井分段压裂等。
总结词
新型压裂技术的应用需充分考虑其适用范围和局限性，并进行严格的 现场试验。
详细描述
通过现场试验验证新型压裂技术的可行性和效果，不断完善和优化技 术方案，提高油气开采的经济效益。
压裂施工参数的优化
总结词
压裂施工参数的合理选择对压裂效果至 关重要。
总结词
通过实时监测和反馈，调整施工参数 ，确保压裂施工的安全和有效性。
详细描述
根据地层和井况，优化施工排量、砂 液浓度、砂量等参数，以实现最佳的 裂缝扩展和支撑效果。
《压裂工艺技术》PPT课件
（一）压裂的机理
利用地面高压泵， 注入液体压开缝。 填充适量支撑剂， 改善地层渗透性。
（二）压裂技术的发展
1947年在美国进行了首次水力压裂增产作业 六十年代，压裂主要作为单井的增产、增注措施 七十年代，进入低渗透油田的勘探开发领域 八十年代以后，成为提高采油速度和原油采收率 及油田开发效益的重要手段。
(二) 压裂设备
混
砂 车
一是把支撑剂与压裂液充分混合,
的
二是为泵车提供充足的液体。
作
用
最大排量15.9 m3/min,最大输 送砂量8165 Kg /min,8个泵车 接口。
(二) 压裂设备
仪
表 车
一是控制泵车和混砂车的运行参数
的 作
二是适时记录及监测分析施工参数
用
201队在用压裂设备综合性能参数表
（一）压裂施工过程
⑵ 试压
缓慢平稳启动压裂车高压泵，对井口阀 门以上的设备和地面压裂流程管线进行承受 高压性能试验，试验压力为预测泵压的1.2－ 1.5倍，稳压5min，不刺不漏，压力不降为合 格。
（一）压裂施工过程
（3） 试挤
打开井口阀门，关闭循环放空阀门，逐台 启动压裂车，按压裂施工设计规定的试挤排量 将压裂液试挤入油层，压力由低到高至稳定为 止。目的是检查井下管柱及井下工具情况，检 查压裂层位的吸水能力。
77.5 107.9 130.2 150.1 181.3 221.5 283.3
（一）压裂施工过程
1、压裂准备 (4) 连接地面压裂流程 地面管线要使用N80以上钢级的油管和短节，
禁止使用软管线，并要求保证不刺不漏。 （5） 准备好压裂材料 主要是指压裂液和支撑剂。
（一）压裂施工过程
2、压裂施工工序
水力压裂施工工艺曲线解析PPT课件
• 在前置液阶段加入段塞砂时，泵压上升了1-3个MPa，说 明裂缝宽度增加。
ppt精选版
21
现场施工中得出的几点认识
携砂液阶段： • 在低砂比阶段，泵压出现下降趋势，是液柱压力
增加高于液体摩阻增加。 • 在高砂比阶段，泵压出现上升趋势，是液体摩阻
的增加高于液柱压力增加。
ppt精选版
22
ppt精选版
波动型: 在P-t双对数坐标系中，压力 曲线上下波动(V)，分析认为 是受地层物性特征的影响， 说明了同一地层物性的严重 非均质性。
P—t双对数曲线图
ppt精选版
12
上升型: 特点为排量稳定， 砂比稳定或提高， 泵压连续上升。
ppt精选版
13
曲线原因分析
上升型：有两种形态。
• 第一种是在P-t双对数 坐标系中，曲线斜率 较小(I)，即上升速度 非常缓慢，说明裂缝 受地层渗透性差、层 薄，使裂缝在高度方 向延伸受阻，沿水平 方向延伸又缓慢。
ppt精选版
2
压裂施工过程的主要步骤
• 1、排空：目的是了解液罐供液情况和每台 压裂车的上水情况。
• 2、试压：目的是检查井口（总闸门以上部 位）及高压管线系统连接部位受压情况， 以保证正常施工。
ppt精选版
3
• 3、前置液阶段：小排量向地层挤入液体，了解井 下管柱是否畅通和地层的吸收能力；继续提高排 量，在井底产生足够的压力，使地层形成裂缝。
23
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讨论问题
在施工过程中，泵压受哪些方面的影响 （1）施工排量 （2）液体摩阻 （3）液氮 （4）地层本身
水平井压裂改造工艺技术介绍
水平井压裂改造工艺技术介绍1. 概述水平井压裂改造工艺技术是一种用于增加水平井产能和改善产能分布的重要工艺。
本文将介绍水平井压裂改造工艺技术的基本原理、施工流程、优势和应用范围。
2. 基本原理水平井压裂改造工艺技术是通过在水平井井筒中注入压裂液体，并对井筒进行断裂压裂，从而增加井筒的有效产能。
其基本原理包括以下几个步骤：•断裂形成：通过在井筒中注入高压水力驱动的压裂液体，使井壁发生断裂形成压裂裂缝，增加井筒的有效渗透半径。
•压裂液体充填：在压裂过程中，通过控制压裂液体的注入速度和压力，将压裂液体充填到断裂裂缝中，以增加地层的孔隙度和渗透性。
•稳定压裂裂缝：一旦充填到断裂裂缝中的压裂液体停止注入，继续施加压力使断裂裂缝保持稳定，以增加压裂效果的持久性。
•压裂液体回收：施工完成后，通过抽取压裂液体回收，达到减少环境污染和资源浪费的目的。
3. 施工流程水平井压裂改造工艺技术的施工流程包括以下几个主要步骤：步骤一：井筒准备在施工前需要对水平井井筒进行准备工作，包括井筒清洗、固井套管等。
确保井筒的完整性和安全性。
步骤二：压裂液体准备准备压裂液体，包括选择适宜的压裂液体成分、调整液体浓度和粘度等。
同时，需要确保压裂液体的质量和稳定性。
步骤三：注入压裂液体将准备好的压裂液体通过泵送设备注入至水平井井筒中。
在注入过程中，需要控制注入速度和压力，以保证压裂效果的稳定性和一致性。
步骤四：压裂过程监测在压裂过程中，需要通过监测设备对压裂参数进行实时监控，包括注入压力、注入速度、裂缝形成和发展等。
根据监测结果，可以及时调整施工方案，以获得最佳的压裂效果。
步骤五：压裂液体回收施工完成后，需要通过回收设备将压裂液体回收。
回收后的液体可以进行再利用或进行环境处理，以减少资源浪费和环境污染。
4. 优势和应用范围水平井压裂改造工艺技术具有以下优势：•提高井筒的产能和采收率，增加油气开采效益；•优化储层压裂裂缝的分布，改善产能分布；•降低对地下水资源的影响，减少环境风险；•提高油气开采过程中的安全性和稳定性。
水平井压裂改造工艺技术介绍0511.pptx
3、水平井人工裂缝的几何形态
╬ （1）纵向裂缝水平井： ---解除近井地带伤害； ╬ （2）横向裂缝水平井： ---扩大泄流面积。
纵向裂缝
横向裂缝
汇报提纲
一、前言 二、限流法分段压裂 三、液体胶塞分段压裂 四、封隔器、桥塞分段压裂 五、连续上提封隔器卡封压裂 六、裸眼封隔器分段压裂 七、水力喷射分段压裂 八、TAP阀分段压裂 九、裂缝参数的优化设计
水平井压裂改造工艺技术
演讲人：任雁鹏 2011年5月
汇报提纲
一、前言 二、限流法分段压裂 三、液体胶塞分段压裂 四、封隔器、桥塞分段压裂 五、连续上提封隔器卡封压裂 六、裸眼封隔器分段压裂 七、水力喷射分段压裂 八、TAP阀分段压裂 九、裂缝参数的优化设计
一、前 言
一、前 言
1、水平井的技术优势
五、连续上提封隔器卡封压裂
1、工艺原理 该工艺是以封隔器工具为载体，通过封隔器在各射孔段间产生压力遮
挡，对某一射孔段进行压裂改造；施工结束后，将管柱上提至下一射孔段， 重新坐封封隔器，进行下一段的压裂改造，完成改造后，起出压裂管柱， 实现各层段之间的连通。
连续上提封隔器卡封压裂工艺原理示意图
1、射孔 2、下入封隔器 3、坐封封隔器 4、压裂第1段 5、解封封隔器 6、上提压裂管柱 7、坐封封隔器 8、压裂第2段 9、换生产管柱，投产
五、连续上提封隔器卡封压裂
2、技术特点 （1）分段压裂更加准确、可靠； （2）要求工具稳定性好，尤其是封隔器的重复坐封能力； （3）需进行多次冲砂、起下管柱作业，施工周期较长，但相比封隔器、 桥塞压裂工作效率提高。
四、封隔器、桥塞分段压裂
某机械隔离工具的主要性能参数表
E4436膨胀式 封隔器
座封
╬ （1）纵向裂缝水平井： ---解除近井地带伤害； ╬ （2）横向裂缝水平井： ---扩大泄流面积。
纵向裂缝
横向裂缝
汇报提纲
一、前言 二、限流法分段压裂 三、液体胶塞分段压裂 四、封隔器、桥塞分段压裂 五、连续上提封隔器卡封压裂 六、裸眼封隔器分段压裂 七、水力喷射分段压裂 八、TAP阀分段压裂 九、裂缝参数的优化设计
水平井压裂改造工艺技术
演讲人：任雁鹏 2011年5月
汇报提纲
一、前言 二、限流法分段压裂 三、液体胶塞分段压裂 四、封隔器、桥塞分段压裂 五、连续上提封隔器卡封压裂 六、裸眼封隔器分段压裂 七、水力喷射分段压裂 八、TAP阀分段压裂 九、裂缝参数的优化设计
一、前 言
一、前 言
1、水平井的技术优势
五、连续上提封隔器卡封压裂
1、工艺原理 该工艺是以封隔器工具为载体，通过封隔器在各射孔段间产生压力遮
挡，对某一射孔段进行压裂改造；施工结束后，将管柱上提至下一射孔段， 重新坐封封隔器，进行下一段的压裂改造，完成改造后，起出压裂管柱， 实现各层段之间的连通。
连续上提封隔器卡封压裂工艺原理示意图
1、射孔 2、下入封隔器 3、坐封封隔器 4、压裂第1段 5、解封封隔器 6、上提压裂管柱 7、坐封封隔器 8、压裂第2段 9、换生产管柱，投产
五、连续上提封隔器卡封压裂
2、技术特点 （1）分段压裂更加准确、可靠； （2）要求工具稳定性好，尤其是封隔器的重复坐封能力； （3）需进行多次冲砂、起下管柱作业，施工周期较长，但相比封隔器、 桥塞压裂工作效率提高。
四、封隔器、桥塞分段压裂
某机械隔离工具的主要性能参数表
E4436膨胀式 封隔器
座封
水平井压裂工艺技术
水平井压裂工艺技术随着油田开发和开采工作的不断深入，如今的油藏压力已经迅速下降，这对油田的开发和生产带来了巨大的挑战。
为了解决这一问题，水平井压裂工艺技术应运而生。
水平井压裂工艺技术是一种通过使用高压泵将带有特殊添加剂的液体注入到水平井中的一种工艺。
这种添加剂旨在增加岩石的孔隙度和渗透率，从而提高油藏的产能。
压裂技术的原理是在岩石裂缝中注入高压液体，以破裂岩石并扩大裂缝，使更多的油或气能够流入到井筒中。
水平井压裂工艺技术主要由以下步骤组成：1. 确定压裂目标：通过分析油藏的地质特征、储层性质、石油和天然气存在的形式等因素，确定进行压裂的目标位置。
2. 编制施工方案：根据目标位置，制定压裂施工方案，包括压裂液的配方、注入压力和流量的控制等。
3. 钻井和完井：按照施工方案进行钻井和完井，将水平井和储层连接起来。
4. 压裂注水：使用高压泵将特殊添加剂配制成的压裂液注入到水平井中，通过岩石的裂缝和孔隙进入到储层中。
5. 压裂压力监测：监测压裂过程中的压力变化，以确保压裂液能够充分地破裂岩石并扩大裂缝。
6. 压裂液回收：在压裂注水后，对压裂液进行回收处理，以避免对环境造成污染。
通过水平井压裂工艺技术，可以有效地改善油田的产能和生产效率。
此外，这种技术还可以降低开采成本和环境影响，提高油气的回收率和利用率。
与传统的垂直井开采相比，水平井压裂工艺技术具有以下优势：1. 压裂液注入量大：水平井具有较大的井筒面积，可容纳更多的压裂液注入，从而增加油藏的产能。
2. 压裂液分布均匀：由于水平井具有较长的井段，压裂液在井段中的分布相对均匀，能够更好地破裂岩石并扩大裂缝。
3. 压裂程度可控：水平井压裂过程中，压裂液的注入流量和压力可进行实时调整和监测，以控制压裂程度，避免过度压裂造成资源浪费。
4. 压裂液回收高效：由于水平井压裂工艺技术能够将压裂液注入到靠近油藏的位置，使得压裂液回收更加高效，降低对环境的影响。
综上所述，水平井压裂工艺技术是一种有效提高油田产能和生产效率的工艺技术。
压裂工艺ppt
效果分析
对选择的压裂液进行效果分析，包括性能评估、增产效果等 方面的评估。
油田开发方案中压裂液的配制及应用效果
配制方法
详细介绍所选择的压裂液的配制方法，包括配方、配比等方面的信息。
应用效果
介绍该压裂液在油田现场应用的效果，包括提高产量、降低伤害等方面的效 果。
05
压裂工艺的优势与不足
压裂工艺的优势
2
压裂工艺也可用于改造老油田或气田，提高采 收率。
3
压裂工艺还可应用于开发非常规能源，如煤层 气、天然气水合物等。
02
压裂工艺基本原理
压裂液的组成及作用
总结词
由多种化学剂复配而成，主要 作用为支撑裂缝、清洁裂缝以
及传递压力。
组成
由稠用
压裂液在地层中产生支撑裂缝 ，增大储层渗透率；同时清洁 裂缝，使地层中的流体流动更 加顺畅；并通过传递压力，形
压裂工艺发展历程
压裂工艺起源于20世纪40年代，经历了传统压裂、水力喷 射压裂、多段压裂、水平井压裂等多个阶段，目前正在向 无砂支撑剂和重复压裂方向发展。
中国自20世纪50年代开始应用压裂工艺，目前在该领域的 技术水平已经达到国际先进水平。
压裂工艺应用场景
1
压裂工艺广泛应用于低渗透油田或气田开发中 ，如页岩气、致密气等。
压裂液的配制及使用
总结词
根据实际需求进行配制，使用过程中需严格控制质量。
配制
根据不同的配方和比例，将化学剂和水混合搅拌均匀，制成压裂液。
使用
将配制好的压裂液通过泵送系统注入地层，在高压作用下压开地层并形成裂缝，同时通过清洁和支撑作用提高地层渗透率 。使用过程中需严格控制压裂液的质量和注入速度，以保证压裂效果和安全性。
对选择的压裂液进行效果分析，包括性能评估、增产效果等 方面的评估。
油田开发方案中压裂液的配制及应用效果
配制方法
详细介绍所选择的压裂液的配制方法，包括配方、配比等方面的信息。
应用效果
介绍该压裂液在油田现场应用的效果，包括提高产量、降低伤害等方面的效 果。
05
压裂工艺的优势与不足
压裂工艺的优势
2
压裂工艺也可用于改造老油田或气田，提高采 收率。
3
压裂工艺还可应用于开发非常规能源，如煤层 气、天然气水合物等。
02
压裂工艺基本原理
压裂液的组成及作用
总结词
由多种化学剂复配而成，主要 作用为支撑裂缝、清洁裂缝以
及传递压力。
组成
由稠用
压裂液在地层中产生支撑裂缝 ，增大储层渗透率；同时清洁 裂缝，使地层中的流体流动更 加顺畅；并通过传递压力，形
压裂工艺发展历程
压裂工艺起源于20世纪40年代，经历了传统压裂、水力喷 射压裂、多段压裂、水平井压裂等多个阶段，目前正在向 无砂支撑剂和重复压裂方向发展。
中国自20世纪50年代开始应用压裂工艺，目前在该领域的 技术水平已经达到国际先进水平。
压裂工艺应用场景
1
压裂工艺广泛应用于低渗透油田或气田开发中 ，如页岩气、致密气等。
压裂液的配制及使用
总结词
根据实际需求进行配制，使用过程中需严格控制质量。
配制
根据不同的配方和比例，将化学剂和水混合搅拌均匀，制成压裂液。
使用
将配制好的压裂液通过泵送系统注入地层，在高压作用下压开地层并形成裂缝，同时通过清洁和支撑作用提高地层渗透率 。使用过程中需严格控制压裂液的质量和注入速度，以保证压裂效果和安全性。
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
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应用井底压力资料对水
4
平井套管摩阻进行了拟合，建
3.5 3
2.5
立了预测公式。同时对不同工 2 1.5
具下的油管阻力也进行了校正。
1 0.5
0
0
·
套管摩阻计算
y = 0.4501x - 0.0082 R2 = 0.999
·· ·
2
4
6
8
10
水平井限流法压裂诊断结果
为能够定量解释限流压裂裂缝差异，开展了连续油 管测井温解释裂缝形态研究
台105-平2测试
Pump pressure Mpa 68.03
54.26
40.50
26.74
12.97
-0.79 9.94
13.57
Rate m^3/min
17.20 时间 (min)
20.84
24.47
7.29
5.82
4.35
2.88
1.41
28.10
-0.06
台105－平2井测试压裂曲线
双 88-平 44测 试
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。
横向裂缝
PI2 PI31
PI32
PI4
纵向裂缝
PI2 PI31
PI32
PI4
针对水平段长特点，完善了限流布孔方法 根据布缝条数和施工排量上限，确定限流射孔段
数，按照“跟部少，趾端多，中间匀”的原则确定 各段孔数。
采用DP36RDX-1型射孔枪射孔， 单孔直径8.8mm
当预计近井摩阻较大时，可采用180°上下布孔，减少弯曲摩阻
肇11－斜59井 压裂层段数据表
4、水平井携砂胶塞先导性试验
肇 11－ 斜 59(PⅠ 4)
Subtitle
Prop conc kg/m^3
872.8
Pump pressure Mpa
50.83
696.4 40.55
519.9 30.28
343.5 20.00
167.1 9.72
-9.3 -0.55 0.09
胶筒油浸试验(70℃柴油中浸泡1小时 )
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
试验成功
在长水平段上同时压 开3~5条裂缝,而裂缝形态 受区域应力、射孔、施工 参数、地质非均质性等影 响，裂缝形态复杂
裂缝三维模拟图
3、水平井分段限流技术研究
“分”——难压段，穿层 “合”——大段限流， 降 一口井中成有本“，分降”风有险“合”
通过以上研究，要实现裂缝形态及延伸规律的定 量解释，提高水平井压裂布孔和压裂优化设计水平， 形成具有大庆特色的低渗透油田水平井分段限流技术
工作量前所未有！
总体情况：
大庆油田通过多种类型油藏大胆尝试，拓宽 了水平井应用领域，在外围薄层、多层葡萄花油 层，特低渗透扶杨油层，长垣厚层水淹层，火山 岩气层，裂缝潜山等多种类型油气藏，尝试应用 了复式水平井、阶梯式水平井、分支水平井、导 眼侧钻水平井等多种类型水平井。
总体情况：
由于大庆油田的地质开发特点，与其它油田相 比，水平井具有井眼尺寸小（为Φ140mm套管，而其 它油田主要为Φ178mm套管）、井眼曲率大（一般为
现场施工表明：该工艺可实现3个目的层段压裂施 工，管柱具有反循环冲砂功能，反洗后上提管柱负荷 正常，施工简单，安全。
南230-平357井压裂层段数据表
该井压后初期日产液19.5m3，日产油18.6t
4、水平井携砂胶塞先导性试验
施工原理：待上一层裂缝闭合后，利用携砂 胶团封堵已压开裂缝炮眼，然后对下一目的 层进行压裂施工
4、水平井携砂胶塞先导性试验
压裂施工分析：从压裂施工曲线上可以 看出，两个层的破裂压力、裂缝延伸压 力、瞬时停泵压力、滤失量等各项施工 参数明显不同，说明压开的是两个不同 的层位，因此可以确定本次携砂胶塞分 层压裂是成功的，完成了两个不同层位 的压裂施工。为了进一步加以证实，可 以在该井投产后进行产液剖面测试。
肇 11－ 斜 59(PⅠ 2～ 3⑵ )
Subtitle
Prop conc kg/m^3
779.9
Pump pressure Mpa
49.95
Rate m^3/min 3.07
622.1 39.84
2.45
464.3 29.74
1.83
306.6 19.64
1.21
148.8 9.53
0.59
-8.9
不同地层三向应力差异的人工裂缝形态示意图
②优选的压裂段位于含油砂岩内，且电性显示明显， 含油饱满、总烃含量高；（横向裂缝尤为重要）
肇57-平35井地质条件不如肇57-平33井，初期日产 油和累积产油分别是后者的1.37、2.16倍。
③人工裂缝尽量沟通邻近的油层，以“一缝穿 多层”为目标进行布缝。
2006年12月8日，在南230-平357井利用双卡小 直径压裂管柱顺利实现一趟管柱上提两次压裂三层施 工，共加陶粒42m3，填补了国内空白。
①27/8外加厚油管 ②φ95mm安全接头 ③扶正器④ K344-115封 隔器 ⑤φ114mm导压喷砂器 ⑥ K344-105封隔器⑦导向丝堵
南230-平257井分段压裂管柱图 (第三层)压裂施工及摩阻曲线
对于分段压裂的认识
分段压裂是提高水平井裂缝控制的有效手段，应 形成以分段限流压裂为主体的配套技术：
（1）加快双卡压裂管柱试验进度 （2）完善可取桥塞分段压裂技术
研究不压井起桥塞工艺，探索简化施工工序，降 低施工成本的方法，开展连续油管+桥塞分段限流压 裂试验。
连续油管机+Φ38mm井温仪 Φ45mmБайду номын сангаас喷嘴，压后4小时内重复测2-3次
定量模拟 解释结果
最大缝宽12mm 最大缝宽7mm 最大缝宽4mm 支撑缝长177m 支撑缝长270m 支撑缝长260m
肇州油田同区块限流压裂与水平井射孔、直井压裂、直井射孔效果统计表
初期： 限流压裂/水平井射孔=1.79
限流压裂/直井压裂=4.12
孔缝摩阻： 29.5 MPa
在相同的施工 排量下，不同 射孔方式孔缝 摩阻相差8.0 MPa。这说明上 下180度的射孔 方式消耗更小 的施工摩阻， 更有利于压裂 施工。
开展了压裂规模优化研究
以达到合理缝长，实现“一缝穿多层”为目标，优化施 工规模和施工参数，得出“大砂量、大排量、高砂比”施工 的认识。2006-2007年施工13口井，平均砂比32%，最大 排量达9m3/min，最大砂量90m3。
1、分段不加砂压裂试验
州78-平67井应用两级K344-115封隔器单卡上提管 柱和3"油管实施了5段清水压裂。
1、分段不加砂压裂试验
施工过程中各段破裂 显示明显，说明双卡 起到了封隔作用
K344-115封隔器
压裂趾端后工具上提载荷有所 增加，且下部封隔器胶筒有破损， 说明用常规尺寸工具进行水平井 压裂施工，确实存在较大风险。
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
第一次：多裂缝
第二次：桥塞压裂
朝平1井压裂施工数据统计
3、水平井多段双卡加砂压裂首次试验成功 为满足加砂、降低施工风险、降低成本要求，研
究应用了水平井多段双卡小直径压裂工艺管柱。
❖封隔器外径上大、下小（下小于105mm） ❖控制射孔段长度，保证卡距小于10m ❖卡距设置返循环通道 ❖喷砂口距胶筒距离小(仅200mm)，预防沉砂
20.00
Suction Rate m3/min
Pressure 1 MPa
73.00
16.00
58.40
12.00
43.80
8.00
29.20
4.00
14.60
0.00
0.00
3.20
6.40
9.60
时间 (min)
12.80
16.00
0.00
双88-平44井测试压裂曲线
孔缝摩阻： 37.5MPa
以 来水平井压裂井数之和，增产效果显著。同时，进 行了第一口水平井双封单卡压裂，仅用一天时间就 完成了三段压裂，填补了国内空白
(一) 水平井限流法压裂技术 1、进一步完善了水平井限流压裂优化设计方法 针对薄互层水平井特点，完善分段布缝原则
①根据裂缝和砂体在实钻轨迹上投影位置与周围水井关 系：横向裂缝，避开对应水井，均匀布缝避免裂缝间干扰；纵 向裂缝，裂缝贯穿井筒，避免重叠。
限流压裂/直井=6.02
目前：
限流压裂/水平井射孔= 2.11 限流压裂/直井压裂= 3.49 限流压裂/直井= 5.0
(二) 水平井机械分段压裂技术
水平井笼统限流法压裂见到了较好效果，但存在 裂缝难于控制，现有条件下只能压开4-5段的问题