非常规油气藏压裂新技术
03-非常规油气水平井多级分段压裂完井技
非常规油气水平井多级分段压裂完井技术胜利油田分公司采油工艺研究院2012年1月非常规油气水平井多级分段压裂完井技术编写：张全胜张峰左家强李玉宝王磊吕玮张燎源张建初审：李爱山郝金克审核：张全胜胜利油田分公司采油工艺研究院2012年1月一、国内外技术现状及油田发展形势1、国外非常规油气技术迅猛发展近年来，国外以美国页岩油气为代表的非常规油气勘探开发飞速发展，并逐步形成了非常规油气水平井勘探、钻井、完井、压裂、裂缝监测等系列配套技术，建立了较为完善的勘探开发理念。
在技术不断配套完善的同时，也形成了甜点勘探、优快钻井、压裂完井一体化、体积压裂、“井工厂”管理模式等成熟的勘探开发理念。
美国已钻页岩油气水平井数量达50000多口，水平井多级分段压裂完井技术已日趋成熟，2011年美国共完钻非常规油气水平井8500多口，水平井占非常规油气产量的90%以上，80%以上为“井工厂”模式。
页岩气产量为1800亿立方米，占美国天然气总产量的34%。
国外非常规油气水平井多级分段压裂完井技术主要形成了水平井裸眼封隔器分段压裂完井和泵送桥塞射孔分段压裂联作两大主导技术，以两大主导技术的突破为核心，配套形成了优化设计、裂缝监测、设备配套等技术系列，提供了有力支撑。
创下分段最多90级，水平段段长最长4900m，单段最大加砂量450m3，单段最大液2550m3，80%以上的井为“井工厂”模式。
2、国内非常规油气勘探开发迈出实质性步伐近年来，国内中石油、中石化、中海油等石油公司在非常规油气勘探开发领域都已经迈出实质性步伐，技术以引进为主，同时开展了自主研究，正迅速追赶国际先进水平。
截至2011年底，中国石油共在低渗透油气藏完成水平井分段压裂1133口井4722段，相当于少打直井3000口，减少占地超万亩。
当年完钻1000口水平井，500口井实现了2200段有效压裂，提高原油产量37×104t，天然气35×108m3。
非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨
第 51 卷 第 4 期石 油 钻 探 技 术Vol. 51 No.4 2023 年 7 月PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES Jul., 2023doi:10.11911/syztjs.2023023引用格式：蒋廷学. 非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨[J]. 石油钻探技术，2023, 51（4）：184-191.JIANG Tingxue. Discussion on several key issues of the new-generation network fracturing technologies for unconventional reservoirs [J].Petroleum Drilling Techniques，2023, 51(4)：184-191.非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨蒋廷学1,2,3（1. 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室, 北京 102206；2. 中国石化页岩油气钻完井及压裂重点实验室, 北京 102206；3. 中石化石油工程技术研究院有限公司, 北京 102206）摘 要: 体积压裂技术是实现非常规油气藏高效开发的关键，围绕有效改造体积及单井控制EUR最大化的目标，密切割程度、加砂强度、暂堵级数及工艺参数不断强化，导致压裂作业综合成本越来越高。
为此，开展了新一代体积压裂技术（立体缝网压裂技术）的研究与试验，压裂工艺逐渐发展到“适度密切割、多尺度裂缝强加砂、多级双暂堵和全程穿层”模式。
为促进立体缝网压裂技术的发展与推广应用，对立体缝网的表征、压裂模式及参数界限的确定、“压裂–渗吸–增能–驱油”协同提高采收率的机制、一体化变黏度多功能压裂液的研制、石英砂替代陶粒的经济性分析及“设计–实施–后评估”循环迭代升级的闭环体系构建等关键问题进行了探讨，厘清了立体缝网压裂技术的概念、关键技术及提高采收率机理，对于非常规油气藏新一代压裂技术的快速发展、更好地满足非常规油气藏高效勘探开发需求，具有重要的借鉴和指导意义。
列举五项非常规储层改造技术
列举五项非常规储层改造技术
1. 深水多段水平井：这种技术利用水力压裂和水平井钻探技术，可以在水平方向上延伸开发储层，提高油气产能，并减少应力差异带来的油藏损伤。
2. CO2驱油技术：这种技术通过注入二氧化碳气体来促进油
藏中的原油流动，提高采收率。
这种非常规储层改造技术可以将二氧化碳气体注入地下，使原油更容易流出。
3. 页岩气压裂：这种技术通过注入高压液体来破裂固态岩石，从而释放页岩储层中的天然气。
这种非常规储层改造技术可以提高页岩气的产量。
4. 重整烃制造：这种技术通过加氢和重整等化学反应，将低质油或高硫油转化为高质油和低硫油。
这种非常规储层改造技术可以改善油藏中的原油质量，并提高采收率。
5. 微生物采油：这种技术利用微生物来改造油藏，促进原油的流动。
微生物可以分解原油中的高分子化合物，使原油更容易被采出。
这种非常规储层改造技术可以提高采收率。
非常规油气水平井多级分段压裂完井技术
视频
（四）水平井套管固井预置滑套分段压裂技术 关键工具－预制滑套
压裂滑套采用固井的方式进行分隔 压裂滑套采用专用的开关工具进行打开和关闭 压裂滑套内壁采用特殊涂层，有效防止固井泥浆粘留。
（四）水平井套管固井预置滑套分段压裂技术 关键工具－开关工具
开关工具通过内管大打压的方式胀开开关爪 达到一定拉力可以脱开 随连续油管下入更快捷
1.9
2.025 2.15 2.275 2.4 2.525 2.65 2.775 2.9 3.025 3.15 3.275 3.4 3.525 3.65 3.775
（一）水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术 压差式滑套
压差滑套是第一段的压裂通道，采用油管直接打压的方式打开
（一）水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术 井筒隔离阀、底部循环阀
全国天然气总产量的 1/4 以上。专家预测， 2015 年 全 国 致 密 气 产 量有望达到 500 亿立方
米。
（二）国内非常规油气发展情况 中石油非常规发展
共完成水平井分段压裂1133口井，4722段 平均单井产量是直井的 3.9 倍，增油 520 万吨， 增气145亿立方米，相当于开发一个中型油气田 自主技术应用比例达到87%以上 2011年完钻1000口水平井，500口井实现了2200 段有效压裂
平 衡 阀
丢 手 球 座
机 械 定 位 器
喷 枪 丢 手 引 导 头
（五）水平井连续油管拖动封隔器套管分段压裂技术
相关设备－压裂车组
2000型泵车8台-压裂车组
2000型泵车2台-喷砂射孔
700型泵车2套-下入循环 混砂车1部-喷砂射孔
（五）水平井连续油管拖动封隔器套管分段压裂技术 相关设备－连续油管
非常规油气储层改造及增产稳产新技术与管理
非常规油气储层改造及增产稳产新技术与管理非常规油气储层改造及增产稳产新技术与管理引言油气储层是人类能源供应的重要源泉之一，而非常规油气储层作为一种传统储层的延伸，具有储量丰富、分布广泛等特点。
为了实现非常规油气储层的开发利用，不断涌现出许多非常规油气储层改造及增产稳产的新技术与管理模式。
本文将介绍一些非常规油气储层改造及增产稳产的新技术和管理模式。
一、油气储层加密技术为了提高非常规油气储层的采收率，加密技术成为一种有效的途径。
加密技术可以通过增加储层裂缝的数量和面积来提高储层的渗透率，进而增加油气的产量。
目前，常用的加密技术包括压裂技术、水力压裂技术和酸化技术等。
1. 压裂技术压裂技术是指通过注入高压液体到储层中，使储层内部的裂缝扩展，并形成一定宽度和一定长度的水平裂缝。
这样能够极大地增加储层的接触面积，提高油气的渗透率。
压裂技术已经得到广泛应用，在提高非常规油气储层产能上具有显著效果。
2. 水力压裂技术水力压裂技术是指使用高压水来破碎岩石，进而形成一系列的裂缝。
通过水力压裂技术，可以将砂石等固体颗粒带入裂缝中，以保持裂缝的稳定。
这一技术适用于储层渗透性较差的情况，并且对储层的石英含量有一定的要求，但效果显著。
水力压裂技术在增产稳产方面具有独特优势。
3. 酸化技术酸化技术是指通过注入酸液来溶解储层中的碳酸盐矿物质，从而扩大裂缝并增加渗透率。
由于非常规储层中碳酸盐矿物的含量较高，酸化技术尤为适用。
通过合理的酸液配比和注入方式，可以有效地改造非常规油气储层，实现增产稳产。
二、智能化采油技术智能化采油技术是非常规油气储层开发的新方向之一。
智能化采油技术通过传感器、数据采集系统和自动控制系统等设备，实现对油气储层的实时监测和控制。
这一技术可以帮助开发者更精准地掌握储层状态、优化生产方案，并及时调整开采参数，以提高非常规油气的产量和稳定性。
智能化采油技术主要包括井底传感器系统、智能油藏管理系统和自动控制系统。
分段压裂技术在非常规油气藏中的应用优势探讨
分段压裂技术在非常规油气藏中的应用优势探讨随着常规油气资源的逐渐枯竭，非常规油气藏的开发成为能源领域的热门话题。
而分段压裂技术作为一种常用的增产技术，对于非常规油气藏的开发具有重要意义。
本文将就分段压裂技术在非常规油气藏中的应用优势进行探讨。
首先，分段压裂技术能够有效增加产能。
在非常规油气藏中，含砂量大、渗透率低，并且页岩等岩石的渗流性能差，使得油气无法顺利流出。
而采用分段压裂技术，可以通过水力压裂将岩石中的裂缝扩大，增加储集层的渗透性，从而提高油气的产量。
而且由于压裂是针对不同的地层段进行的，使得能够有选择性地增加产能，进一步提高开发效益。
其次，分段压裂技术能够优化油气藏的开发效果。
非常规油气藏的储集层往往呈现出复杂的构造和非均质性。
采用传统的整个井段压裂技术无法充分利用储集层的储量。
而分段压裂技术可以根据储集层的特性，对于不同的地层段采取不同的施工工艺和压裂参数，以实现更好的开采效果。
同时，分段压裂技术能够充分考虑井段间的流体交换和通讯效应，改善油气的采收率和产能分布。
第三，分段压裂技术可以降低开发成本。
由于非常规油气藏的特殊性，开发和生产的成本相对较高。
而分段压裂技术可以减少投资和设备费用，提高开发效率。
相比于整个井段压裂，分段压裂技术可以更加准确地确定各个压裂片的位置和压裂参数，避免资源的浪费和工艺的不必要复杂性。
同时，由于分段压裂技术可以根据油气藏的特点进行定制化的施工设计，进一步降低了开发成本。
此外，分段压裂技术还具备一定的环保优势。
由于非常规油气藏的开发一般涉及大量的水和化学添加剂，可能对环境造成潜在风险。
而分段压裂技术可以通过优化施工设计，减少化学添加剂的使用量，降低对环境的影响。
同时，分段压裂技术还可以减少井底流体与地下水之间的交叉污染，提高开采的安全性和可持续性。
当然，分段压裂技术在应用过程中也存在一定的挑战和局限性。
分段压裂技术需要准确判断非常规油气藏的特征，并进行合理的施工设计。
国外非常规储层压裂新技术及未来技术发展讲义
一.直井分层改造技术
主体技术
技术特点
适用条件
连续油管喷砂射孔环空加砂分层压裂（CobraMax）
水力喷砂射孔，环空加砂压裂，砂塞封堵或底封隔器封堵。压裂层数无限，最高单井连续施工19层。
套管完井实际垂深≤3100m井底温度≤140℃
TAP套管滑套分层压裂 (treat and production)
5.高密度压裂液
五、压裂酸化材料
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2008年，加重压裂液第一次用于深层致密气藏。沙特，F_2井，储层深度5547.1-5895.4m，3小层，射孔段长30.48m，渗透率0.0247～0.1 md，孔隙度5-15%，地层压力75-90MPa，地层温度157-191℃，应力梯度0.0248，天然裂缝发育该地层富含石英，有大量的伊利石和石英胶结新NaBr加重体系，密度1.47g/cm3，耐温177 ℃，瓜胶体系为CMHPG，用量0.6%。这个体系可以应用于150 ℃，但要用于177 ℃以上地层且具有良好的交联性能和长的耐温时间，稠化剂用量将超过0.6%
裸眼完井，耐温218ºC，耐压150MPa
快速可钻式桥塞分段压裂
水力泵送桥塞，桥塞座封，多级点火射孔，套管压裂，连续油管钻除桥塞。压裂段数无限。
套管完井，适用多种套管尺寸，耐温232ºC，耐压86MPa
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美国Bakken油层地层深度2745-3230m渗透率0.0001-1mD（0.005-0.1mD占优）孔隙度2-12%（4-8%占优）水平段长度365.7-3962m采用裸眼封隔器分段压裂平均排量6.2m3/min，平均压力49.5Mpa最多分压18段，压后平均日产油130m3
四.裂缝检测技术
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非常规油气藏形成机理及开发关键技术以川西坳陷上三叠统气藏为例
非常规油气藏形成机理
1、川西坳陷上三叠统气藏的成 因和基本特征
川西坳陷上三叠统气藏位于我国四川省西南部，主要包括四川盆地内的多个 坳陷和构造带。这些气藏的形成主要受控于地质历史时期的地质事件、盆地构造 演化、沉积环境等因素。上三叠统气藏以生物气为主，其中以四川盆地内的须家 河组、自流井组和龙潭组为主要储层。这些储层具有低渗透、低孔隙度、非均质 性强等特点，是形成非常规油气藏的重要条件。
（3）沉积作用：沉积环境对储层的质量和分布具有重要影响。在川西坳陷 上三叠统气藏中，不同沉积环境形成的储层具有不同的特征和分布规律。
3、川西坳陷上三叠统气藏的形 成规律和基本特点
川西坳陷上三叠统气藏的形成规律和基本特点主要包括以下几个方面： （1）非常规油气藏形成于晚三叠世，具有较长的成藏期；
结论本次演示以川西坳陷上三叠统气藏为例，探讨了非常规油气藏形成机理 及开发关键技术。
参考内容
非常规油气藏开发的重要性和意 义
非常规油气藏是指那些在传统技术和经济条件下难以开发和利用的石油和天 然气资源。随着全球能源需求的不断增长和石油资源的日益枯竭，非常规油气藏 的开发逐渐成为各国能源战略的重要方向。本次演示将介绍非常规油气藏的形成 机理和开发关键技术，并探讨未来发展方向。
（1）储层低渗透、低孔隙度、非均质性强，导致产能低下和开发难度大；
（2）气藏分布不均一，储量规模小，资源品质差异大； （3）复杂的成藏规律和影响因素增加了预测和评估的难度；
（4）开发过程中涉及到的环境保护和安全生产等问题。
2、川西坳陷上三叠统气藏的开 发关键技术和策略
针对川西坳陷上三叠统气藏开发的难点和挑战，可以采取以下关键技术和策 略：
2、川西坳陷上三叠统气藏的形 成机理和内在因素
非常规油气开发技术现状及发展趋势分析
非常规油气开发技术现状及发展趋势分析非常规油气是指地质储层复杂，如页岩、煤层气、重油、油砂等非石油天然气资源。
随着传统油气资源逐渐枯竭，非常规油气开发成为一种必然趋势。
然而，由于非常规油气的开发技术相对较新，市场竞争也更加激烈，开发难度更高，因此，如何改善非常规油气开发技术、降低生产成本，提高资源利用效率，一直是非常规油气领域内的研究热点。
一、非常规油气开发技术现状1.页岩气开采技术目前，页岩气主要通过水力压裂技术来实现开采。
在水平钻井的基础上，将高压水和一定比例的勘探液注入页岩层中，使岩层发生裂缝，并使石油天然气从岩层中排出。
2.煤层气开采技术煤层气的开采主要依靠抽采和抽采除瓦斯两种方法。
其中，通过煤体渗透出瓦斯和破坏煤体内部微孔隙结构实现瓦斯释放的方法属于抽采除瓦斯方法。
3.油砂矿开采技术油砂矿的开采技术主要包括矿山法、堆积法、水力输送法和热水法等。
其中，热水法是最为普遍且也是最为成熟的一种方法。
通过加热水来分离原油和油砂，并通过振动式筛网来过滤出杂质，从而达到油砂开采的目的。
4.重油开采技术重油的开采可分为表面开采、地下热采和燃烧驱动三种。
其中，地下热采是最为常见的一种方法。
二、非常规油气开发技术发展趋势1.新型油气储层识别技术非常规油气储层复杂，如何准确快速地识别油气储层成为一个重要问题。
随着科技的不断发展，应用人工智能、互联网技术、遥感技术和地球物理技术等成为非常规油气储层识别的新方向。
2.生产智能化技术非常规油气开发所需的生产力大，采取智能化技术可以降低成本，提高开采效率。
目前，智能化技术已被广泛应用于油气探采、生产、加工和运输等领域。
3.绿色环保技术非常规油气开采可能会对环境造成一定的影响，如何保护环境也成为非常规油气开采发展的关键所在。
在生产和运输过程中采取吸附、过滤等技术来减少尾气排放和污染物产生已经成为一种趋势。
4.海外开发在国内，非常规油气开发已进入了实际生产阶段，但由于油气资源分布不平衡，国内市场面临的竞争也更加激烈。
非常规油气藏复杂缝网压裂机理
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2 、致密气地质资源量 24 万亿 方
致密气：是聚集在覆压基质渗透率≤0.1md致密砂岩中的天然气
地质资源量：24万亿方 探明储量：6万亿方 2015年产量：360亿方
我国主要致密气盆地分布图
10 10
3 、页岩气地质资源量 144 万亿
页岩气：赋存在富有机质页岩储层中的天然气
剪切裂缝在径向上更为发育。
剪切扩张机理图示
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致密气藏——清水压裂、低浓度支撑剂
（二）缝网（体积）压裂的内涵
内涵三：储层岩性具有显著的脆性特征，是实现体积改造的物质基础
•
Barnett页岩含石英矿物37.38%，碳酸
盐矿物19.13%，粘土矿物41.13%；其 中粘土矿物成分不含蒙脱石，以伊/蒙
模的网状裂缝，增加储层基质向人工裂缝供油气能力，从而
实现增产的效果。
15 15
（一）缝网（体积）压裂概念的提出
体积压裂是指在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩 张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相 互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，实现人造“渗透 率”，从而提高初始产量和最终采收率。 体积压裂技术源于低孔、低渗且天然裂缝发育的页岩 气藏开发的实践，是页岩气实现商业开发的首要技术；对 于致密气藏、其他非常规气藏的开发具重要的借鉴意义。
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我国非常规油气资源评价
页岩气地质资源量为80.21万亿方，可采资源量12.85万亿方 煤层气地质资源量为29.82万亿方，可采资源量12.51万亿方 致密气地质资源量为21.86万亿方，可采资源量10.94万亿方 致密油地质资源量为125.8亿吨，可采资源量12.34亿吨
第四次全国油气资源评价（中石油勘探院，2016） 8 8
非常规油藏蓄能体积压裂的合理压裂规模研究
收稿日期：２０２３－０５－２１；修订日期：２０２３－１１－０８。
作者简介：许宁（１９６５—），男，研究生，教授级高级工程师，现从事油气开发研究工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｎ７０２８＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ。
基金项目：中国石油天然气股份有限公司科技专项“超低渗油藏驱渗结合提高采收率关键技术研究”（２０２１ＤＪ１３０４）。
文章编号：１６７３－８２１７（２０２４）０２－００９７－０５非常规油藏蓄能体积压裂的合理压裂规模研究许 宁１，张俊杰１，叶 锋１，周明旺１，贾林兵２，崔晓磊１（１．中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦１２４０１０；２．盘锦市水务集团辽宁盘锦１２４０１０）摘要：蓄能体积压裂是致密油、页岩油主要增产改造技术并成为开发前期主要方式，压裂规模是影响开发成效的重要因素。
根据物质平衡原理，建立了未饱和油藏蓄能体积压裂物质平衡方程。
经实测数据检验，能够准确预测压裂后井控范围内地层压力和地层压力系数随入地物量的变化规律，解决了蓄能体积压裂入地物量、入地液量定量预测问题，有利于优化压裂规模。
结合致密油、页岩油水平井体积压裂投产后平均日产油、无效排液量等开发指标统计和数模预测，认为进液强度１５～１７ｍ３／ｍ较为合理。
成果认识对于致密油、页岩油蓄能体积压裂开发合理压裂规模确定具有借鉴意义，有助于非常规油藏经济效益开发。
关键词：非常规油藏；进液强度；蓄能压裂；地层压力系数；物质平衡方程中图分类号：ＴＥ３５７ 文献标识码：ＡＳｔｕｄｙｏｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｓｃａｌｅｏｆａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｒｅｓｅｒｖｏｉｒＸＵＮｉｎｇ１，ＺＨＡＮＧＪｕｎｊｉｅ１，ＹＥＦｅｎｇ１，ＺＨＯＵＭｉｎｇｗａｎｇ１，ＪＩＡＬｉｎｂｉｎｇ２，ＣＵＩＸｉａｏｌｅｉ１（１．Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ＆ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬｉａｏｈｅＯｉｌｆｉｅｌｄＣｏｍｐａｎｙ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，Ｐａｎｊｉｎ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ１２４０１０，Ｃｈｉｎａ；２．ＰａｎｊｉｎＷａｔｅｒＧｒｏｕｐ，Ｐａｎｊｉｎ１２４０１０，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｉｓｔｈｅｍａｉｎｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｉｇｈｔｏｉｌａｎｄｓｈａｌｅｏｉｌ，ａｎｄｉｔｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅｍａｉｎｍｅｔｈｏｄｉｎｅａｒｌｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｇｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｂａｌ ａｎｃｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅｂａｌａｎｃｅｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｓｅｓｔａｂ ｌｉｓｈｅｄ．Ｉｔｃａｎｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｖａｒｉａｔｉｏｎａｎｄｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｖｏｌｕｍｅｏｆｍａｔｅｒｉａｌｅｎｔｅｒｉｎｇｔｈｅｇｒｏｕｎｄａｆｔｅｒｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ，ａｎｄｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖｏｌｕｍｅｏｆｍａｔｅｒｉａｌｅｎｔｅｒｉｎｇｔｈｅｇｒｏｕｎｄａｎｄｔｈｅｖｏｌｕｍｅｏｆｌｉｑｕｉｄｅｎｔｅｒｉｎｇｔｈｅｇｒｏｕｎｄａｆｔｅｒｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ，ａｎｄｉｔｉｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｓｃａｌｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｖｅｒａｇｅｄａｉｌｙｏｉｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｎｖａｌｉｄｆｌｕｉｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｆｔｅｒｔｈｅｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｓｏｆｔｉｇｈｔｏｉｌａｎｄｓｈａｌｅｏｉｌ，ｉｔｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆ１５－１７ｍ３／ｍｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｓｃａｌｅａｎｄｉｓｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｕｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｏｉｌｒｅｓｅｒｖｏｉｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｆｌｕｉｄｉｎｆｌｏｗｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；ｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｍａｔｅｒｉａｌｂａｌａｎｃｅｅｑｕａｔｉｏｎ 国际能源署（ＩＥＡ）评价中国页岩油可采资源量达４３．５２×１０８ｔ，位居世界第三［１－２］。
4-北美重点非常规油气盆地开发概况及压裂新理念
北美重点非常规油气盆地开发概况
及压裂新理念
1
前言
2007年以来，美国页岩气开发蓬勃发展，页岩气产量呈爆炸式增长。 页岩气革命使美国的天然气价格降至$2.7~3MCF (0.7~0.8元/m3）。 2010年以后由于受气价影响，诸多油公司把重点转入对页岩油（致密 油）的开发，先期在威利斯顿盆地的巴肯页岩油。 2014年下半年国际原油价格出现暴跌，并持续低位运行，油公司和 油服公司共同致力于“提高单井产量和降低建井成本”，从而引发了北 美页岩油气的第二次革命，特别是二叠纪盆地致密油的大规模开发，致 密油产量逐年增加，截止2017年，美国国内致密油日产量已达到430万 桶/日（折年产2亿吨），页岩气年产量达到4200亿立方米。页岩革命不
$2,567
$2,333
$2,922
4
3 2 2
77,000
63,000 19,000 75,000
22 MBoepd
24 MBoepd 10MBoepd 6 MBoepd
2,200+
2,600+ 500+ 1,500+
AEP PXD
$713 N/A
19
一、北美主要非常规油气盆地概况及开发理念
6
一、北美主要非常规油气盆地概况及开发理念
1. 海因斯维尔页岩气概况
1.1 基本概况
位于德州东部和路易斯安娜州西部 气藏面积：18000平方公里 可采储量：2万亿立方米
1.2 储层参数
埋深：3300m～4800m 厚度：30～100m 井底温度：150～175°C 压力系数：～2.05 总孔隙度：8-15% 渗透率：200-500nD TOC：2-5% 成熟度：干气（%R 1.4+）
非常规油气压裂球的研制及分析
第４ ２ 卷
第 ２期
ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＯＦ ０Ｉ Ｌ ８ 乙ＧＡＳ
１ ６ ５
非 常 规 油 气 压 裂 球 的 研 制 及 分 析
张 磊 彭 志 刚 余金 陵 徐 鑫 李 国峰
（ 胜 利石 油 管理 局钻 井 工 艺研 究院 胜利 石 油管理 局 完 井重 点 实验 室 ） 摘 要 压 裂技 术是 开发 非 常规 油 气资 源的核 心技 术 ， 而压 裂球 的质 量 又决定 该技 术 的成败 。 以碳 纤维 （ Ｃ Ｆ ） 和 聚 醚芳 酮（ Ｐ Ｅ ＡＫ） 为原 料 ， 采 用挤 出造 粒 的方 法 制备 了高性 能 Ｐ Ｅ ＡＫ／ Ｃ Ｆ复 合材 料压 裂球 ， 并对其 微观 形 貌 、 热性 能 及 力 学性 能 进 行 了研 究 。结 果 表 明 ，Ｃ Ｆ与 Ｐ Ｅ ＡＫ 结合 紧 密 ， 当Ｃ Ｆ质 量分数 约 为 ２ ５ ％时， Ｐ Ｅ ＡＫ／ Ｃ Ｆ复合 材 料 的热 分解 温度 大 于 ５ ０ ０。 Ｃ， 拉 伸 强度 、 剪 切 强度 及 弯 曲强度 的 力学性 能 良好 。 关键 词 非 常规 油 气 聚 醚 芳酮 热 性 ｎ ｇ Ｚｈｉ ｇ ａ ｎｇ，Ｙｕ Ｊ ｉ ｎｌ ｉ ｎｇ，Ｘｕ Ｘｉ ｎ，Ｌｉ Ｇｕ ｏ ｆ ｅ ｎｇ
（ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇｌ ｉ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ａｄｍ ｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇｙ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，
ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎｉ ｃ ｓ ｐ ｒ ｏｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｏｆ ｔ ｈｅ ｃ ｏｍｐｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｕｄ ｉ ｅ ｄ ． Ｔｈｅ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｉ ｎｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏｍ ｂ ｉ ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ＣＦ ａ ｎ ｄ ＰＥＡＫ ｗａ ｓ ｔ ｉ ｇ ｈｔ ． Ｗ ｈｅ ｎ ｔ ｈｅ ｍａ ｓ ｓ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ＣＦ ｗａ ｓ ａ ｂｏ ｕ ｔ ２５ ，ｔ ｈｅ ｔ ｈｅ ｒ —
非常规油气甜点压裂技术及应用
非常规油气甜点压裂技术及应用非常规油气甜点压裂技术及应用在非常规油气勘探开采领域，甜点压裂技术是一种重要的增产手段。
下面列举几个应用，并详细讲解。
应用1：水力压裂技术水力压裂技术是一种通过高压流体将油层裂缝扩展的方法，在非常规油气开采中得到广泛应用。
通过将压裂液注入井口，高压液体在油层中造成巨大压力，从而形成新的裂缝，使原有的裂缝得以扩展。
这种技术可以有效提高裂缝面积和油气渗透率，进而提高生产率。
应用2：微地震监测技术微地震监测技术是一种通过检测由水力压裂过程中产生的微小地震信号来评估裂缝扩展情况的方法。
通过在注入压裂液的同时监测地震信号的变化，可以得到油层裂缝的形状、长度和方向等信息。
这种技术可以帮助优化压裂过程中的参数设置，提高压裂效果。
应用3：断裂扩展预测技术断裂扩展预测技术是一种通过分析地层中的断裂演化规律来预测裂缝扩展情况的方法。
通过研究裂缝的起始位置、扩展路径和扩展速率等因素，可以预测出油层中可能产生的新裂缝。
这种技术可以帮助确定合理的压裂参数，提高油气开采效率。
应用4：多级压裂技术多级压裂技术是一种通过在同一井眼内进行多次水力压裂操作来增加裂缝数量和面积的方法。
通过在不同的水平段落上进行多次压裂，可以最大限度地提高油气渗透率，进而提高产量。
这种技术适用于具有多个油藏和多个产能层的非常规油气开采。
应用5：添加剂改良技术添加剂改良技术是一种通过添加特定化学物质来改善压裂液性能和增加渗流能力的方法。
通过添加不同类型的助剂，可以改变压裂液的黏度、表面张力和封堵能力等性能指标，从而提高压裂效果。
这种技术可以根据不同的油气田地质条件和产层性质进行调整，提高开采效率。
以上是关于非常规油气甜点压裂技术及应用的一些列举和详细讲解，这些技术在非常规油气勘探开采中起到了重要的作用，带动了油气产量的增长，促进了能源产业的发展。
应用6：分段压裂技术分段压裂技术是一种通过将油层分为多个段落进行压裂，从而增加裂缝数量和面积的方法。
非常规油气藏的名词解释
非常规油气藏的名词解释近年来，随着传统石油和天然气资源的逐渐枯竭，人们逐渐转向开发非常规油气资源，以满足不断增长的能源需求。
非常规油气藏是指那些储量较小、提取困难或者与传统油气开采方式有较大差异的油气资源。
1.页岩气页岩气是一种储存在页岩岩石中的天然气。
与常规天然气相比，页岩气藏中的天然气无法通过岩石孔隙流动，而是以吸附态存在于岩石中。
因此，开采页岩气需要进行水平井和水力压裂技术。
水平井指的是在地下水平钻探的井眼，用以增加气体流动的接触面积。
而水力压裂则是通过注入高压水和化学添加剂来破碎岩石，释放出储存在其中的天然气。
2.煤层气煤层气是储存在煤炭岩层中的天然气。
在煤炭的形成过程中，由于植物残渣和微生物的作用，大量有机质聚集在煤层中，并逐渐转化为天然气。
与页岩气类似，煤层气的开采依赖于水平井和水力压裂技术。
此外，煤层气开采还需要特殊的排采系统来将从钻探井中抽取的天然气和瓦斯与煤层中的瓦斯分开，以确保工艺安全。
3.致密砂岩油气藏致密砂岩油气藏是指砂岩中存在的储量极低的油气藏。
砂岩是一种吸水性较低的岩石，其孔隙和裂缝较小，很难形成持续的油气运移途径。
因此，致密砂岩油气藏的开发需要采用水平井和压裂技术。
但与页岩气和煤层气不同的是，致密砂岩油气藏开采主要是以液态油和天然气的形式存在。
4.油砂油砂是一种由碎石、砂和粘土组成的岩石，其中含有油质颗粒。
这些颗粒中的油质是化石燃料的前体，通过加热和化学处理可以转化为石油。
油砂主要存在于加拿大、委内瑞拉等国家。
由于油砂中的油质颗粒与沙石结合较为紧密，开采困难且成本较高。
目前，主要的油砂开采方式是露天采矿和地下溶解等技术。
虽然油砂开采对环境造成的影响较大，但其巨大的储量使其成为重要的非常规油气资源之一。
5.深海天然气水合物深海天然气水合物是指储存在深海底部的含有甲烷和水分子的冰状物质。
当水合物受到压力和低温的影响时，甲烷分子与水分子结合形成稳定的晶体结构。
深海天然气水合物主要分布于大陆坡、陆架边缘和海底丘陵等地区。
非常规储层压裂改造技术进展及应用
非常规储层压裂改造技术进展及应用一、本文概述随着全球能源需求的持续增长，非常规储层资源的开发利用越来越受到重视。
非常规储层，如页岩、致密砂岩等，由于其低孔低渗特性，压裂改造技术成为了提高其开采效率的关键。
本文旨在综述非常规储层压裂改造技术的最新进展，包括压裂液体系、压裂工艺、裂缝监测与控制等方面，并探讨这些技术在国内外油气田的实际应用情况。
通过对相关文献的梳理和案例分析，本文旨在为非常规储层压裂改造技术的发展提供理论支持和实践指导，推动该领域的技术创新和产业升级。
二、非常规储层压裂改造技术的发展历程非常规储层压裂改造技术的发展，经历了从传统水力压裂到现代复杂储层压裂技术的转变。
在过去的几十年里，随着全球能源需求的不断增长，以及对传统油气资源的日益开采，非常规储层如页岩、致密砂岩等逐渐成为油气勘探开发的重要领域。
这些储层具有低孔、低渗、非均质性强等特点，使得常规的压裂技术难以满足开发需求，推动了非常规储层压裂改造技术的不断创新与发展。
初期，非常规储层压裂主要依赖于传统的水力压裂技术，通过高压泵注大量液体来形成裂缝，从而提高储层的渗透性。
然而，这种方法在非常规储层中往往效果不佳，因为这些储层的岩石性质复杂，裂缝扩展困难。
随着技术的进步，科研人员开始尝试使用多种压裂液体系，如泡沫压裂液、稠化压裂液等，以提高压裂效果和降低对储层的伤害。
同时，为了更精确地控制裂缝的扩展方向和长度，研究人员开始引入地质导向、数值模拟等先进技术，为压裂施工提供更为准确的指导。
近年来，随着水平井技术的广泛应用，非常规储层压裂改造技术迎来了新的突破。
水平井技术能够使得井筒与储层接触面积更大，有利于裂缝的扩展和油气的流动。
在此基础上，研究人员又进一步开发出了分段压裂、多级压裂等复杂压裂技术，以适应不同储层条件和开发需求。
随着环保要求的日益严格，非常规储层压裂改造技术也在不断探索环保型压裂液和减少水资源消耗的新方法。
例如，利用二氧化碳等环保介质作为压裂液，既能够满足压裂需求，又能减少对环境的影响。
油气井压裂增产工艺及新发展-水力压裂基础知识
很多男学生会选择走到公路，能搭上车辆那就更好
？ 每天都是转的远的同学先到家
水力裂缝
含油气的多孔储层岩石
压裂基础知识技术培训
径向流 流动形态变化 原理是什么？
•渗流面积小、渗流阻力大，产量相对较低；
裂缝线性流 双线性流 地层线性流 拟径向流
•产量来源于裂缝中流体的弹性膨胀，流动基本上是 线性的，流动时间很短，意义不大；
任务：城中住处出发，去野外采集各种矿石标本 过程：3小时过去了。。。。。。。。。 老师喊收工：回宾馆洗澡、吃晚饭。。 。 。 。 分布在四处野外的同学们会怎么回住处。。。。。 1、原路返回住处………… 2、走到公路，再走回住处…………… 3、走到公路，再做车辆回住处…………………
压裂基础知识技术培训
无裂缝的油气径向流动
井筒
黑箭头表示油 气流动路径
含油气的多孔储层岩石
压裂基础知识技术培训
唐山赵各庄实习。。。。。
任务：城中住处出发，去野外采集各种矿石标本 过程：3小时过去了。。。。。。。。。 老师喊收工：回住处洗澡、吃晚饭。。。。 。 分布在四处野外的同学们会怎么回去。。。。。
压裂基础知识技术培训
1. 油流动的动力是：油藏的原始压力与井底 压力的差值； 2.渗透率越大的地层石油产量越高； 3.油质好的油更容易采出。
压裂基础知识技术培训
亚伯拉罕·马斯洛的不朽名句：
是自弗洛伊德以来最伟大的心理学家。需求层次理论， 激励理论。
“在你唯一的工具是一把锤子时， 每个问题的开始看起来都像一根钉子。”
基本概念 利用地面高压泵组，以超过地层吸收能力的排量将高
粘液体（压裂液）泵入井内，而在井底憋起高压，当该压力 克服井壁附近地应力达到岩石抗张强度后，就在井底产生裂 缝。继续将带有支撑剂的携砂液注入压裂液，裂缝继续延伸 并在裂缝中充填支撑剂。停泵后，由于支撑剂对裂缝的支撑 作用，可在地层中形成足够长、有一定导流能力的填砂裂缝。
微震压裂监测— 一种新的非常规油气藏勘探技术
微震压裂监测—一种新的非常规油气藏勘探技术（作者：王大兴蔡克汉）美国IHS公司是为全球能源客户(石油、天然气、煤炭、电力、核能、可再生能源和清洁能源等企业)提供能源信息分析、研究和预测等业务的技术服务公司，其Kingdom勘探开发决策系统的Kingdom VuPAK微震监测分析Microseismic软件中的微震解释与可视化功能可以帮助我们更好的解释断层和裂缝、测量压裂生产等活动影响的区域范围、确定区域断裂和裂隙方向等，利用微震监测功能可以提高非常规油气藏的产能。
岩石破裂会伴随产生强度较弱的地震波，称为“微地震”。
微地震事件发生在裂隙之类的断面上。
通常情况下这些断裂面是稳定的。
然而，当原来的应力受到生产活动干扰时，岩石中原来存在的或新产生的裂缝周围地区就会出现应力集中、应变能增高；当外力增加到一定程度时，原有裂缝的缺陷地区就会发生微观屈服或变形、裂缝扩展，从而使应力松弛，储藏能量的一部分以弹性波（声波）的形式释放出来产生小的地震，即所谓微地震。
微地震监测技术就是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动之影响、效果及地下状态的地球物理技术。
微地震压裂监测技术是近年来在低渗透油气藏压裂改造领域中的一项重要新技术。
该项技术通过在邻井中的检波器来监测压裂井在压裂过程中诱发的微地震波来描述压裂过程中裂缝生长的几何形状和空间展布。
它能实时提供压裂施工产生裂隙的高度、长度和方位角，利用这些信息可以优化压裂设计、优化井网或其他油田开发措施，从而提高采收率。
油气藏勘探新技术-微地震压裂检测一、前言中国低渗透油气资源十分丰富，随着我国低渗透油气开发技术的不断突破，未来几年必将形成一定的油气开发规模。
因此，对已开发的低渗透油气田如何进一步提高开发效益，对于石油工业的发展有着十分重要的意义。
区块整体压裂改造技术作为低渗透油田高效开采的有效方法，在各个低渗透油田被广泛采用。
因此必须对区块整体压裂改造技术进行系统研究，以期对不同类型的低渗透油藏提出相应的开发模式，以提高开采效益与开发水平。
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− 北美的非常规作业每3个中就 GULFCOAST
33%
有1个(33%)
ROCKIES
32%
− 国际市场中每5个中就有1个 WILLISTON/BAKKEN
30%
(20%)
MARCELLUS/UTICASHALE
25%
PERMIANBASIN
22%
▪ 总结出：“蛮力”不是解决
EAGLEFORDSHALE
18% 14%
施工人员缺乏经验/人为错误
13%
4 地面设备问题
12%
胶液没有破胶
1%
提高储层认知度
我们看到了什么– Barnett 案例
70%的产气量 30%
生产剖面
½ 的射孔
20%
10%
0% 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
SPE 103202
应力
3.5
H3
2.5 2
• 在中等盐度水中性能优越 • 高浓度盐水中性能较好
总悬浮固体(TSS)
25 m (limits to be further defined)
总溶解固体 (TDS)
10,000 mg/L
20,000 mg/L
大于100,000 mg/L
(还未确定上限)
总多价阳离子
(e.g. Ca2+ + Mg2+ + Fe3+)
案例#1 – Seneca Resources
SPE 159681 – 2012ATCE
案例#1 – Seneca Resources
84,000 ft3/ft
132,000 ft3/ft
SPE 159681 – 2012ATCE
案例#1 – Seneca Resources
结果
▪ Mangrove设计的所有井泵入更多的支撑剂，并且泵速更高，压力 更低
30
30.00
20
20.00
0.5 gpt B145 SGL Tap wat添er a加mb降ient阻tem剂p 后的 0.5 gpt J609 SGL Tap wate目r 标 ambient temp
10
10.00
0
0
0.2000
40
60
80
100
120
140
160
180
Time (sec)
0
Hydraulic Fracture
Natural Fracture
Cross?
Dilate?
Dilate & Reactivate?
TerraTek
LargeBlock
Test Experiments
SPE139984
水力压裂模拟
Wiremesh
非常规裂缝网络模型
案例#1 – Seneca Resources
8000 7000 6000
Barnett Woodford
Fayetteville Eagle ford
5000 Marcellus Haynesville
4000
3000 2000 1000
0
将成熟的理念方法用到其他的油田
• 提高产量 • 加速理解
但是…
• 需要利用巨大的资源 • 采收率仅12-15% • 技术仍在发展提高
20%
25%
30%
% from Perf Cluster
Perf Cluster
28 25 22 19 16 13 10 7 4 1
0%
2%
4%
6%
8% 10% 12% 14%
% from Perf Cluster
100多口页岩气水平井生产测井的普遍现象。
基于Petrel平台的综合工作流程
构造 岩性
主裂缝 井筒
主裂缝 井筒 连接点 (次裂缝)
连接点 (次裂缝)
岩石结构
间距
0.5, 6, …ft
2 3
岩石结构
间距
0.5, 6, …ft
2 3
滑溜水降阻剂
- H-O-H -
-
-
淡水
-
H-O-H
-
-
H-O-H
-
H-O-H
Mg2+ -
-
H-O-H
Ca2+
-
H-O-H
-
盐水
Mg2+
--
-
-
-
Ca2+
H-O-H
井
完井设计方法
平均破裂压力 (psi)
平均地面压力 (psi)
平均泵速 (bbl./min)
支撑剂实际用量 vs. 设计
更低的地 面压力 更=多的支撑剂铺置 A
B&C
几何方式 工程设计
5572
7277
5160
7095
69.7
68%
81.1
83%
区别
工程设计
93%
97%
116%
122%
SPE 159681 – 2012ATCE
▪ 改造体积提高57%，并沿井筒更加均匀分布 ▪ 试气产量提高
Well
WellA WellB WellC
完井方式
几何方式 工程设计 工程设计
MaxFlow
Tubing
(mmscfd/1000’) Press.(psi)
450
1500
600(+33%) 1800
640(+40%) 1800
Choke
5/8” 5/8” 5/8”
10
20
30 40
50
60
70
Rate(L/min)
斯伦贝谢公司的降阻剂：
配液用水
降阻剂@ 0.5gpt
B315 淡水降阻剂
B145
J609
中浓度盐水降阻剂 高浓度盐水降阻剂
总结
• 在淡水中性能优越 • 中高盐度水中不推荐
使用
•在淡水中性能优越
•中等盐度水中性能较好 •水温较低时水化较慢
• 在淡水中性能较好
无破胶剂
MMCF
▪收集分析90口井数据
▪低破胶剂浓度：1ppt过硫酸氨 ▪高破胶剂浓度：4.2ppt过硫酸氨 ▪6个月后产能增加50%
累
计
高破胶剂浓度
产
量
（
低破胶剂浓度
）
时间（月）
通过提高破胶剂浓度，可以使裂缝的导流能力保持较高的水平，获得较好 的长期措施效果。
破胶剂优选
胶囊破胶剂
AP
过硫酸氨
J475
剪切敏感性 粘度 (cP) @ 100 s-1
ThermaFRAC高温液体体系
高
• 200 ~ 375 ℉ [93 ~ 191 ℃]
• 兼具硼和锆交联液体体系的优点
• 消除了剪切敏感性
• 提高了热稳定性
低 温度 （℉）
时间(分钟)
破胶剂优选
导流能力恢 复率
82oC,350-400#/Mgal冻 胶，关井12小时
80 Tap water (Sugar Land,PTXr)e. s20s-u25rdeeginC. Falo0w.r5at"e ~P18igppme. vs. Rate
70.00
70
60.00
60
50
50.00
40
40.00
0.5 gpt B315 SGL Tap water ambient temp
支撑剂的发展
− 支撑剂的导流能力随时间一直在提高
− 提高支撑剂的强度 − 粒径分布 − 树脂涂层
− 一直没有改变的是: 支撑剂的圆球形状
16000 14000
12000 10000
8000 6000 4000 2000
0
石英砂 2.6
100%SiO2
低度陶粒
中强陶粒
2.7
3.2
比重, g/cm3
高强陶粒
F108/F111/F112 –防水锁助排剂
作用机理
实验液体：溶液实验环境：
表面活性剂
表面张力
无
接触角度
毛细管作用力
15倍
P c 2 cos
r
毛细管作用力的定义
降低表面张力， 但不可能降低到 0
接触角增大趋于90 ， 极大的降低毛细管作用力
压裂材料优选
2. RodPROP柱状支撑剂
闭合应力, psi
非常规油气藏压裂新技术
斯伦贝谢油井增产服务部
内容提纲
▪ 基于地质和油藏建模的优化压裂设计（Mangrove）
− 处理水平段的非均质性 − 认识和利用复杂裂缝
▪ 压裂材料优选
− 适应性的压裂液体系 − RodPROP柱状支撑剂
▪ 压裂工艺新技术
− HiWAY高速通道压裂技术 − BroadBand Sequence“宽带”压裂技术 − FiberFRAC纤维压裂技术 − MaxCO3新型转向酸技术
SPE 159681 – 2012ATCE
压裂材料优选
1. 适应性的压裂液体系
各类压裂设计的目标: 页岩
▪ 常规压裂裂缝：
- 较宽，高导流
- 高支撑剂浓度→粘性胶液
▪ 滑溜水压裂:
- 更大的压裂改造体积(ESV) - 低砂比，低粘度液体
主裂缝 井筒
▪ 混合型压裂:
- 较大改造体积，高近井地带导流 能力
Petrel支持从地震到模拟的工作流程
水力压裂是对油气藏的永久性改造
DFN
Mangrove模块弥补了Petrel在完井和压裂设计优化
定义天然裂缝网络 相结合方面的空缺