压裂选井层条件方法
压裂方法分类及选择条件
压裂方法分类及选择条件一、压裂设计的原则和方法压裂设计的原则是最大限度的发挥油层潜能和裂缝的作用，是压裂后油气井和注入井达到最佳状态，同时还要求压裂井的有效期和稳定期长。
压裂设计的方法是根据油层特性和设备能力，以获取最大产量和经济效益为目标，在优选裂缝几何参数基础上，设计合适的加砂方案。
二、压裂技术2.1合层压裂2.1.1油管压裂油管压裂就是压裂液自油管泵入油层。
其特点是施工简单，且油管截面小、流速大，其压裂液的携带能力强，又不会增加液流阻力和设备负荷，降低了有效功率。
2.1.2 套管压裂套管压裂液是井内不下入油管，从套管里直接泵入压裂液进行压裂。
其特点是施工简单，可最大限度的降低管道摩阻，从而相应的提高了排量和降低了泵压，但携带能力差，一旦造成砂堵，无法进行循环解堵。
2.1.3 环形空间压裂环形空间压裂是压裂液从套管和油管的环形空间泵入油层。
它与前两种方法相比，具有阻力损失小，适应抽油井不起泵压裂的特点，但流速低，携砂能力低。
2.1.4 油、套管同时进行压裂油、套管同时进行压裂是在井里下入油管，压裂时油管接一台压裂车。
施工时，压裂液从油、套管同时泵入，支撑剂从套管加进。
其特点是利用油管泵入的液体从油管谢出来时改变流向，可以防止支撑剂下沉，若一旦发生砂堵，进行反循环也比较方便。
因此，这种压裂适宜于中深井压裂。
2.2 分层压裂2.2.1 球堵法分层压裂如果同时开采渗透率不同的多层，当压裂液泵入井里后，液体首先进入高渗层，一般低渗层是压裂的目的层，这时就将若干赌球随液体泵入井中，赌球将高渗层的孔眼堵住，等压力憋起即可将低渗层压开。
这种方法可在一口井中多次使用，一次施工可压开多层。
对于射孔井，可用尼龙球，随压裂液进入井内并坐在高渗透层部位的炮眼上，以堵塞炮眼，即可将井内压力憋起，从而压开低渗透层的裂缝，此法可在一次压裂中多次重复使用，施工结束后，井底压力降低，堵球在压差的作用下，可以反排出来。
2.2.2 选择性压裂在同一开发层系中，由于地质上的非均质性，也存再高渗和低渗层段的差别。
采油工程第5章水力压裂技术
(1) 前置液：它的作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的 裂缝以备后面的携砂液进入。在温度较高的地层里，它还可起 一定的降温作用。有时为了提高前置液的工作效率，在前置液 中还加入一定量的细砂以堵塞地层中的微隙，减少液体的滤失 (2) 携砂液:它起到将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂 缝内预定位置上的作用。在压裂液的总量中，这部分比例很大 携砂液和其他压裂液一样，有造缝及冷却地层的作用。携砂液 由于需要携带密度很高的支撑剂，所以必须使用交联的压裂液 (如冻胶等)。 (3) 顶替液:中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有 预防砂卡的作用；最后顶替液是注完携砂液后将井筒中全部携 砂液顶替到裂缝中，以提高携砂液效率和防止井筒沉砂。
乳化压裂液适用于水敏、低压地层。 其他应用的压裂液还有聚合物乳状液、酸基压裂液和醇基 压裂液等，它们都有各自的适用条件和特点，但在矿场上应用 很少。
5.3 支撑剂
支撑剂的作用在于支撑、分隔开裂缝的两个壁面，使压裂施工结束后 裂缝能够得到有效支撑，从而消除地层中大部分径向流，使井液以线性流 方式进入裂缝。水力压裂的目标是在油气层内形成足够长度的高导流能力 填砂裂缝，所以，水力压裂工程中的各个环节都是围绕这一目标选择支撑 剂类型、粒径和携砂液性能以及施工工序等。 支撑剂的性能好坏直接影响着压裂效果。填砂裂缝的导流能力是评价 压裂效果的重要指标。填砂裂缝的导流能力是在油层条件下，填砂裂缝渗 透率与裂缝宽度的乘积，导流能力也称为导流率。 5.3.1 支撑剂的性能要求 （1）粒径均匀，密度小。支撑剂的分选不好，小粒径的支撑剂会运 移到大粒径砂所形成的孔隙中，堵塞渗流通道，影响填砂裂缝导流能力， 所以对支撑剂的粒径大小和分选程度有一定的要求。 （2）强度大，破碎率小。支撑剂的强度是其性能的重要指标。水力 压裂结束后，裂缝的闭合压力作用于裂缝中的支撑剂上，当支撑剂强度比 缝壁面地层岩石的强度大时，支撑剂有可能嵌人地层里；缝壁面地层岩石
综合评判方法优选压裂井层
综合评判方法优选压裂井层【摘要】目前，压裂技术已经成为油田增产、稳产的重要措施之一。
压裂井层的优选是措施成功与否的关键。
本文应用综合评判方法研究了压裂井层的优选问题。
该方法快速灵活、简便易用，能够综合考虑多因素的影响，消除人为误差。
这种方法同样可以应用于补孔、调剖、堵水措施的井层优选。
【关键词】压裂井层1 前言水力压裂就是利用必要的设备和工具从地面向目的层泵入液体，使储层孔隙重的流体压力超过储层的破裂压力，在储层中形成一条人工裂缝，同时利用流体携带支撑剂充填裂缝，使裂缝闭合后仍具有较高的导流能力，从而降低油、气流入井筒内的渗流阻力，提高油气井的产量。
压裂的目的是改善油层井底附近的渗流条件，调整油井的出油剖面，使更多的油层动用起来，增加油井出油能力，控制油田含水上升速度，提高注水波及体积，改善油田开发效果。
目前油田上常用的压裂井层优选方法是，通过人工分析各井有效厚度、砂岩厚度、综合含水和产液量数据确定压裂井层。
这种方法有两个比较明显的缺点。
一是工作量大、费时费力。
二是人为因素影响较大。
这种方法受工作人员的经验限制，不同的人可能会做出不同的选择结果。
为此，本文应用综合评判方法对压裂井层的优选问题进行了有益的探讨。
2 压裂井层选择依据2.1 选择压裂井层时应考虑的原则选择压裂井层应考虑以下条件：（1）中、低渗透油层和含油砂层：（2）动静不附油层；（3）压裂层段与注水层段相连通，并注水效果好；（4）压力层段内小层数不宜过多，渗透率差异要小些；（5）压裂层段上下隔层厚度要大于3.0m，并且固井质量要好；（6）未见水油层。
2.2 选定压裂井层的条件（1）要有油井近期的分层测试资料；（2）油层压力要高；（3）油井必须要有耐高压施工条件；（4）压裂层要与注水井相连通；（5）主力油层有堵塞；（6）主力油层变差部位。
3 综合评判方法综合评判方法是一种综合考虑多个指标，对各个指标赋予一定分数，利用各指标的权重及分数分析研究对象是否可选的方法。
压裂设计规范
中国石油天然气集团公司企业标准油水井压裂设计规范Specification for fracturing programor oil＆water welll范围本标准规定了压裂井选井选层的依据、地质设计的编写、工艺设计的选择与编写、施工准备、压裂施工、压裂后排液、求产、资料录取、施工总结、压裂施工质量控制和安全与环保的技术要求。
本标准适用于油水井压裂设计。
探井、气井压裂设计亦可参照使用。
2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示标准均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
SY/T 5107-1995水基压裂液性能评价方法SY/T 5108-1997压裂支撑剂性能测试推荐方法SY/T 5289-2000油井压裂效果评价方法SY/T 5836-93 中深井压裂设计施工方法SY/T 6088-94深井压裂工艺作法SY/T 6362-1998石油天然气井下作业健康、安全与环境管理体系指南3选井、选层3.1选井、选层应具备的资料3.1.1地质情况：区块构造，井所处构造的位置，井与周围油、水井的连通情况，井控面积，距断层的距离。
3.1.2钻井资料：钻井液性能、浸泡油层的时间、钻井过程中事故处理、固井情况。
3.1.3井身结构：套管组合，各类套管规格、钢级、壁厚。
3.1.4储层参数和物性：储层岩性、物性、岩石力学参数、地应力剖面参数、地层破裂压力、含油水饱和度、地层天然裂缝的发育情况、储层敏感性分析、气测资料，组合测井资料。
3.1.5射孔资料：射孔方式、射孔井段、射孔弹类型、射孔方位角、孔数、孔密。
3.1.6试油资料：试油方式、油层厚度、地下流体物性、地层压力、地层测试计算的各种参数，油、气、水产量、油气比、含水比。
3.1.7本井历次作业概况：修井的内容和方法及对地层及套管造成的伤害。
3.1.8本井生产动态资料，低产原因分析。
《井下作业》第四章水力压裂技术
货源广、便于配制、价钱便宜。大型压裂中，压裂液是压裂施工费用中的主要组
成部分。速溶连续配制工艺大大方便了施工，减少了对液罐及场地的要求。
二、压裂液的类型
目前常用的压裂液有水基压裂液、酸基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液及泡沫压裂液
等。具有粘度高、摩阻低及悬砂能力好等优点的水基冻胶压裂液，已成为矿场主要使用的压
裂液
81
（ 一 ）水 基 压 裂 液
水基压裂液是用水溶胀性聚合物经交联剂交联后形成的冻胶。常用的成胶剂有植物胶、
纤维素衍生物以及合成聚合物；交联剂有硼酸盐、钛、锆等有机金属盐等。在施工结束后，
为了使冻胶破胶还需要加入破胶剂，常用破胶剂有过硫酸铵、高锰酸钾和酶等。
活性水压裂液
在水溶液中加入表面活性剂的低粘压裂液称为活性水压裂液。这种压裂液配制简单、成
第 四 章 水 力 压 裂 技 术
水力压裂是利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中， 在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层 产生裂缝。继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在 支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，使井达到 增产、增注的目的。
施工资料统计出来的，破裂压力梯度值为：
。可以用各地区的破裂压力梯度的
大小估计裂缝的形态，一般认为 小于
时形成垂直裂缝，而大于
时
则是水平裂缝。因此深地层出现的多为垂直裂缝，浅地层出现水平裂缝的几率大。这是由于
浅地层的垂向应力相对比较小，近地表地层中构造运动也较多，水平应力大于垂应力的几率
也大。有时会碰到破裂压力梯度特高的地层，这可能是由于构造关系或岩石抗张强度特别大
重复压裂技术及选井选层的原则
重复压裂技术及选井选层的原则摘要：给出了目前国内外实施的重复压裂三种方式，分析了影响重复压裂效果的因素，确定了重复压裂选井选层的原则。
同时对重复压裂技术综合评价提出了认识，即重复压裂的水力裂缝方位可能与第一次形成的裂缝方位有所不同，重复压裂可能产生新的水力裂缝和重新优选压裂材料；对于致密气藏，重复压裂设计的原则是增加裂缝长度，对于高渗透性气藏，则应提高裂缝的导流能力。
重复压裂技术是改造失效井和产量已处于经济生产线以下的压裂井的有效措施。
关键词：重复压裂机理；压裂主要方式重复压裂是指在同一口井进行两次或两次以上的压裂。
这主要是压裂后随着生产时间的延长，导致油(气) 产能在一段时间后下降，或者是该井压裂后经过一段时间，又发现了其它层位上有更大的开发潜力，于是又对其进行压裂。
通过部分重复压裂井初次压裂瞬时停泵和重复压裂瞬时停泵所测，初次压裂施工瞬时停泵压力普遍高于重复压裂时的瞬时停泵压力，即重复压裂的破裂压力要低于初次压裂的破裂压力，分析可能是由于重复压裂裂缝重合于初次压裂裂缝所致。
由于初次压裂岩石的抗张强度要高于重复压裂时岩石的抗张强度，因此，重复压裂时的破裂压力要低于初次压裂时的破裂压力。
1国内外实施的重复压裂主要方式（1）层内压出新裂缝。
由于厚油层在纵向上的非均质性，油层内见效程度不同，层内矛盾突出而影响开发效果。
可以通过补射非主力油层或对非均质厚油层重复压裂、或者压裂同井新层等措施改善出油剖面，从而取得很好的效果。
（2）延伸原有裂缝。
油田开发过程中，由于压力、温度等环境条件的改变，引起原有压裂裂缝失效。
这类井需要加砂重新撑开原有裂缝，穿透堵塞带就可以获得不同程度的效果。
（3）改向重复压裂。
油田的低渗透层已处于高含水期，原有裂缝控制的原油产量已接近全部采出，裂缝成了水的主要通道，但某些井在现有采出条件下尚控制有一定的剩余可采储量。
这时最好的办法是将原有裂缝堵死，重新压裂，在与原有裂缝呈一定角度方向上造新缝，这样既可堵水，又可增加采油量。
石油工程技术 井下作业 油田井下压裂技术要点分析
油田井下压裂技术要点分析1油田井下压裂施工技术工艺分析1.1分隔分层压裂工艺作为油田井下压裂施工中较为常用的压裂施工技术，分隔分层压裂工艺的工艺成本较高且工艺流程相对复杂。
封隔器作为该工艺重要设备主要由单封隔型、双封隔型以及滑套型三种。
其中，单封隔型多用于大型油井与中型油井中，主要应用在油井的最下层。
而双封隔型的应用较为广泛，可以适应任何种类的油井，同时，压裂施工受到油井层限制较小。
对于滑套性封隔器来说，则可以用于反复压裂、较深的油井中。
在应用滑套性封隔器压裂过程中，首先应保证压裂机喷砂仪上有滑套，其原因在于能够确保内部压力、压裂较大，能够实现迅速喷射。
现阶段，该项技术应用在国内油田中应用较为广泛。
1.2限流分层压裂工艺当压裂施工技术要求较高且较为复杂时，多采用限流分层压裂工艺。
主要应用于压开层数多、压裂所需压力差异性较强的施工中。
限流分层压裂工艺在实际的应用过程中需要针对具体情况进行高速喷射口的改变，也就是利用随时改变高速喷射口直径的方式有效改变喷射压力，从而进一步提升单位时间内的注入量。
施工时，首先需要采用直径相对较小的喷射口，逐渐提高井下的压力，直到压力高于油井所能承受的最大负荷后，再进行直径的改变，采用较大直径口径的喷射口。
针对不同油井层的压力，确保油井层产生裂缝能够顺利流出原油。
除此之外，对于水平油井来说，限流分层压裂工艺的应用能够依据油层厚度的不同，采取施加不同压力的方式，使得压裂能够纵向产生裂缝，进而提高工艺水平。
但同时，需要注意的是，限流分层压裂工艺往往对高速喷射井口的直径与密度有着较高的要求，所以仅适合满足其条件的油井。
由于局限性较强，在实际应用中受到了制约。
1.3注蜡球选择型压裂工艺在进行油田井下压裂时，注蜡球选择型压裂工艺的施工原理在于改变原有的堵塞剂，并将其更换为注蜡球进行后续的压裂。
一般来说，最先受压的为具有高渗透层的油井，随着蜡球不断封堵高渗透层，会导致井下压力不断增强，一旦压力到达相应程度时，油层便会随之产生裂缝。
煤层气井压裂技术
专题研讨
压裂
S1 S2
S3
6
图1 压裂过程示意
专题研讨
✓压裂材料：压 裂液和支撑剂
✓施工参数：排 量和压力
图2 压裂施工现场
✓压裂设备：泵 车(组)、液罐、
砂车、仪表车7来自三 压裂液专题研讨
3.1 种类
水基压裂液、泡沫压裂液、油基压裂液、乳化压裂液 清洁压裂液，纯气体压裂液（液化）。
3.2 发展
憋压 造逢
裂缝延伸 充填支撑剂
裂缝闭合
4
专题研讨
2.2 压裂的一般流程
原始煤层压裂井的施工主要经过3个阶段:完井阶段、储 层改造阶段(即射孔、压裂阶段)、排水采气阶段。 （1）压裂方案设计：（裂缝几何参数优选及设计；压裂液类
型、配方选择及注液程序；支撑剂选择及加砂方案设 计；压裂效果预测和经济分析等。 ） （2）压前准备：配制压裂液，压裂车组、设备调试完毕。 （3）施工过程： ①前期：注入前置液，降低滤失，破裂地层，造缝， 降温，压开裂缝后前期加入细砂。 ②中期：注入携砂液，携带支撑剂（先中砂后粗砂）、 充填裂缝、造缝。 ③后期：注入顶替液，中间顶替液：携砂液、防砂卡； 末尾顶替液：提高携砂液效率和防止井筒沉砂。 5
另一方面较小颗粒残渣，穿过滤饼随压裂液一道进入 地层深部，堵塞孔隙喉道。 (4) 粘土矿物膨胀，煤粉运移堵塞裂隙，引起压裂压力增 大，裂缝方向改变。 (5) 压裂液与储层不配伍造成的伤害，可能发生化学反应。
12
专题研讨
表1 国内外压裂液类型及使用现状
压裂 液类型
优点
缺点
适用范围
使用比例
国外 国内
水基 压裂液
9
专题研讨
前置液
携砂液
顶替液
压裂工艺基础知识介绍
压裂工艺基础知识介绍目录一、压裂工艺概述 (2)1. 压裂的定义与目的 (2)2. 压裂技术的发展历程 (3)3. 压裂工艺的重要性 (5)二、压裂工艺基本原理 (6)1. 压裂液的组成及作用 (7)（1）主要成分 (8)（2）添加剂的功能 (9)2. 压裂液的流动性与黏度控制 (10)3. 岩石的破裂机理 (11)（1）应力与应变的关系 (12)（2）岩石的破裂条件 (13)三、压裂工艺操作流程 (14)1. 井场准备与设备配置 (16)（1）井场选址与布局 (17)（2）设备选择与配置 (18)2. 施工前的准备工作 (19)（1）井筒处理 (21)（2）压裂液的准备 (21)3. 压裂施工流程 (23)（1）压裂液的注入 (24)（2）压力控制 (25)（3）裂缝的扩展与控制 (26)4. 施工后的工作 (28)（1）井场清理 (29)（2）数据分析与评估 (30)四、压裂工艺的关键技术 (31)一、压裂工艺概述压裂技术是一种常用的油气藏开发技术，是指通过将高压介质注入油气藏缝中，以增加缝隙的有效面积，从而提高油气采收率的一种工艺。
压裂就是利用外力的强大冲击，使岩石裂缝变大或者新形成裂缝，从而扩大油气藏的产能。
评价及设计:对油气藏进行详细的测井、物理模型模拟等，确定压裂的适宜性及最佳工艺参数，例如压裂液种类、压裂泵送量、压裂压力等。
压裂泵送:通过压裂泵等设备，将压裂液以高压泵入油气藏中，使岩石裂开。
压裂液选择:压裂液种类多样，常见的有水基粉体系、水基酸体系、油基体系等，其选择要考虑油气藏特征和压裂目标。
控压处理:压裂完成后，需要通过控压处理，稳定油气藏，防止裂缝过早闭合。
压裂技术在油气田开发中得到广泛应用，特别是对低渗透或岩性和天然裂缝发育不良的油气藏，其效果显著，能够有效提高油气产能。
1. 压裂的定义与目的压裂技术是油气井增产及煤层气、页岩气等非常规油气资源高效开发的一种关键工艺。
在地下油气井实施过程之中，由于岩石的密实性和高渗透层间的限制，油气井的生产能力受到自然渗透率的束缚，进而导致产能低下。
压裂选井层条件方法
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂的选井选层应该符合以下几种情况 和条件：
1）所选井层有充足的剩余可采储量，它是重 复压裂后提高油井产量的物质基础，没有剩 余可采储量的井，就没有重复压裂的必要。
2）所选井层有充分的地层能量，它是重复压 裂后油井生产时间长短的关键。如果没有充 分的地层能量，即使进行重复压裂，油井的 产量也不会提高。
选井（层）的一般原则
压裂选井（层）应考虑的条件
油层条件：油层应具有工业开采价值；油相渗
透率在（0.1~20）×10-3µm2，对解堵压裂可大于 20×10-3µm2；油层与气层、水层间的隔层厚度应 大于10m；压裂找油的探井可不受以上条件的限制。
井身条件：油层套管抗内压值高于地层破裂压
力1MPa以上且无损坏；2）油层上下各30m内固井 质量为良好级。
重复压裂技术—影响因素分析
地质因素
目前地层压力 剩余可采储量 有效渗透率 相渗曲线类别 地下原油粘度 配套注水
工程因素
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂与第一次压裂有一个重要的区别， 就是重复压裂必须对前次压裂所形成的裂缝 有充分的认识。因此，重复压裂之前，必须 考虑：所选择重复压裂井目前的状况；前次 压裂所形成裂缝的状况；前次压裂的工艺技 术水平等。通过这些认识，确定所选择的井 是否具备重复压裂的条件，前次压裂失效的 原因，原来压裂工艺的不足，提出重复压裂 的潜在能力，采用新的技术路线和途径。
选井（层）的一般原则
酸处理的选井（层）原则
优先选择在钻井过程中油气显示好、而试油效果差 的井层 优先选择邻井高产而本井低产的井层 对于多产层位的井，应进行选择性（分层）处理 靠近油气、油水边界的井，或存在气水夹层的井， 不宜酸压 对套管破裂变形，管外串槽等井况不适宜酸处理的 井，应先进行修复待井况改善后再处理
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。
压裂选井层条件方法
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂的选井选层应该符合以下几种情况 和条件：
1）所选井层有充足的剩余可采储量，它是重 复压裂后提高油井产量的物质基础，没有剩 余可采储量的井，就没有重复压裂的必要。
2）所选井层有充分的地层能量，它是重复压 裂后油井生产时间长短的关键。如果没有充 分的地层能量，即使进行重复压裂，油井的 产量也不会提高。
重复压裂技术—影响因素分析
地质因素
目前地层压力 剩余可采储量 有效渗透率 相渗曲线类别 地下原油粘度 含水率
有效厚度
重复压裂工艺 对应注水井的配套注水
工程因素
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂与第一次压裂有一个重要的区别， 就是重复压裂必须对前次压裂所形成的裂缝 有充分的认识。因此，重复压裂之前，必须 考虑：所选择重复压裂井目前的状况；前次 压裂所形成裂缝的状况；前次压裂的工艺技 术水平等。通过这些认识，确定所选择的井 是否具备重复压裂的条件，前次压裂失效的 原因，原来压裂工艺的不足，提出重复压裂 的潜在能力，采用新的技术路线和途径。
地面条件：井场要能保证压裂设备的进出和摆
放。
选井（层）的一般原则
可作为压裂的对象
有足够的地层压力和含油饱和度 井底污染，试油中产量小的井 合适的地层系数（kh） 低渗透的注水井或为扩大吸水段的注水井 井况好。
选井（层）的一般原则
不宜可作为压裂的对象
井况不好 油水边界、油气边界附近的井 油层能量枯竭的井
选井（层）的方法
模糊理论 神经网络
综合评判法 多层次模糊聚类
模糊神经网络 人工神经网络 神经网络专家系统
分层压裂技术
对于多油层或厚油层，需要分层（段） 压裂，以保证压开需要造缝层（段）。
压裂基础知识
压裂基础知识一、基本概念1、闭合压力使裂缝恰好保持不致于闭合所需的流体压力。
它小于开始形成裂缝所需的破裂压力，并始终小于裂缝的延伸压力，且与地层中垂直于裂缝面上的最小主应力大小相等、方向相反。
二、压裂井（层）的选择1.压裂选井选层的一般原则压裂主要解决有一定储量的低渗透层的产量问题，对于井底堵塞而影响生产的井，压裂同样有很好的效果。
对于下列情况的井，应选作压裂的对象。
（1）压裂层具有足够的油源，具备增产的可能。
（2）地层参数要求：A.地层系数（kh）对压裂效果有很大的影响。
地层系数过低，从地层向裂缝供油能力太弱，得不到好效果，一般的经验是：（kh）为（0.5~100）×10-3μm2.m的油层可以压裂。
B.地层孔隙度一般应大于10%（对于砂岩）。
C.地层有效渗透率一般应小于10×10-3μm2（3）对岩性及胶结度。
对石灰岩、白云岩、砂岩、砾岩产层都有能取得有效的压裂效果。
（4）对于已经进行过各项措施井。
对已进行过酸化及其它各种增产措施的井压后都能获高产。
2.不宜压裂的几种情况（1）高含水层；（2）对于靠近边水，注水井或见水效果明显的井；（3）高渗透层、地下亏空大的井；（4）固井质量不高，有管外串槽的以及套管损坏的井。
一、压裂方式（一）、合层压裂1、油管压裂在深井中，应在油层以上坐封隔器，必要时带水力锚及套管加压平衡，以避免套管受到高压而破坏。
但是，由于油管截面积小，会增加液注以阻力和设备负荷，降低有效功率。
2、环形空间压裂其优点是阻力损失小。
缺点是流速较低，携砂能力弱。
3、油、套管合压裂压裂时油管接一部压裂车，套管接加砂压裂车。
施工时，油管、套管同时泵入粹体，从套管加砂。
其优点是利用油管泵入的液体，从油管鞋出来时流向改变，可防止压裂砂下沉。
一但发生砂堵，进行反循环洗井也比较方便。
因此，油管、套管同时压裂适合于深井压裂。
4、套管压裂其优点是施工简单，可以最大限度地降低管路摩阻。
精选水平井压裂工艺技术
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。
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
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。
4
州78-平71
06.08.30
49.3
48.8
16.1
14.2
5956
5
肇62-平22
06.12.04
16.2
15.4
10.1
9.1
2280
6
肇33-平28
07.01.07
油田井下压裂施工工艺
油田井下压裂施工工艺油田井下压裂施工工艺是一种用于增加原油或天然气产量的技术，它通过在油井中注入高压流体以破裂地层岩石，从而增加油气的产出能力。
该技术已经在油田开发中得到了广泛应用，成为了提高油气产量和延长油井寿命的重要手段。
下面我们将详细介绍油田井下压裂施工工艺的流程、方法和作用。
一、工艺流程1. 前期准备在进行井下压裂前，需要进行充分的准备工作。
首先要对油井进行地质勘探，确定地层岩石的性质和构造。
然后根据地质条件和井下压裂的需要，选择合适的压裂液、压裂弹药和压裂设备。
要做好安全生产准备工作，确保施工过程中不发生意外。
2. 井下注水在进行井下压裂前，通常会先进行井下注水操作。
注水的目的是为了增加井下地层的压力，从而减小压裂操作中对地层岩石的破坏，提高压裂效果。
3. 压裂液的准备在进行井下压裂前，需要准备好压裂液。
压裂液是由水、添加剂和悬浮固体颗粒（如砂子）混合而成的一种高压流体。
它的主要作用是在井下地层中形成裂缝，增加地层的渗透性，从而提高油气的产出能力。
4. 压裂施工在准备工作完成后，就可以进行井下压裂施工了。
压裂施工通常由三个关键步骤组成：首先是充注压裂液，然后是引爆压裂弹药，最后是注入压裂液以打开地层裂缝。
在整个施工过程中，需要严格控制压力和流量，确保压裂操作的有效进行。
5. 后续处理在井下压裂施工完成后，需要对压裂井进行后续处理。
这包括清理井下产生的残渣和回收压裂液，以及监测地层压力和油藏产量的变化。
需要对井下设备和管道进行检修和维护，保证井下压裂施工的长期效果。
二、方法与技术1. 压裂液压裂液是井下压裂施工的核心。
它的成分和性质直接影响着压裂效果。
常见的压裂液成分包括水、添加剂（如聚合物、表面活性剂等）和悬浮固体颗粒（如砂子）。
在选择压裂液时，需要考虑地层岩石的性质、油藏的储量和渗透性，以及井下设备的承压能力。
2. 压裂弹药压裂弹药是用于在井下地层中形成裂缝的关键工具。
它通常由装有爆破药和引爆装置的管道、套管和射孔弹头组成。
煤矿井下定向钻孔水力压裂岩层控制技术及应用
煤矿井下定向钻孔水力压裂岩层控制技术及应用随着煤矿采掘深度的加深，煤与矸石间的岩层压力越来越大，岩层破坏和顶板事故的风险也随之增大，严重影响了采煤的安全和效益。
井下定向钻孔水力压裂技术是目前防治岩层破坏和顶板事故的一种较有效的方法之一。
本文以某煤矿为例，介绍井下定向钻孔水力压裂技术及其应用。
一、定向钻孔的准备工作1.钻孔设备准备为保证钻孔的定向性和精度，应选择适合的钻孔设备，其工作性能稳定、生产能力大。
一般可选择射流钻头等设备。
2.现场勘测井下岩层勘测工作是保证钻孔定向精度的关键。
应对煤层厚度、含沙岩层、断层等地质条件进行综合考虑，选取适宜的钻孔位置和钻孔方向。
二、水力压裂工作1.水射压力设定根据现场钻孔的情况、岩层的物理力学性质和压力状态，对水射压力进行设定，一般情况下水射压力应在10MPa-20MPa之间。
2.水泵选用需要选择一台功率大、排量大、压力高、稳定可靠的水泵设备，根据水射压力的不同进行调节。
3.水射管的安装在控制区域内选择钻孔位置，安装水射管，定向孔径一般为φ50mm，孔深一般为160m-320m之间。
钻孔安装完毕后，按照孔深进行龙骨式管道的安装。
4.水力压裂材料的准备现场要充分准备水力压裂的材料，材料应具有压力和韧性，能固化和嵌填裂缝。
（1）进水：将水泵调整到设定的水射压力，将水从水射管注入到岩层内。
（2）压裂：在确定的压力下，用水力破碎机使岩层发生裂缝，使水流沿裂缝深入到岩层中。
（3）压裂液固化：在裂缝中注入固化液，使其形成固体体系，填充已裂缝道。
（4）检验：在压裂完毕后，进行钻孔侧壁的核查，若发现裂缝未充满，可采取补缝方法。
三、应用效果通过某煤矿的试验，井下定向钻孔水力压裂技术表现出了良好的效果，有效地控制了岩层破坏和顶板事故的发生。
同时还对矿井的正常生产和经济效益起到了积极的作用。
煤矿井下压裂设计施工规范标准
前 言
煤矿井下压裂是煤矿瓦斯强化抽采、区域治理的重要技术措施。为规煤矿井下压裂设计与施工,特制订本标准。
本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。
本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会技术归口。
本标准起草单位：省煤层气开发利用、中国矿业大学、煤炭科学研究总院。
本标准主要起草人：光杰、王思鹏、郭启文、史小卫、锡慧、东科、梁安民、明闯、袁宗柱、红晓、白新华、林萌、付江伟。
…………………………〔3〕
…………………………〔4〕
式中：
Lf——单翼裂缝长度,单位为米〔m〕；
E——岩石弹性模量,单位为帕〔Pa〕；
Ape——孔隙弹性常数,
………………………….〔5〕
式中：
v——泊松比；
a——毕奥特常数,a=1-CM/CR；
CM——岩石压缩系数,Pa-1；
CR——综合压缩系数,〔不渗透介质a=0〕Pa-1；
b> 不具备保护层开采条件的高瓦斯煤层；开采保护层时有煤与瓦斯突出危险的保护层,被保护层宜优先选择穿层压裂；
c> 抽采不达标的煤层。
4.2 未卸压煤层进行压裂预抽,依据煤层瓦斯抽放的难易程度分为三类,见表1。
表1 煤层压裂情况分类表
类别
钻孔流量衰减系数
d-1
煤层透气性系数
m2/MPa2.d
选择类别
容易抽放
Sv——上覆层应力,单位为帕〔Pa〕；
Shi——在无上覆层和孔隙压力条件下的初始水平应力,单位为帕〔Pa〕；
σT——岩石抗强度,单位为帕〔Pa〕；
pi——地层孔隙压力,单位为帕〔Pa〕。
5.3.6.1压裂管路液柱压力
PH=压裂管路高程落差H〔m〕乘以压裂液密度〔MPa/m〕。
水力压裂技术
压裂工艺技术 压裂工艺技术是影响压裂增产效果的
一个重要因素。对于不同特点的油气层，
必须采取与之相适应的工艺技术，才能
保证压裂设计的顺利执行和取得较好的增 产效果。
压裂方式选择 压裂方式选择是压裂工艺中的一个很重要的
内容。压裂方式的选择主要是根据地质条
件、井身状况、工艺技术水平而定。
目前常用的压裂方式有：合层压裂、分层压 裂、一次分压多层和深层压裂。
结合离子，从而改变其理化性质，或破坏其离子交换能力，或破坏双
电层离子云之间的斥力，从而达到防止粘土水合膨胀或分散迁移的效 果。
压裂液的主要添加剂
7、降阻剂。在进行深井压裂作业时，需用降阻剂降低压 裂液在注入管柱中的沿程摩擦阻力，以提高泵效。 8、降滤失剂。通过在压裂液中添加降滤失剂可以增强压
裂液造壁性能，降低液体滤失量，提高液体效率。
压裂液的性能
5、配伍性。压裂液要与地层条件下的各种岩石矿物及流体有 较好的配伍性，不应在进入地层后产生不利于油气渗流的物 理-化学反应。 6、低残渣。要尽量降低压裂液中水不溶物的数量（残渣）， 以免降低岩石及填砂裂缝的渗透率。 7、易返排。施工结束后大部分注入液体应能返排出井外，以 减少压裂液的损害。 8、货源广。价格便宜，便于配制。
低压管汇 储液罐
砂罐
混砂车
供液管汇
压裂泵车 监控车 高压管汇
压裂井口
压裂施工现场示意图
压裂增产增注机理
1、降低井底附近渗流阻力 2、改变井底附近渗流形态，使原来的径 向流动改变为油层流向裂缝近似性的单 向流和裂缝到井筒的单向流动，消除了 径向节流损失，大大降低了能量的消耗。
压裂液的定义和作用
压裂液是水力压裂改造油气层过程中的
- 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)。
不宜可作为压裂的对象
井况不好
油水边界、油气边界附近的井 油层能量枯竭的井
选井（层）的一般原则
酸处理的选井（层）原则
优先选择在钻井过程中油气显示好、而试油效果差 的井层
优先选择邻井高产而本井低产的井层
对于多产层位的井，应进行选择性（分层）处理 靠近油气、油水边界的井，或存在气水夹层的井， 不宜酸压 对套管破裂变形，管外串槽等井况不适宜酸处理的 井，应先进行修复待井况改善后再处理
重复压裂技术—影响因素分析
地质因素
目前地层压力 剩余可采储量 有效渗透率 相渗曲线类别 地下原油粘度 含水率 有效厚度
重复压裂工艺 对应注水井的配套注水
工程因素
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂与第一次压裂有一个重要的区别， 就是重复压裂必须对前次压裂所形成的裂缝 有充分的认识。因此，重复压裂之前，必须 考虑：所选择重复压裂井目前的状况；前次 压裂所形成裂缝的状况；前次压裂的工艺技 术水平等。通过这些认识，确定所选择的井 是否具备重复压裂的条件，前次压裂失效的 原因，原来压裂工艺的不足，提出重复压裂 的潜在能力，采用新的技术路线和途径。
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂的选井选层应该符合以下几种情况 和条件：
3）前次压裂的规模不够，裂缝的导流能力低， 油井的产量下降快。 4）前次压裂所使用支撑剂的强度不够，支撑 剂破损严重，或者支撑剂的铺置不合理，或 者使用的压裂液与地层不匹配，导致地层受 到严重伤害，影响产量。
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂的选井选层应该符合以下几种情况 和条件：
1）所选井层有充足的剩余可采储量，它是重 复压裂后提高油井产量的物质基础，没有剩 余可采储量的井，就没有重复压裂的必要。 2）所选井层有充分的地层能量，它是重复压 裂后油井生产时间长短的关键。如果没有充 分的地层能量，即使进行重复压裂，油井的 产量也不会提高。
选井（层）的方法
综合评判法 多层次模糊聚类
模糊理论 神经网络
模糊神经网络 人工神经网络 神经网络专家系统
分层压裂技术
对于多油层或厚油层，需要分层（段） 压裂，以保证压开需要造缝层（段）。 暂时堵塞剂（堵裂缝） 堵球（填炮眼） 封隔器卡分法 填砂选压 分流法
重复压裂技术
所谓重复压裂，是指油井或水井经过第一 次压裂失效后，对其同井同层进行第二次或更 多次的压裂，提高油气井产量。早在50年代， 国内外就已经开始进行重复压裂，由于受当时 技术和认识水平的限制，一般认为，重复压裂 是原有水力裂缝的进一步延伸，或者是使已经 闭合的水力裂缝重新张开。到了80年代中后期， 国内外又符重复压裂作为一项重要的技术课题 进行了全面的研究，获得了一些新的认识，形 成了一些新的理论。
选井（层）的一般原则
压裂选井（层）应考虑的条件
油层条件： 油层应具有工业开采价值；油相渗
透率在（ 0.1~20 ）×10-3µ m2 ，对解堵压裂可大于 20×10-3µ m2 ；油层与气层、水层间的隔层厚度应 大于10m；压裂找油的探井可不受以上条件的限制。
井身条件： 油层套管抗内压值高于地层破裂压
力1MPa 以上且无损坏； 2 ）油层上下各 30m 内固井 质量为良好级。
பைடு நூலகம்
地面条件： 井场要能保证压裂设备的进出和摆
放。
选井（层）的一般原则
可作为压裂的对象
有足够的地层压力和含油饱和度 井底污染，试油中产量小的井 合适的地层系数（kh）
低渗透的注水井或为扩大吸水段的注水井
井况好。
选井（层）的一般原则