2.水力压裂压裂裂缝的开启和形成过程模拟

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水力压裂_精品文档

水力压裂什么是水力压裂？水力压裂（Hydraulic Fracturing，简称水压）是一种在地下岩石层中注入高压水和添加剂以制造裂缝的技术。

它被广泛用于油田和天然气开采中，旨在增加地下储层的渗透率和产量。

水力压裂是目前广泛使用的一种增产方法，可应用于各种类型的地质结构和岩石组合。

水力压裂的原理和过程压裂液的组成水力压裂过程中使用的压裂液是由水、砂和添加剂组成的混合物。

水的主要作用是传递压力，并在裂缝形成后将砂颗粒带入其中以保持裂缝的开放性。

砂颗粒的大小和形状可以根据具体的地质条件进行调整。

添加剂通常包括粘度剂、消泡剂、防菌剂和界面活性剂等，用于改善压裂效果以及保护设备。

压裂过程水力压裂通常是在千米以下的深井中进行的。

整个过程分为多个步骤：1.预处理：地下岩石的特性和地质结构分析后，会进行预处理来确定最佳注水点和压裂压力。

这一步骤通常包括孔隙度测量、浸泡实验和岩心分析等。

2.井筒注水：在进行水力压裂前，需要先在井筒中注入压裂液。

压裂液通过井筒进入地下岩石层，加压注入。

3.裂缝扩张：高压的压裂液在地下岩石层中流动，对岩石施加巨大的压力。

这个过程会导致岩石层裂缝扩张，增加油气的渗透区域。

4.砂颗粒进入：压裂液中的砂颗粒会随着液体一起进入岩石裂缝中。

这些砂颗粒的作用是防止裂缝在裂缝压力释放后重新闭合。

5.压力释放：压力释放后，压裂液从井筒中排出，油气开始从裂缝中渗出到井筒中。

水力压裂的优势和挑战优势1.提高产量：水力压裂可以显著增加地下储层的渗透率，从而提高油田和天然气田的产量。

2.提高可采储量：通过裂缝扩张和增加储层渗透性，水压可以开发以前无法利用的油气资源。

3.可针对不同地质条件：水力压裂可以适应不同类型的地质结构和岩石组合，具有一定的灵活性。

挑战1.环境影响：水力压裂过程中使用的大量水和化学添加剂可能对地下水资源和环境造成污染。

2.地震风险：水力压裂过程中产生的岩石应力释放可能导致地震活动，尤其是在地下注水压力较大的地区。

水力压裂裂缝启裂扩展数值模拟

水力压裂裂缝启裂扩展数值模拟何泽轩【摘要】水力压裂过程中对裂缝的启裂和扩展的研究有重大的理论意义.本论文利用Franc2D/L软件,它一方面克服了其他有限元软件需要不断手动划分网格的缺点,另一方面也保证了裂缝尖端参数的精度.本文所要做的第一步是要建立模型,再对水力压裂过程中,裂缝的启裂和扩展进行数值模拟.通过数值模拟,得到了压裂过程中人工裂缝周围地应力的分布,为更好地进行体积压裂裂缝受力分析奠定了基础.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2017(036)008【总页数】4页(P58-61)【关键词】水力压裂;数值模拟;Franc2D/L;裂缝启裂扩展【作者】何泽轩【作者单位】西安石油大学,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TE357.14在全球油气勘探程度持续增长的条件下，传统常规石油天然气被发现的数量在减少，而且规模同样亦在缩减[1]。

依据我国的资源开采现状，对石油天然气的常规勘探基本上已经趋于稳定，若想要增大开采量，还是有些难度的，除此之外，我国非常规的汽油资源还是挺丰富的，但是还有待于大规模开发[2]。

参考以往的研究成果，纵观国内外，水力压裂对非常规油气田的开发明显是一个非常有效的手段[3，4]。

因此针对非常规储层水力压裂后裂缝的启裂情况、裂缝的形成和裂缝进一步扩展方面进行数值模拟研究，了解在压裂前后裂缝周围的应力状况，以便对水力压裂裂缝的整个形成过程有一个更好的理解。

将地层看成无限大，各项均质的理想线弹性岩体，在建立模型时，作出以下几个假设：（1）水力裂缝在地层中的延伸情况可以归结为平面应变问题；（2）根据地层中的地应力状态，可以忽略垂向应力的作用；（3）忽略井筒造成周围附近的地应力场变化，以及压裂液在地层中的渗透和滤失作用造成的压力损失。

通过以上的假设条件，本文建立二维平面模型，模型大小设置为200 m×200 m，最小水平主应力（Ph）方向为坐标轴中的x方向，最大水平主应力（PH）方向为坐标轴中的y方向，通过Franc2D/L自带的CASCA软件建立好有限元模型后，导入Franc2D/L软件。

水力压裂

携砂液
防止井筒沉砂。
水力压裂技术
压裂液的性能要求： ①滤失少： ③摩阻低：造长缝、宽缝取决于它的粘度与造壁性
②悬砂能力强：取决于粘度摩阻愈小，用于造缝的有效功率愈大
④稳定性好：热稳定性和抗机械剪切稳定性 ⑤配伍性好：不应引起粘土膨胀或产生沉淀而堵塞油层 ⑥低残渣： ⑦易返排：以免降低油气层和填砂裂缝的渗透率减少压裂液的损害
1 x1 x E
x2

E
y
x3

E
z
水力压裂技术
由于存在侧向应力的约束，则：
x x1 x 2 x 3
令： x 得：
1 x y z 0 E

y
x y

1
z
考虑到构造应力等因素的影响，可以得到最大、最小水平侧压系数主应力为：
水力压裂技术
(二)井壁上的应力 1.井筒对地应力及其分布的影响
地层三维应力问题转化为二维方法处理
y H (1) 当当 r ， ra a x (2) ， x y 时， (3) 随着时， 2 2的增加， 3 H ， 2 x x y min 0 ,180 y
3
压缩并使油藏流体流动的压差
使压裂液滤失于储层内的压差裂缝壁面滤饼的压力差
水力压裂技术
（三）具有造壁性压裂液滤失系数CⅢ
滤失系数CⅢ是由实验方法测定
加压口
滤失量 ml
α
Vsp
tg m
筛座（含滤纸或岩心片）出液口图4-4 静滤失仪示意图
0
1
2 3min 4 时间，

水力压裂的工艺过程

水力压裂：
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，使井达到增产增注目的工艺措施。
一、油井应力状况
(一)地应力
z
y
垂向应力：上覆层的岩石重量。
Z S gdz
0
H
x
Z Z Ps 有效垂向应力：
如果岩石处于弹性状态，可根据广义虎克定律建立岩石的有效水平应力与有效垂向应力的关系：在三向应力作用下，x轴方向上的应变分别为：
1 x1 x E
第六章水力压裂技术
主要内容：
(1) 造缝机理 (2) 压裂液 (3) 支撑剂 (4) 压裂设计
压裂的定义：
用压力将地层压开一条或几条水平的或垂直的裂缝，并用支撑剂将裂缝支撑起来，减小油、气、水的流动阻力，沟通油、气、水的流动通道，从而达到增产增注的效果。
压裂的种类：(根据造缝介质不同)
水力压裂高能气体压裂利用特定的发射药或推进剂在油气井的目的层段高速燃烧，产生高温高压气体，压的液体二氧化碳和石英砂进行压裂，干法压裂利用100% 裂地层形成多条自井眼呈放射状的径向裂无水无任何添加剂，压后压裂液几乎完全排出缝，清除油气层污染及堵塞物，有效地降地层，可避免地层伤害。其关键技术是混合砂低表皮系数，从而达到油气井增产的目的子进入液体二氧化碳中的二氧化碳混合器。适的一种工艺技术。用于对驱替液、冻胶或表面活性剂的伤害敏感的地层，适合的储层包括渗水层、低压层及有微粒运移的储层以及水敏性储层。

第九章水力压裂

1、 Eaton法（1969）
Eaton法在美国海湾地区应用比较广泛。该方法的前提条件是：（1）岩层处于均匀水平地应力状态(horizontal in site
stress state )；（2）地下岩体充满节理、层理和微裂隙；（3）钻井液在压力作用下沿裂隙侵入，张开裂缝( crack)只需克服垂直裂缝面的地应力。
principal stress )的方向扩展。由于最小主地应力一般都是
水平方向，因此裂缝一般是垂直缝，对于直井，裂缝如下图所示。
图9-1 直井水力压裂垂直裂缝
井眼中，水力压裂(hydraulic fracture )会在垂直于最小地应力(minor in site stress )的方向产生两个对称的裂缝翼。如果两个水平地应力(horizontal in site stress )相等，裂缝( crack)方向就很难确定。
如下四种基本用途。
1、克服近井地带污阻
目前的钻井技术不可避免的造成近井地带的污染，它包括钻井液的液相污染和固相污染，这些污染常使油气从地层流入井内的能力大为减弱。水力压裂(hydraulic fracture )可以改造污染带，提高其渗透性，建立良好的油流通道。水力压裂后的油气产量可增加几倍到几十倍。
一、漏失试验(leak-off test )
在钻井过程中最容易出现破裂的层位是套管鞋附近。因此漏失试验(leak-off test )是在下套管固井后，钻十几米后做，以确定地层的最小破裂压力梯度(minor break-down pressure gradient )。漏失试验(leak-off test )过程：关井，用水泥车通过钻杆泵入泥浆，记录压力和时间或泵入量。当压力偏离直线时，停泵。典型的漏失实验曲线如下图(图9－3)所示。

水力压裂工艺流程

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2.水力压裂压裂裂缝的开启和形成过程模拟

– 当有效应力穿过某平面超过临界值，就会发生拉伸破坏
– 这个临界值成为抗拉强度, 这是岩石特征属性
• 剪切破坏
– 当剪应力沿着某个面且足够大，会引起剪切破坏
– 最终，在缺省区域中沿着破坏面，这个面的两边将会在摩擦过程中相对移动
剪应力
注入压裂液(孔隙压力增大)
有效正应力有效应力= 总应力 – 孔隙压力
多级人工裂缝
使用 BB 模型
添加 BB 模型
*HYDROFRAC IJK 1:31 3 3:20 02 1:31 9 3:20 02 1:31 15 3:20 02 1:31 21 3:20 02 *MAGNIFYDJ 1E3 *DISPLACTOL 5.E-02
有限元（地质力学网格）
连续法保持连续
离散法可以分离
裂缝渗透率
BB模拟计算
裂缝宽度计算
裂缝宽度
×
√
裂缝长度
×
√
裂缝高度
×
√
应力及有限元概念
有效应力
• 有效应力是指总应力引起的岩石本身所承受应力，有效应力等于总应力减去
有效孔隙压力
’
p
’
p
孔隙压力、有效应力和总应力
σ = σ’ + αP
• σ是指总应力 • σ’是指有效应力 • α是指Biot系数用于描述流固耦
两个模型的地质力学裂缝宽度对比– Layer 15
未使用 BB 模型
使用 BB 模型
单一裂缝
两个模型的渗透率I与裂缝渗透率I区域对比
未使用 BB 模型
使用 BB 模型
单一裂缝
两个模型的地质力学网格裂缝间距比对– Layer 15
L
L+a

水力压裂

该理论认为，地下岩层处于均匀水平地应力状态，该理论认为，地下岩层处于均匀水平地应力状态，其中充满着层理、微裂隙和（张开或隐形的）天然裂缝，着层理、微裂隙和（张开或隐形的）天然裂缝，流体在压力作用下将沿这些薄弱面侵入，使其张开并向岩层延伸，作用下将沿这些薄弱面侵入，使其张开并向岩层延伸，且张开裂缝的流体压力只需克服垂直裂缝面的地应力。开裂缝的流体压力只需克服垂直裂缝面的地应力。
现场测试方法
利用长源距声波测井（LSDS）取得纵波速度和利用长源距声波测井（LSDS）横波速度，利用密度测井求得岩石密度，横波速度，利用密度测井求得岩石密度，可获得岩石力学参数的动态值。得岩石力学参数的动态值。
E d = ρ bυ s2
2 3υ p − 4υ s2 2 υ p − υ s2
地如果破裂压力梯度小于0.0150.018 ①地如果破裂压力梯度小于0.0150.018 MPa／m 时，多为水平裂缝；多为水平裂缝；如果破裂压力梯度大于0.023 ②如果破裂压力梯度大于0.023 MPa／ m 时，多为垂直裂缝。直裂缝。
二、地层破裂压力
采集方法理论计算方法— 理论计算方法 Eaton法法
IC
I
K I≥ K
IC
岩石断裂韧性的大小与施工泵压（岩石断裂韧性的大小与施工泵压（即破裂压力和裂缝延伸压力的高低呈正比，）的高低呈正比，与水力裂缝缝长的长短呈反比。在一定条件下，在一定条件下，岩石断裂韧性的大小可使水力裂缝方位不再沿水平最大主应力方位延伸而发生转向。水平最大主应力方位延伸而发生转向。
水力压裂造缝及增产机理压前评估（压裂选井选层）压前评估（压裂选井选层）压裂材料的优化选择水力压裂设计水力裂缝诊断压后评估

第六章水力压裂

第六章水力压裂水力压裂(hydraulic fracturing)是利用地面高压泵组，以超过地层吸液能力的排量将高粘压裂液泵入井内而在井底产生高压，当该压力超过井壁附近地应力并达到岩石抗张强度，使地层产生裂缝。

继续注入压裂液使水力裂缝逐渐延伸；随后注入带有支撑剂的混砂液，使水力裂缝继续延伸并在缝中充填支撑剂。

停泵后，由于支撑剂对裂缝壁面的支撑作用，在地层中形成足够长的、足够宽的填砂裂缝，从而实现油气井增产和注水井增注。

图6-1为水力压裂作业示意图。

水力压裂的增产增注机理主要体现在：(1) 沟通非均质性构造油气储集区，扩大供油面积；(2) 将原来的径向流改变为线性流和拟径向流，从而改善近井地带的油气渗流条件；(3) 解除近井地带污染。

水力压裂主要用于砂岩油气藏，在部分碳酸岩油气藏也得到成功应用。

图6-1 水力压裂作业示意图1—混砂车；2—砂车(罐)；3—液罐（组）；4—压裂泵车(组)；5—井口；6—压裂管柱；7—动态裂缝；8—支撑裂缝；9—压裂液；10—储层本章从水力压裂系统工程角度全面阐述压裂造缝机理、压裂液材料性能与评价方法、裂缝延伸模拟、支撑剂在裂缝中运移分布、水力压裂设计和水力裂缝诊断评估方法，并扼要介绍水力压裂技术新发展。

第一节水力压裂造缝机理水力压裂裂缝的形成和延伸是一力学行为，水力裂缝的形态与方位对于有效发挥压裂对储层的改造作用密切相关，必须掌握水力压裂的裂缝起裂与延伸过程的力学机制。

本节从地应力场分析及获取方法入手介绍水力裂缝的形成机理、造缝条件、裂缝形态与方位、破裂压力预测方法。

图6-2为水力压裂施工泵压变化的典型示意曲线。

F点对应于地层破裂压力（使地层破裂所需要的井底流体压力），E点为瞬时停泵压力（即压裂施工结束或其它时间停泵时的压力），反映裂缝延伸压力（使裂缝延伸所需要的压力），C点对应于闭合压力（即裂缝刚好能够张开或恰好没有闭合时的压力），S点为地层压力。

压裂过程中的泵压是地应力场、压裂液在裂缝中流动摩阻和井筒压力的综合作用结果。

《水力压裂技术》PPT课件

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24
➢腐蚀 ➢破碎 ➢镶嵌
➢支撑挤下沉
➢破胶不彻底，胶质残余物堵塞
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5
水力压裂的现场实施压裂施工设备
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6
水力压裂的现场实施压裂施工设备
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7
HQ2000型压裂车
外型尺寸： 11.78m×2.5m×3.97m 总重：31.9t
前后桥距：8.7m
转弯半径：18m 离地间隙：260mm 离去角：24° 最高工作压力：103.4MPa 最高工作压力下排量：
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15
几种压裂工艺
分层压裂工艺技术
油田开发进入中后期以后，层间矛盾加剧，水窜严重，有针对性的分层压裂技术是挖潜的重要手段。
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16
压裂防砂技术
A、树脂防砂机理
Байду номын сангаас
覆膜砂是在筛选好的石
英砂表面，涂敷一层能够耐
高温的树脂粘合剂，制成常
温下呈分散粒状的树脂覆膜
砂，施工时在泵入石英砂后
期将树脂覆膜砂尾追泵入油
层，在油层温度和压力下，
树脂粘合剂交联固化，在井
底附近形成一个渗透率较好
且具有一定强度的挡砂屏障
以达到防止地层出砂的目的
。
h
17
压裂防砂技术
树脂砂提高导流能力的机理主要体现在两方面： 1、树脂砂外层的树脂薄膜可以防止破碎砂粒的运动。 2、树脂砂达到一定温度后，将会胶结，使裂缝内的支撑剂固结，这样可以进一步防止碎屑运移。
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9
施工准备
井场准备压裂液准备支撑挤准备应急方案
压裂施工
设备运转情况检查施工监测
h
压裂液支撑挤管汇泵车采油树采油树保护器安全会议施工会议

水力压裂课件

2 地层流体压缩性影响的滤失系数Cc
– 地层流体可压缩，其压缩系数为ＣＲ – ΔＰＣ＝ＰＣ－ＰＲ为常数； – 渗滤前缘的位置不随时间变化。
3 造壁性影响的滤失系数Cw
– 滤饼的沉积厚度ΔＬｗ与通过缝壁的滤失量成比例关系，即α＝Ｖｗ／ΔＬｗ，α为累积
– 滤饼对压裂液的渗透率Ｋｗ与其厚度的大小无关，亦即Ｋｗ
– 滤饼内压裂液的渗滤流动服从达西定律。
方法：静态法动态法
4 动态滤失与静态滤失的比较
4 综合滤失系数
P Pw PV PC
Pw PV PV Pc PC Ps
Pw Pv
Pc
Ps
通常，用P代替PW，PV，PC
综合滤失系数
(1)调和平均法
1 1 1 1 C C1 C2 C3
(2) 压力平衡法：
压裂液的组成
• 前置液 • 携砂液 • 顶替液（完整的压裂泵注程序中还可以有清孔液、前
垫液、预前置液）
对压裂液的性能要求
(1) 与地层岩石和地下流体的配伍性； (2) 有效地悬浮和输送支撑剂到裂缝深部； (3) 滤失少； (4) 低摩阻； (5) 低残渣、易返排； (6) 热稳定性和抗剪切稳定性。
氧化破胶剂适用于pH=3~14。普通氧化破胶剂适用温度54~93℃，延迟活化氧化破胶剂适用温度83~116℃。常用氧化破胶剂是过硫酸盐（过硫酸氨）、过氧化物（H202)
有机弱酸很少用作水基压裂液的破胶剂适用温度大于93。
油基压裂液中典型的破胶剂是碳酸铵盐、液
(3) 热应力
2 人工裂缝方位
裂缝方向总是垂直于最小主应力
• 显裂缝地层很难出现人工裂缝。 • 微裂缝地层 —垂直于最小主应力方向； —基本上沿微裂缝的方向发展，把微裂缝串成显裂

水力压裂模拟实验步骤

水力压裂模拟实验步骤介绍水力压裂技术是一种通过注入高压液体将裂缝延伸至岩石深处的技术，常用于增强油气井的产能。

水力压裂模拟实验是一种通过实验模拟真实地下岩层环境的方法，来研究水力压裂过程的实验。

实验所需材料和设备•岩心样品•水力压裂装置•液压泵•压力传感器•测压仪•数据记录设备实验步骤1. 预备工作在开始实验前，需要做好一些预备工作： 1. 准备岩心样品：选择适合实验的岩心样品，并进行样品充填和封装。

2. 准备水力压裂装置：将水力压裂装置安装在实验台上，并连接好液压泵、压力传感器和测压仪。

3. 检查设备：检查每个设备的工作状态，确保没有故障或泄漏。

2. 准备实验条件设置合适的实验条件是进行水力压裂模拟实验的关键，包括： 1. 注入液体：选择适当的压裂液体，并根据实验需要调整粘度和浓度。

2. 压裂参数：根据实验需求设定压力、注液速度和注液量等参数。

3. 温度控制：控制实验室环境的温度，以模拟实际地下条件。

3.进行压裂实验以下是水力压裂模拟实验的具体步骤： 1. 安装岩心样品：将岩心样品安装在水力压裂装置中，确保样品处于合适的位置。

2. 注入压裂液体：启动液压泵，将预设压力和流量的压裂液体注入岩心样品中。

同时记录实验开始时的压力和流量数据。

3. 监测压力变化：通过压力传感器实时监测岩心内压力的变化，并记录数据。

4. 观察裂缝生成：观察岩心样品表面的裂缝生成情况，并记录下裂缝长度和宽度等信息。

5. 压裂过程控制：根据实验需求，调整注入压力和流量，以及压裂液体的性质，控制岩石的裂缝延伸情况。

6. 压裂结束：当实验达到预设目标或无法继续压裂时，停止注液并关闭液压泵。

7. 数据分析：将实验中收集到的数据进行整理和分析，包括裂缝延伸长度、压力变化曲线等。

4. 结果分析根据实验数据的分析，可以得出一些结论： 1. 压裂效果评估：根据裂缝延伸情况和岩石的压裂程度，评估水力压裂的效果。

2. 影响因素分析：分析不同压力、流量和液体性质对压裂效果的影响。

水力压裂模拟实验步骤

水力压裂模拟实验步骤
水力压裂是一种常见的油气开采技术，通过高压水将岩石裂开，使油气能够顺利流出。

为了更好地理解水力压裂的原理和过程，我们可以进行一些模拟实验。

我们需要准备一些实验器材，包括高压水泵、压力计、压力容器、岩石模型等。

将岩石模型放入压力容器中，然后加入一定量的水。

接下来，使用高压水泵将水压力逐渐升高，直到达到一定的压力值。

在这个过程中，我们可以使用压力计来测量水的压力值。

当水的压力达到一定值时，岩石模型就会开始裂开。

这时，我们可以使用显微镜等工具来观察岩石模型的裂纹情况，以及裂纹的形态和分布。

通过这个实验，我们可以更好地理解水力压裂的原理和过程。

水力压裂的关键在于高压水的作用，它能够将岩石裂开，使油气能够顺利流出。

同时，我们也可以通过观察岩石模型的裂纹情况，来了解不同的压力值对岩石的影响，以及如何更好地控制水力压裂的过程。

水力压裂模拟实验是一种非常有用的实验方法，它可以帮助我们更好地理解水力压裂的原理和过程，为油气开采提供更好的技术支持。

水力压裂概述

水力压裂增加原油产量的机理概述水力压裂是一项有广泛应用前景的油气井增产措施，水力压裂法是目前开采天然气的主要形式，要求用大量掺入化学物质的水灌入页岩层进行液压碎裂以释放天然气。

这项技术在10年中在美国被大范围推广，但美国人正在担忧这项技术将污染水源,从而威胁当地生态环境和居民身体健康。

并认为这种技术给环境带来了极大的伤害，包括使自来水自燃，引发小幅地震等。

但目前它仍是使用较为广泛的一种增产措施。

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，使井达到增产增注目的工艺措施。

该项技术不仅广泛用于低渗透油气藏，而且在中、高渗油气藏的增产改造中也取得了很好的效果。

水力压裂增产增注的原理主要是降低了井底附近地层中流体的渗流阻力和改变流体的渗流状态，使原来的径向流动改变为油层与裂缝近似性的单向流动和裂缝与井筒间的单向流动，消除了径向节流损失，大大降低了能量消耗，因而油气井产量或注水井注入量就会大幅度提高。

如果水力裂缝能连通油气层深处的产层(如透镜体)和天然裂缝，则增产的效果会更明显。

另外，水力压裂对井底附近受损害的油气层有解除堵塞作用。

一、水力压裂造缝机理（一）应力分析在水力压裂中，了解造缝的形成条件、裂缝的形态(垂直或水平)、方位等，对有效地发挥压裂在增产、增注中的作用都是很重要的。

在区块整体压裂改造和单井压裂设计中，了解裂缝的方位对确定合理的井网方向和裂缝几何参数尤为重要，这是因为有利的裂缝方位和几何参数不仅可以提高开采速度，而且还可以提高最终采收率，相反，则可能会出现生产井过早水窜，降低最终采收率。

一般情况下，地层中的岩石处于压应力状态，作用在地下岩石某单元体上的应力为垂向主应力和水平主应力。

水力压裂概念与基本过程

水力压裂概念与基本过程水力压裂是油气并增产、水井增注的一项重要技术措施。

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，随即在井底附近造成高压。

此压力超过井壁附近地应力及岩石的抗张强度后，在地层中形成裂缝。

继续将带有支撑剂的压裂液注入缝中，此缝向前延伸，井在缝中填以支撑剂。

这样，停泵后即可在地层中形成足够长度、一定宽度及高度的填砂裂缝。

它具有很高的渗流能力，可大大地改善油气层的渗透性，使油气畅流入并，起到增产、增注的作用。

水力压裂的基本过程如下：(1)选井选层：根据油层特性、油井开采情况选择压裂的井层。

(2)压裂设计：根据油层的基本情况进行压裂参数设计，并结合并和地面设备等情况作出施工设计书。

(3)施工前推备：主要包括油井测试、井场的平整、压裂液的配制、井口设备的更换与安全保护等。

(4)压裂施工：包括将压裂施工设备按设计要求在井场摆放，试压，打前置液、携砂液、顶替液，关井等施工，不同井有不同的设计要求。

(5)返排：返排是压裂的一项重要步骤，其主要目的是减少压裂液对油层的伤害。

水力压裂施工工程项目大，需要投入资金多，应用设备多，其主要设备包括：(1)储罐：用来制备和储存压裂液。

(2)压裂泵车：其作用是将压裂液升压并送人井中(3)混砂车：其作用是将压裂液与支撑剂混合。

(4)运砂车：其作用是将压裂施工所需的支撑剂运到井场。

(5)管汇车：用于压裂作业时多台联机作业车辆之间的高压、低压管线连接，并可吊装运输各种配套的高压、低压管汇及连接管线，车上装有液压吊臂，吊装简单方便。

(6)仪表车(压裂指挥车)：它是压裂机组的指挥中心和数据采集、分析中心，可以同时操纵6—8台压裂车联机作业。

该车数据采集、显示、记录、分析功能齐全，配有工控微机及专业压裂数据采集分析软件，接口与压裂车、混砂车等匹配，操作安全可靠，自动化程度高。

(7)其他车辆：为了防止施工中出现意外，通常需要消防车、救护车；为了保证深井压裂的成功实施而不损坏油井，在采用油管压裂时井下装有封隔器，通常需要水泥车平衡油套环空的压力。

水力压裂工艺过程仿真PPT97页

水力压裂工艺过程仿真
41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。 ——马克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。— —贝卡利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进步。— —杰弗逊 44、人类受制于法律，法律受制于情理。— —托·富勒
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我制定是为了保证每一个人自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。—— 罗伯斯庇尔
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2.水力压裂压裂裂缝的开启和形成过程模拟

水力压裂_精品文档

水力压裂裂缝启裂扩展数值模拟

水力压裂

水力压裂的工艺过程

第九章 水力压裂

水力压裂工艺流程

2.水力压裂压裂裂缝的开启和形成过程模拟

水力压裂

第六章 水力压裂

《水力压裂技术》PPT课件

水力压裂课件

水力压裂模拟实验步骤

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水力压裂概述

水力压裂概念与基本过程

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第九章水力压裂

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