低渗透油气藏水力压裂工艺技术
低渗透油气藏压裂返排一体化工艺技术
０
ｌ — Ｎ 一 Ａ Ｔ Ｕ ～ Ｒ Ａ Ｌ — 一 Ｇ Ａ … Ｓ Ａ Ｎ Ｄ Ｏ 由 Ｉ Ｌ ｌ ２ 。 ３ 年 ６ 月
１ ． ２ ． ２ 特点
增 大 了工 作筒 通 径 ，最 大 限度 减小 过 流 阻力 ； 采
用 双 级 密 封 形式 ， 保 证 密 封 的长 期 稳 定 可靠 ； 采 用 等
。 返 排一 体化 工艺 技术 是在 压裂 后不 动管 柱 的情况 下直 图 １
接 转 为抽油 泵抽 汲试 油 的一 种新 工艺 技术 。该 技 术可 减 少起 下 管 柱工 序 ， 缩 短 试 油周 期 ， 减 少 压裂 后 污 染 ，
１ ． １ ． ２ 管 柱特 点
实现 不 动 压裂 管 柱直 接 下泵 排 液 ， 缩 短转 抽 时 间
１ 压 裂 返 排 一体 化 技 术 研 究
低 渗 透 油 气 藏 压 裂 返 排 一 体 化 工 艺 技 术 可 提 高 压裂后排液速度 ， 减少地层污染 ， 同 时 又 能 抓 住 裂 缝
采 用 常规 管 式抽 油 泵 的试 油 方式 ， 必 须 要 首先 起
为减 少 作业 环 节 ， 避 免 环境 污染 ， 内初 期 高 导流 的 有利 时机 ， 最 大 限 度地 联作 抽 油 泵 ， 即 酸化 压裂 后 不 动管 柱 的增 产潜 力 ， 改善 酸 化 、 压 裂 增产 效果 。 直 接转 抽 的抽油 泵 ＿ ３ ］ 。
第
３
卷
第
３期
ＯＩ Ｌ ＡＮＤ ＧＡＳ Ｆ Ｉ Ｅ Ｌ Ｄ Ｄ ＥＶ ＥＬ Ｏ ＰＭ ＥＮＴ
Ｊ ｌ 油 与 田 开 发 Ｉ １ ５ ９
低渗透油气藏压裂返排一体化工艺技术
邵 立 民
水力压裂工艺技术
水力压裂工艺技术汇报人：目录•水力压裂工艺技术概述•水力压裂工艺技术流程•水力压裂工艺技术要点与注意事项•水力压裂工艺技术案例与实践•水力压裂工艺技术前景与展望01水力压裂工艺技术概述定义及工作原理水力压裂工艺技术是一种利用高压水流将岩石层压裂，以释放天然气或石油等资源的开采技术。
工作原理通过在地表钻井，将高压水流注入地下岩层，使岩层产生裂缝。
随后，将砂子或其他支撑剂注入裂缝，防止裂缝闭合，从而提高岩层渗透性，便于油气资源流向井口，实现开采。
技术革新随着技术的不断发展，20世纪中后期，水力压裂工艺技术逐渐成熟，并引入了水平钻井技术，提高了开采效率。
初始阶段水力压裂工艺技术在20世纪初开始应用于石油工业，当时技术尚未成熟，应用范围有限。
现代化阶段进入21世纪，水力压裂工艺技术进一步完善，开始采用更精确的定向钻井技术和高性能支撑剂，降低了环境污染，并提高了资源开采率。
技术发展历程水力压裂工艺技术是石油工业中最重要的开采技术之一，尤其适用于低渗透油藏的开采。
石油工业水力压裂工艺技术也广泛应用于天然气领域，通过压裂岩层提高天然气产能。
天然气工业随着非常规油气资源（如页岩气、致密油等）的开采价值日益凸显，水力压裂工艺技术成为实现这些资源商业化开采的关键技术。
非常规资源开采技术应用领域02水力压裂工艺技术流程在施工前，需要对目标地层进行详细的地质评估，包括地层厚度、岩性、孔隙度、渗透率等参数，以确定最佳的水力压裂方案。
地质评估准备水力压裂所需的设备，包括压裂泵、高压管线、喷嘴、砂子输送系统等，确保设备完好、可靠。
设备准备对井口进行清理，确保井口无杂物、无阻碍，为水力压裂施工提供安全的作业环境。
井口准备施工前准备通过压裂泵将大量清水注入地层，使地层压力升高，为后续的压裂创造条件。
注水当地层压力达到一定程度时，通过喷嘴将携带有砂子的高压水射入地层，使地层产生裂缝。
压裂随着高压水的不断注入，砂子被携带进入裂缝，支撑裂缝保持开启状态，提高地层的渗透性。
水力喷射分段压裂技术
04
技术实施步骤与注意事 项
现场勘察与准备
1 2
现场地质勘察
了解地层构造、岩性、储层物性等情况，为后续 压裂方案制定提供依据。
设备与材料准备
根据勘察结果，准备相应的压裂设备、材料，确 保满足施工需求。
3
施工场地布置
合理规划施工场地，确保作业安全、高效进行。
设备安装与调试
设备检查
对所有设备进行全面检查，确保设备性能良好、无故障。
应用案例二：天然气开采
总结词
水力喷射分段压裂技术在天然气开采中表现出良好的增产效果，尤其在低渗透气藏中具有显著优势。
详细描述
水力喷射分段压裂技术适用于天然气的开采，尤其在低渗透气藏中表现出良好的增产效果。通过高压 水射流对气藏进行分段压裂，可以增加气藏的渗透性和连通性，从而提高天然气的采收率和产量。此 外，该技术还可降低天然气的开采成本，提高经济效益。
的大规模开发提供有力支持。
应用效果对比分析
总结词
水力喷射分段压裂技术在不同领域的应用效果各异， 但均表现出良好的增产和经济效益。
详细描述
水力喷射分段压裂技术在石油、天然气和地热能开发等 领域均表现出良好的应用效果。在石油开采中，该技术 提高了采收率、降低了成本并减少环境污染；在天然气 开采中，它提高了产量和经济效益；在地热能开发中， 该技术则提高了地热资源的利用率和经济效益。总体而 言，水力喷射分段压裂技术在不同领域的应用效果均显 示出其独特的优势和潜力。
原理
利用水力喷射工具产生高速射流，在 井筒内形成高压，使地层产生裂缝， 然后通过砂浆等支撑剂的填充，保持 裂缝开启，提高油气的渗透性。
技术发展历程
起源
当前状况
水力喷射分段压裂技术起源于20世纪 90年代，最初用于水平井的压裂。
水力压裂技术 分类
水力压裂技术分类水力压裂技术，又称水力压裂法或液压压裂法，是一种用于增强油气井产能的技术。
它通过注入高压液体，使岩石裂缝扩大并连接，从而增加油气井的渗透性和产能。
本文将从水力压裂技术的原理、应用领域、优缺点以及环境影响等方面进行详细介绍。
一、水力压裂技术的原理水力压裂技术利用高压水将岩石裂缝扩大并连接起来，以增加油气井的渗透性和产能。
具体的操作步骤包括：首先，通过钻井将管道和注水设备安装到油气井中；然后，注入高压液体（通常为水和一些化学添加剂）到井中；随着注水压力的升高，岩石裂缝开始扩大，形成通道；最后，注入的液体通过这些通道进入油气层，将其中的油气释放出来。
二、水力压裂技术的应用领域水力压裂技术主要应用于以下几个领域：1. 油气开采：水力压裂技术可以提高油气井的产能，增加油气的开采量。
特别是对于低渗透性油气层，水力压裂技术可以显著改善渗透性，提高开采效率。
2. 地热能开发：水力压裂技术也可以应用于地热能开发领域。
通过在地下注入高压水，可以扩大裂缝，提高地热井的渗透性，增加地热能的采集量。
3. 存储库容增加：水力压裂技术还可以应用于水库、储气库等储存设施的建设中。
通过扩大岩石裂缝，可以增加储存设施的库容，提高储存效率。
三、水力压裂技术的优缺点水力压裂技术具有以下优点：1. 提高产能：水力压裂技术可以显著增加油气井的产能，提高油气的开采效率。
2. 适用性广泛：水力压裂技术适用于各种类型的油气层，包括低渗透性油气层和页岩气层等。
3. 可控性强：水力压裂过程中的注入压力和液体组成可以根据实际情况进行调整，以达到最佳效果。
然而，水力压裂技术也存在一些缺点：1. 环境影响：水力压裂过程中会产生大量的废水和废液，其中可能含有有害物质。
如果处理不当，可能对地下水和环境造成污染。
2. 能源消耗：水力压裂需要消耗大量的水和能源，特别是在水资源短缺的地区，会对水资源和能源供应造成压力。
3. 地震风险：一些研究表明，水力压裂过程中产生的地下应力改变可能会导致地震活动的增加，增加地震风险。
低渗透油气藏水力压裂工艺技术
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第一代压裂(1940’-1970’)：小型压裂 加砂量较小，在10m3左右，主要是解除近井地带污染 第二代压裂(1970’-1980’)：中型压裂 加砂量迅速增加，主要是增加地层深部油流通道， 提高低渗透油层导流能力第三代压裂(1980’-1990’)：端部脱砂压裂 将压裂增产措施应用到中、高渗储层，双倍缝宽，主要是大幅度提高储 层导流能力第四代压裂(1990’- )：大型压裂、开发压裂 将压裂作为一种开发方式，从油藏系统出发，应用压裂技术
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6.岩石力学参数
岩心三轴力学参数测试压裂施工压力资料分析DSI测井
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动静态杨氏模量对比
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断裂韧性的测量与预测
岩石断裂韧性是描述裂尖附近的应力场的参数，是应力奇异性的度量。断裂韧性是载荷参数(如缝中压力，原地应力)和岩体参数(如裂缝尺寸)的函数它可以提供裂缝扩展的判据。但是，长期以来，由于测试手段和理论研究的局限，在水力压裂设计中往往只能给出断裂韧性的经验估计。 过建立内压式岩石断裂韧性试验，测量不同围压、不同岩性岩石的断裂韧性，建立了基于声波测井资料的岩石断裂韧性解释模型。
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为了保证岩样加工的精度，专门开发了岩石断裂韧性测试岩样加工装置。
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建立了利用测井资料预测岩石断裂韧性的理论模型，从而使断裂韧性的预测走向实用化
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模拟地层条件下，地层岩石断裂韧性与应力变化规律研究，建立了地层断裂韧性与有效应力的线性方程,并考察了其对裂缝形状的影响。
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压裂液配制的可操作性
现场配制要求：配制简单，易于操作，配液时间短，劳动强度低，工作时效高；性能可控，便于现场及时调整。经济因素要求：成本低，经济易行；货源广，易于准备。
低渗透油藏挖潜增产技术与应用
低渗透油藏挖潜增产技术与应用
低渗透油藏是指地下储层渗透率较低的油藏，渗透率一般小于0.1mD。
由于地下储层
的渗透率较低，油井生产能力有限，开采效果不理想。
为了提高低渗透油藏的开采效果，
需要应用挖潜增产技术。
低渗透油藏挖潜增产技术是指通过一系列的措施和方法，提高低渗透油藏的有效渗透率，增强油藏开采能力，从而实现增产的目的。
1. 水平井技术：通过将水平井钻进低渗透油藏的稀油层，利用水平段延长油井与油
层的接触面积，增强有效渗透率，提高油井的生产能力。
水平井还可以采用人工增强采油
措施，如酸化、压裂等，进一步提高油井产能。
2. 插水增效技术：在低渗透油藏中，通过插入高压水驱使油层中的油向油井移动，
增加油井的产能。
插水增效技术可以采用常规的注水井，也可以采用注水井+抽油井的方式。
3. 低渗透油藏改造技术：通过改造低渗透油藏的储集层，提高渗透率。
常用的低渗
透油藏改造技术包括酸化、压裂、注气等。
酸化可以通过注入酸液降低储集岩的酸溶性，
增加孔隙度，提高储集层的渗透率。
4. 油藏压裂技术：通过注入高压液体使低渗透油藏的储集岩产生裂缝，从而增加油
层的渗透率。
油藏压裂技术可以采用水力压裂、气体压裂、化学压裂等不同方式进行。
低渗透油藏挖潜增产技术的应用可以大幅提高低渗透油藏的开采率，增加油井的产量。
挖潜增产技术的应用需要充分考虑地下储层的特点和条件，选择合适的技术手段，进行有
效的实施。
挖潜增产技术的应用还需要与现有的油田开采方案相协调，充分发挥技术的优势，提高整体的开采效果。
水力压裂工艺技术
降低压裂液成本方法研究
新型低成本压裂液开发
01Biblioteka 研究开发新型低成本、高性能的压裂液体系，降低压裂液成本
。
重复利用压裂液
02
通过有效的压裂液回收和再利用技术，降低压裂液成本。
优化施工参数
03
通过优化施工参数，减少压裂液的消耗量，降低压裂液成本。
新型支撑剂材料开发与应用前景展望
高强度支撑剂材料
研究开发高强度、低密度的支撑 剂材料，提高裂缝的支撑能力和
重要性及应用领域
重要性
水力压裂技术对于提高油气藏的 采收率和产能具有重要意义，是 实现油田高效开发的关键技术之 一。
应用领域
水力压裂技术广泛应用于石油、 天然气、煤层气等矿产资源的开 采领域，同时也应用于地质工程 、岩土工程等领域。
02
水力压裂工艺技术原理
裂缝产生机理
01
02
03
岩石破裂
水力压裂通过高压流体作 用在岩石上，克服岩石的 抗拉强度，使其产生破裂 。
应力集中
水力压裂过程中，流体在 岩石中形成应力集中，促 使岩石产生裂缝。
裂缝扩展
一旦岩石产生裂缝，高压 流体将裂缝进一步扩展， 形成更长的裂缝。
裂缝扩展与控制方法
裂缝扩展方向控制
裂缝网络构建
通过调整压裂液的流速、压力等参数 ，控制裂缝的扩展方向。
通过多次压裂，形成复杂的裂缝网络 ，提高储层的渗透性。
03
水力压裂工艺设备与工具
压裂车组设备组成及功能
01
压裂车
用于向地下层注入高压、大排量的 压裂液，使地层产生裂缝。
仪表车
用于监测和控制压裂过程中的各项 参数，如压力、排量等。
03
压裂裂缝测试技术
图 6-1：几种裂缝形态的示意图
1
对于常规储藏压裂，人们希望避免产生多裂缝， 因为在相同的压裂规模情况 下多裂缝会减少主裂缝的有效长度和导流能力。对于页岩油气储藏压裂， 人们希 望产生和尽力诱发非常复杂的网络裂缝， 因为页岩油气储藏的基质渗透率通常非 常低，在人工和天然网络裂缝没有沟通到的区域， 油气资源很难经济效益地开采 出来。近年来，石油工业文献里叙述了有很多水力压裂测试的裂缝实例研究，其 中主要是应用远场的压裂测试技术， 就是把压裂测试的接收器放置在邻井下与压 裂层大致相同的深度，用两种不同的技术：井下微地震和井下倾斜仪测试，获得 裂缝的几何形态。 裂缝实例研究还包括在实验室里建立物理模型对人工裂缝进行 直观和机理研究， 在矿场压裂后通过采矿和取芯的办法研究裂缝形态。远场压裂 测试和压裂后采矿及取芯的实例研究证明有多裂缝和 T 形裂缝（水平和垂直裂 缝并存）等情形。 长庆油田油层分布范围大，产建新区多，地应力分布复杂，多年来在地应力 和裂缝方位测试方面已开展了大量的研究工作。但受地貌条件、 井斜及监测仪器 位置的限制， 使得部分测试技术无法有效应用。 近年来， 通过各种测试方法组合， 形成了适合长庆油田超低渗储层开发的裂缝监测技术。 第一节 裂缝测试方法概述
裂缝特征测试包括裂缝的几何尺寸及方向， 但是要从地下几千米深的地层得 到这些信息，并达到工业测试水平，难度是很大的。目前国内外普遍采用的测试 方法有实验室测试和现场测试两种。 实验室测试包括对不定向岩心的波速的各向 异性、差应变、凯塞效应、古地磁等测试，最后综合分析各测试结果，确定岩心 主应力大小和方向。在进行岩心分析之前需进行古地磁测量， 测取以现在磁北为 零的偏角，进行岩心定向工作。该方法的测试过程相当复杂而且任务艰巨，其测 试结果受各种人为的和测试手段的影响， 不够准确。 根据确定的储层主应力方向， 可以判断水力压裂产生的人工裂缝方位。 实际应用中还可以通过对测井资料处理 得出地应力的分布和天然裂缝发育情况，如井孔崩落、主应力剖面分析等方法。 现场测试有直接测试和间接测试两种方法。间接法包括裂缝模拟（净压力拟 合） 、试井分析、生产数据分析等方法。直接法又包括近井地带和远场的两种直 接法， 近井地带直接法有井温测试、 放射性示踪剂法、 生产测井、 井眼成像测井、 井下电视、井径测井。远场直接法有地层微变形法（倾斜仪监测） 、井下三分量
低渗透油田压裂工艺及趋势
低渗透油田压裂工艺及趋势低渗透油田是指地下储层渗透率低于0.1md的油田。
由于地下储层孔隙度小、孔隙连通性差、油气持留性高等特点，低渗透油田勘探开发难度大，生产成本高。
为了提高低渗透油田的开采率，压裂技术被广泛应用。
本文将介绍低渗透油田压裂工艺及未来发展趋势。
一、低渗透油田压裂工艺1. 压裂原理低渗透油田采用压裂技术的主要目的是通过增加地层渗透率，提高油层产能。
压裂原理是通过在井孔周围形成高压区，使压裂液进入油层裂隙并在其中扩展，最终形成人工裂隙。
这一过程能够直接增加油层有效渗透面积，提高油井产能。
2. 压裂液压裂液是进行压裂作业的关键材料。
常见的压裂液包括水基压裂液、油基压裂液和泡沫压裂液。
水基压裂液价格低廉，但对环境的影响较大；油基压裂液对环境的影响较小，但价格较高；泡沫压裂液具有低密度、高扩展性等优点，适用于低渗透油田的压裂作业。
3. 压裂工艺流程低渗透油田压裂工艺一般包括以下几个步骤：确定压裂目标层段、设计压裂参数、进行地层力学分析、选取合适的压裂液配方、进行裂缝设计和力学模拟、执行压裂作业、实施压裂效果评价等步骤。
1. 技术创新随着油价的不断上涨以及对能源安全的重视，低渗透油田的开发已成为各国石油工业的重点。
为了降低开发成本、提高开采效率，各种新型的压裂技术不断涌现。
水力压裂技术、致密砂岩压裂技术、纳米压裂技术等不断推陈出新，为低渗透油田的开发提供了新的技术手段。
2. 智能化智能化是当今油田开发的一个重要趋势。
在低渗透油田的压裂工艺中，智能化技术能够提高作业效率、降低安全风险。
智能化压裂液输送系统、智能化压裂泵技术等，都能够大大提高油田压裂作业的效率和安全性。
3. 环保化随着全球环保意识的提高，环保要求也日益严格。
在低渗透油田的压裂作业中，环保化已成为不可忽视的因素。
未来压裂液的选择将更加关注其对环境的影响，压裂废水的处理技术将更加成熟，以满足环保要求。
4. 数据化数据化已成为油田开发的新趋势。
关于低孔隙度低渗透率的油气藏射孔技术
关于低孔隙度低渗透率的油气藏射孔技术发表时间：2019-10-24T14:46:49.800Z 来源：《基层建设》2019年第22期作者：王国华[导读] 摘要：针对在我国分布范围较为广泛的孔隙度与渗透率均相对较低的油气藏，其采用常规手段进行射孔基本无法达到预期效果，使工业油气流的实际获取不理想，对此，以孔隙度与渗透率均相对较低的油气藏各项特点为依据，并充分结合现有的射孔方法，提出包含复合射孔、高能气体压裂、定方位射孔、超正压射孔、三联作射孔在内的五项新射孔技术，以此克服孔隙度与渗透率均相对较低的油气藏射孔难题，避免在钻井过程中造成污染，实现和地层中中石化胜利石油工程有限公司测井公司常规射孔工程部山东省东营市 257000摘要：针对在我国分布范围较为广泛的孔隙度与渗透率均相对较低的油气藏，其采用常规手段进行射孔基本无法达到预期效果，使工业油气流的实际获取不理想，对此，以孔隙度与渗透率均相对较低的油气藏各项特点为依据，并充分结合现有的射孔方法，提出包含复合射孔、高能气体压裂、定方位射孔、超正压射孔、三联作射孔在内的五项新射孔技术，以此克服孔隙度与渗透率均相对较低的油气藏射孔难题，避免在钻井过程中造成污染，实现和地层中天然裂缝的有效沟通，增加裂缝的长度与宽度，对裂缝自身导流能力予以有效改善，最终提高采收率，满足工业油气流获取要求。
关键词：低孔隙度油气藏；低渗透率油气藏；复合射孔；高能气体压裂；定方位射孔；超正压射孔；三联作射孔目前，我国很多油气藏属于低孔隙度和低渗透率类型，这种油气藏具有孔隙度和渗透率均相对较低，且质地坚硬，容易受到污染的特点，若采用常规手段进行射孔，难以达到预期效果，得到满足要求的工业油气流。
对此，需要引入新型射孔技术，并对不同射孔工艺技术进行配合，以此达到理想效果，得到符合要求的工业油气流。
这些新型射孔技术主要包括以下几种，通过实践可知，对这些新技术进行引入与适当的配合，可以达到理想效果，解决低孔隙度与低渗透率油气藏开采难题。
水力压裂工艺技术
调整方案制定
根据评估结果，制定调整 方案，包括重新注入支撑 剂、增加裂缝长度或改变 压裂液类型等。
04
水力压裂技术的关键技术及创新 发展
支撑剂的选择与性能评价
支撑剂的材质与性能
针对不同地层条件，选择合适的支撑剂材质，如陶粒、石英砂等 ，并评估其性能，如硬度、粒径分布等。
支撑剂的表面改性
通过物理或化学方法对支撑剂表面进行改性，提高其润湿性、渗透 性和抗破碎能力。
报, 2016, 37(3): 1-10.
[2] 李四. 水力压裂设计优化 及效果评价[J]. 岩石力学与工 程学报, 2018, 37(6): 1-15.
[3] 王五. 水力压裂技术在*油 田的应用研究[J]. 地球物理学
报, 2020, 63(7): 1-12.
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井筒准备
清洗并准备井筒，包括通井、洗井等 操作，确保井筒内无杂质，为压裂作 业做好准备。
压裂液的配制与注入
01
02
03
压裂液选择
根据地质条件和目标需求 ，选择合适的压裂液，如 瓜胶、羟丙基瓜胶、石英 砂等。
压裂液配制
按照一定的比例和顺序将 压裂液的各成分混合在一 起，确保压裂液的各项性 能指标达到要求。
03
水力压裂技术的工艺流程
压裂前的准备
目标确定
明确压裂的目的和目标，如提高石油 或天然气的产量，改善井筒周围的应 力场等。
地质评估
收集并评估与目标区域相关的地质数 据，如岩石类型、地层厚度、地层破 裂压力等。
设备检查
确保压裂设备（如压裂车、混砂车等 ）处于良好的工作状态，并准备好所 需的物资和器材。
02
水力压裂技术的基本原理
低渗油气储层增产改造技术
低密度支撑剂能够在低排 量下保证支撑剂的输送，能提 供在绝大部分裂缝面积上得到 支撑剂的机会，降低支撑剂密 度还可以减少配制压裂液系统 的复杂性从而减少了对填砂裂 缝的伤害。
高强度超低密度支撑剂－ULW
新材料－高强度超低密度支撑剂ULW
美国BJ服务公司•2003年•两种ULW支撑剂 ULW 1.25支撑剂－被树脂浸透并涂层的化 学改性核桃壳 ULW 1.75 支撑剂－树脂涂层的多孔陶粒
问题：丰度低、单井产量低、开发效益差
压裂技术实现有效增储上产作用举足轻重
井次
年增油（万吨）
12000 10000
8000 6000 4000 2000
压裂酸化井次 年增产量
1000 800 600 400 200
0
0
1985 1990 1995 2000 2005
年
从1955年至2004年底，全国压裂酸化作业22万井次以上，
无因次导流能力, CD
由该优化设计理论得出一下结论：压裂 井的动态主要由压裂规模确定；表征压 裂规模的最好的单一变量是无因次支撑 剂系数；通过优化无因次支撑剂系数就 可以确定最大的采油指数。
例：低渗透油气藏开发压裂技术
低渗、特低渗透油藏的改造技术发展方向是油藏工程与 压裂工艺技术进一步相结合---开发压裂技术
人工裂缝诊断技术
水平井压裂酸化技术
压裂施工过程的计算机自动化控制 与数据远传
（二）国内水力压裂技术主体技术
国内发现的油气田越来越复杂，主要类型： １、低渗低压致密气藏；
２、低渗特低渗透油藏； ３、深层火成岩气藏； ４、致密碳酸盐岩储层。
形成的压裂改造主体技术：
1、低渗透油藏开发压裂技术； 2、低渗透气藏大幅度提高单井产量技术； 3、复杂岩性储层改造技术； 4、新型压裂材料和新工艺技术。
海上低渗透油藏水力压裂技术适应性评价
２ ）附近是否有水层、 气顶 ： 若产层靠 近水层或
第一作者 简介 ： 晓冰 （ ９ ５ ） 男 ， 东菏泽 人 ， 国石 油大 学 卞 １８ 一 ， 山 中 （ 北京 ） 油气 田开发工程专业在读博 士研究生 ， 研究 方 向： 低渗透油 藏 增产机理及油藏数值模拟 。Ｅ ｍ ｉ ｂ ｎ ｉ ｂ ｇ５ ２ ．ｏ 。 — ａ ：ｉ ｘ ｏｉ ８ ＠１６ ｃｒ ｌ ａ ａ ｎ ｎ
的作用 。针对 南海某低渗透 油田新 区块 建立 了压裂改造 图版 ， 以评价该 区油井的压裂 改造 技术适应 性。研 究结果认为 ： 目标
油 田的油层 组 Ｉ Ⅱ适合 采取压裂 措施 ， 和 推荐 两层合压 。油层组 Ⅲ因为下部 ０ ９ｍ 紧邻水 层 ， ． 不适合采 取压裂措施。若 已知 该 区块开发 需要 满足 的经济产 量， 还可．％ 一 ０ ７ 。 １油 组 （ ４ ． —ｌ３ ５ ６ ｍ） ０４ ２ ．％ １ １ １３ ２ ２ｍ ５ ．
的基础 ， 指标 权重 在 选 取方 面具 有 一 定 的 主 观性 且
和 局 限性 。对 于实 际 生产 数 据 欠 缺 的新 区块 ， 此方 法 很难 适 用 。 近 年来 渤 海 和 南 海 的 一 些 低 渗 透 油 田陆续 投入 了 开 发 ， 上 平 台 由于 受 空 间 、 备 和 海 设 资 金投 入 等 条 件 限制 比陆 上 油 田具 有 更 高 的 开发 风 险 。本文 基 于评 价 压 裂 改 造 技 术 的 主要 参 数 ， 建
＠
２ １ ＳｉＴｃ． ｎｒ． ０ １ ｃ ｅｈ Ｅ ｇ ． ｇ
海 上低渗透 油藏水 力压裂技术适应性评价
卞晓冰 张士诚 韩 秀玲 郭天魁
（ 石油工程教育部重点实验室 ， 中国石油大学 北京 １２４ 中国石油勘探开发研究院 。 ， ０ ２９； 北京 １０ ８ ） ００ ３
低渗透油气藏压裂返排液处理技术研究
Chenmical Intermediate当代化工研究2016·1130技术应用与研究如表4所示数据。
指标处理前处理后去除率COD 2660mg/L 384mg/L 86％TOC 1165mg/L 74mg/L 94％BOD 1962mg/L 401mg/L 80％SS 707mg/L 39mg/L 94％色度120倍30倍75%备注臭氧:70min ；PH:6.65；过氧化氢辑60mmol/L ；硫酸铝辑25mmol/L ；聚丙烯酰胺辑15mmol/L ；活性炭:220mg/L表4 臭氧/催化氧化/过氧化氢/活性炭/絮凝剂/过滤处理脱墨废水数据一览表通过表4可以看出，污水的各项指标都有很明显的降低，除去率很高。
其中TOC和SS的去除率高于90%，COD 和BOD的除去率也分别达到了86%和80%。
除BOD外，污水处理后的各项指标的数值较低。
通过大量的数据对比，可以得出结论，此方法对于处理污水十分有效。
2.结论综上所述，臭氧单独处理污水，在常温（20℃）PH为 6.91条件下，连续处理污水70min后，污水的COD、BOD、 TOC、SS和色度分别从原来的2660mg/L、1962mg/L、 1165mg/L、707mg/L和120倍降低到1308mg/L、1108mg/L、142mg/L、80mg/L和50倍。
相应地，用臭氧-催化氧化-过氧化氢-活性炭-絮凝剂-过滤的方法对该污水进行处理，在常温（20℃）PH为6.65条件下，通入臭氧70min，过氧化氢用量60mmol/L、活性炭用量220mg/L、硫酸铝用量25mg/L、聚丙烯酰胺用量15mg/L、二氧化锰用量10mg/L条件下,污水的COD、BOD、TOC、SS和色度分别降低到384mg/L、401mg/L、74mg/L、39mg/L和30倍。
•【作者简介】董洪湘（1966~），女，日照职业技术学院，研究方向：环境监测、废水及污水处理技术。
增产增注技术-低渗透砂岩油藏改造技术
低渗透砂岩油藏的储层非均质性较强，储层厚度较薄，且存在较多的天然裂缝和节理。
由于低渗透砂岩油藏的渗透率较低，导致单井产能较低，采收率不高。
产能低下
注水开发难度大
储层改造困难
低渗透砂岩油藏注水压力高，注水井吸水能力差，难以实现有效注水开发。
低渗透砂岩油藏的孔隙度和渗透率低，常规的储层改造技术难以取得明显效果。
03
02
01
低渗透砂岩油藏开发面临的挑战
通过储层改造技术提高低渗透砂岩油藏的孔隙度和渗透率，提高单井产能和采收率。
储层改造
研究适合低渗透砂岩油藏的注水技术，提高注水效率和采收率。
注水开发
采取有效的增产措施，提高低渗透砂岩油藏的单井产能和采收率。
01
增产增注技术在低渗透砂岩油藏的案例分析
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增产增注技术在低渗透砂岩油藏的案例分析
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详细描述
压裂技术
总结词
通过酸液对地层进行溶蚀，清除地层中的堵塞物，提高地层渗透性，增加原油产量。
详细描述
酸化技术是另一种常用的增产增注技术。通过向地层中注入酸液，可以溶解地层中的堵塞物和岩石颗粒，从而清除地层中的障碍，提高地层的渗透性。酸化技术可以分为常规酸化和深度酸化，适用于不同类型和规模的低渗透砂岩油藏。
低渗透油气藏清水压裂机理研究
压 裂 液 渗 流效 应 的联 合 作用 引起 的井 筒 周 围应 力 场 。在 储层 中没 有 形成 压 裂 主裂缝 之 前 ， 假设 地 层 流 体作 平 面 径 向渗 流 ， 根据 达 西定 律可 得地 层渗 流
ห้องสมุดไป่ตู้
目前我 国陆上 大部分 主力 油 田都 已进人 中后 期
裂缝 方位 ，可 以说地层 岩石 所处 的应力 状态是研 究 压裂 机理 不可 缺少 的一 部分 。 根据 迭加 原 理 可 以得 到 由井 筒 内压 、 应力 和 地
开发 阶段 ， 渗透 油 气藏 所 占比例 不断 增 加 。 由于 低 低渗 透油 气储 层孑 隙 度 和渗 透率 都 很低 ， Ｌ 采用 冻 胶 压裂 工艺 技术 会使 储 层 的二 次伤 害 更加 严 重 ， 不 达 到预 期 的压裂 改造 效 果 ， 了减 少 冻胶 压 裂 的施 工 为 费用 和冻胶 压裂 液残 渣对 储 层 的伤 害 ， 高 压 裂 改 提
到增产 的 目的。清水 压裂 工作 液 中一般 加有 少量支
撑剂 。 由于清 水压 裂 工艺 技术 的特 殊性 ， 裂 过 程 中 压 岩石发 生 剪切破 坏 ， 其压 裂 机理 与 常规 加 砂压 裂 故
丁 Ｖ ｛１ ２ ｍ＋０— ３ｍｎ （ ０ ） ０— ） （２ ） ＋ 一 １凡 ＝ ０ ０２
压力 分布规 律 。
１１ 裂 缝 面 应 力场 ．
中成 功 的应用 了清水 压裂 进行 施 工 ， 油气 井 的增 为 产 和注水 井 增 注提 供 了很 好 的技 术 支 撑 。所 谓 清 水压 裂 。 就是 在 低 渗 透 油 气 藏压 裂 改 造 中 ， 用 在 应 清水 中加 入 降 阻剂 、 性 剂 、 活 防膨 剂 或 线 性胶 作 为 压 裂工 作 液 来 进行 压 裂 作 业 ，通过 大 量 注入 工 作
低渗层深穿透压裂技术的介绍
低渗层深穿透压裂技术的介绍
水力压裂是强化开发低渗层的基本方法之一，如果仅仅用于处理地层的近井地带，只能取得很有限的效果。
近几年来深穿透压裂技术的发展，使其产生的裂缝长度可达300～1200m，极大地扩大了低渗层的可采储量和产量，有力地提高了开发低渗层的效益。
前苏联借助电子计算机对利用该技术开发低渗层进行了评价和分析。
结果表明，目前可有效开发的低渗层储量占其总储量的50％以上，其中24％属于由于利用了该技术而成为新增可采储量，76％属于利用该技术可成倍地提高开发速度和提高最终采收率的高效可采储量；并认为对于深度不超过2500m的井可以用现有的70MPa压力的压裂设备和石英砂，而对于较深的井，特别是超过3000m的井，需要用105MPa压力的压裂设备和更可靠的支撑剂。
借助于近年迅速发展的先进的压裂工艺、材料和技术设备，深穿透水力压裂技术从设计到实施，已有可能较好地实现。
为了保证该技术有效地广泛应用，目前需要尽快解决的主要问题是研究应用该项技术处理的井的最佳水动力学系统。
为此国内外都在致力于利用电子模型和数学模型研究水力裂缝对油田开发指标的影响，处理好油藏、流体特性和裂缝几何尺寸、方位及导流能力与开发注采系统之间的关系，最大限度地提高油田的开发指标和经济指标。
低渗透深穿透水力压裂在北美得到了最广泛的应用。
美国25％～30％的原油储量是利用该项技术采出来的。
每年进行4000～6000次作业，加拿大的低渗层储量所占比例更大，每年进行大约1500次作业。
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。
采油工艺压裂工艺技术
目 录
• 压裂工艺技术概述 • 压裂工艺原理 • 压裂工艺的应用 • 压裂工艺的优化与改进 • 压裂工艺的挑战与解决方案 • 未来展望
01
压裂工艺技术概述
定义与特点
定义
压裂工艺技术是一种通过高压注入流 体，使地层产生裂缝，从而增加油井 产能的采油工艺。
特点
适用于低渗透油田，能有效提高油井 产量和采收率，但需要高成本和技术 要求。
详细描述
为了解决这一问题，需要优化压裂液的配方和性能， 减少其对储层的伤害。同时，加强施工现场的监测和 检测，及时发现和处理储层伤害问题。此外，采用保 护储层的压裂技术和设备也是解决储层伤害问题的有 效途径。
06
未来展望
新型压裂液体系的研究与应用
总结词
新型压裂液体系是未来研究的重点，旨在提高压裂效 果和降低环境污染。
钢球支撑剂
强度高、导流能力强，适用于高压 和深层油气层。
04
压裂施工工艺流程
试压
检查井口装置和管线是否密封 良好。
支撑剂选择与注入
根据地层情况和所选支撑剂类 型进行选择和注入。
施工前准备
包括井筒准备、选择压裂液和 支撑剂等。
压裂液配制与注入
根据地层情况和所选压裂液类 型进行配制，并注入井中。
返排与测试
返排压裂液，并对新形成的裂 缝进行测试和评估。
03
压裂工艺的应用
常规油气藏压裂
总结词
常规油气藏压裂是采油工艺中应用最 广泛的压裂技术，适用于具有较好渗 透性的油气藏。
详细描述
常规油气藏压裂通过水力或气压将地 层压裂，增加地层裂缝，提高油气的 渗透性和流动性，从而提高采收率。
低渗透油气藏压裂
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中石油年石油探明储量及低渗储量的比例
6.00
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1998
1999
2000
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年探明石油储量（亿吨）
100
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40
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20
10
0
2002
2003
2004
2005
低渗储量百分数（%）
中石油年探明天然气储量及低渗储量的比例
一、水力压裂工作原理
主 要
•近井解堵
•地层防砂
用 途
•储层改造
•区块开发
二、水力压裂的产生和发展
•第一次水力压裂试验：1947年，美国Kansas的Houghton油田，4个碳酸 盐储层，压前进行过酸化，采用上、下封隔器逐级分层压裂，每层使用 稠化凝固汽油并接着注入汽油作为破胶剂，不加支撑剂。 •压裂效果较差，结论：压裂不如酸化有效。 •同年，在美国东Teaxs油田Woodbine砂岩层进行水力压裂，使用胶化矿 场原油，16目石英砂，破胶剂，取得了极大的成功。 •1949年Halliburton获得了专利许可证，开始了商业化的水力压裂作业， 使该技术得到迅速推广。 •专利规定了携砂液为通过滤纸的粘度大于30cp的液体。 •其它未获得许可证的公司水和砂进行水力压裂作业。
将压裂增产措施应用到中、高渗储层，双倍缝宽，主要是大幅度提高储
层导流能力
•第四代压裂(1990’- )：大型压裂、开发压裂
将压裂作为一种开发方式，从油藏系统出发，应用压裂技术
三、水力压裂造缝机理
在水力压裂中，了解裂缝 的形成条件、裂缝形态、 方向对有效地发挥压裂在 增产、增注中的作用十分 重要。
在地层中造缝，形成裂缝 的条件与地应力及其分布、 岩石力学性质、压裂液性 质、注入方式等都有密切 关系。
1.近年来，低渗透油气藏储量构成比例逐年提高
截止2005年底，中石油探明低渗透油藏原油储量近100亿吨，低渗油藏占 总探明储量的40%左右。
目前中石油发现的低渗透气藏储量约为3万多亿立方米，低渗气藏占总储 量的55%左右。
近年中石油每年新增探明储量中，约2/3为低渗透储量。
年探明石油储量（亿吨） 低渗储量比例（％）
蒸汽吞吐、蒸汽驱
径向流
裂缝线性流 双线性流 地层线性流 拟径向流
•渗流面积小、渗流阻力大，产量相对较低。
•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。
•流体自地层线性地流入裂缝，同时，裂缝 中的流体再线性地流入井筒。
14000 12000 10000
压裂酸化井次
年增产量（万吨）
1000 900 800 700
8000
600
500
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4000
300
200 2000
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1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
1、裂缝形态 2、裂缝方位 3、裂缝尺寸
σZ
垂直裂缝
σY
σX
σZ
当σH >σZ时，产生水平 裂缝。当σX=σY时，平面上 会产生均匀的圆形，当 σX≠σY时，平面上会产生类 似椭圆或呈不规则的分布。
σX
当σZ >σH时，产生垂直 裂缝，此垂直缝的方位又决定 于两个水平应力σX 和σY的大 小，当σY >σX ，则裂缝处 于垂直于最小主应力σX 、平 行于σY的方位；当σZ >σH ， 则裂缝处于垂直于最小主应力 σY 、平行于σX的方位。
一般来说，破裂压力梯度小于0.018产生垂直裂缝，大于0.023产生水 平裂缝，0.018-0.023两种情况都有可能。这也是一种统计经验，每个地 区甚至每口井因其它因素的影响会有所不同。
四、水力压裂增产机理
•解除污染 •沟通储层 •提高导流能力 •改变流态
水力压裂
调、补层
Q k h P
注水、注气
低渗透油气藏 水力压裂工艺技术
目录
前言 水力压裂技术概述 压前储层评价技术 压裂材料技术 压裂的优化设计技术 部分实例分析 未来压裂技术的发展趋势分析
目录
前言 水力压裂技术概述 压前储层评价技术 压裂材料技术 压裂的优化设计技术 部分实例分析 未来压裂技术的发展趋势分析
3.压裂酸化技术地位进一步提高
在国际范围内，压裂酸化技术愈来愈受到重视。美国石油学会 已将压裂酸化和钻井、测井、采油工艺等专业并列对待。
地质 测井、录井 钻井、完井 油藏 ……
压裂酸化
试油、试气、投产
目录
前言 水力压裂技术概述 压前储层评价技术 压裂材料技术 压裂的优化设计技术 部分实例分析 未来压裂技术的发展趋势分析
水力压裂技术发展
•第一代压裂(1940’-1970’)：小型压裂
加砂量较小，在10m3左右，主要是解除近井地带污染
• 第二代压裂(1970’-1980’)：中型压裂
加砂量迅速增加，主要是增加地层深部油流通道，
提高低渗透油层导流能力 •第三代压裂(1980’-1990’)：端部脱砂压裂
Mr.哈里伯顿
北美35-40%的井进行了水力压裂，25-30%的石油储量是通过压裂获得的
从1955年至2005年底，国内压裂酸化作业23万井次以上，共增油1.23亿吨以 上（平均单井534吨）。
近10年来，年压裂酸化作业8600井次左右，年增油量近600万吨。
压裂酸化井次（井次） 年增油量（万吨）
压裂酸化在低渗油藏开发中作用
50070
3000
60
50
2000
40
30
1000
20
10
0
0
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
年探明天然气储量（亿方）
低渗储量百分数（%）
2. 压裂酸化技术在低渗透油气藏勘探开发中作用巨大
自1947年首次压裂，至1988年作业总量已超过100万井次以上
水平裂缝
σY
如何判断水力压裂产生的裂缝形态
地应力测试法 通过对三向应力值的测试来判断，这是最科学、最准确的判断方法。
但成本高、速度慢、操作复杂。 深度经验法
一般来说，目的储层中深低于700m产生水平裂缝，超过800m产生垂直 裂缝，700-800m两种情况都有可能。但这只是一种统计经验，每个地区情 况会有所不同，有时差异还较大。 破裂压力梯度经验法