压裂选井层条件方法
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
《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。
分层及选择性压裂技术
三、蜡球选择性压裂
在同一开发层系中，由于油层的非均质性而存 在高渗与低渗的差别时，为了压开低渗层段，可采 用油溶性蜡球选择性压裂。 • （一）工作原理和作用 • 蜡球选择性压裂是利用问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。 • 采用蜡球选择性压裂可以使低渗层得到改造，改善 油井产油剖面，提高单井产量。若高渗层为高含水 层，还可封堵产水层段降低油井含水率。 •
1 9
感谢各位领导批评指正
2 0
8
• 1．管柱结构图
9
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• • • •
• •
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）对多层进行逐层压裂和求产。 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，一次分注四 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 求产。 4．技术要求 （1）滑套内径自上而下要逐级减小，压裂时自下而上逐层压裂； （2）为保证封隔器有较好的坐封位置，每个射孔段之间的距离一般 不能小于5m； （3）用于深井，为保证封隔器坐封位置准确，应对油管进行测井校 深； （4）因这套管柱结构复杂，容易造成砂卡，施工完后应立即起出管 柱； （5）滑套外径应小于所通过的管柱最小内径，并与滑套坐落短节密 封良好。
108.0 144.0
0
180.0
1 8
• 二是应用高强化学堵剂永久性封堵原人工裂缝 (高含水层位) ，然后 应用氧化剂对射孔炮眼进行解堵后 ，再实施压裂、产生新的人工裂 缝。
如朝76-118井
该井压前产液13.5t，产油0.7t，含水98%。压后起抽初期产油5t， 增油4.3t，含水下降30%。目前产油4.2t，含水13%，已累计增油630t。
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
6.裸眼封隔器水平井分段压裂技术介绍-付永强
第五步：投球转层，进行第二段压裂； 第六步：…………………………； 第七步：压裂施工完成，合层排液、求产。
（二）裸眼封隔器分段压裂工艺
2、裸眼封隔器分段压裂工序
施工工序比较
裸眼封隔器完井
下套管固井射孔完井
时间(天)
工作项目
时间(天)
工作项目
1
刮管通井
1
钻头通井
1
钻头通井
1
扶正器通井
1
单磨鞋通井
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ下套管
一、水平井压裂完井特点 二、水平井压裂裂缝延伸机理 三、水平井裸眼封隔器压裂工艺及设计方法 四、水平井裸眼封隔器压裂配套工具 五、水平井裸眼封隔器压裂应用实例
（一）水平井完井特点
1、水平井的优点
• 产层暴露多 • 导流能力高 • 与天然裂缝接触的几率高 • 渗流特征以线性流为主，降低水锥
（一）水平井完井特点
裸眼井分段压裂完井管柱系列
①套管9 5/8″，裸眼8 1/2″－8 3/4″
分段完井工具 标准管柱系列
②套管7″， 裸眼57/8″－6 1/2″ ③套管5 1/2″，裸眼4 1/2″－4 3/4″
④套管4 1/2″，裸眼3 7/8″－4 1/4″
分段数：最高 12段（2-7/8 ”油管压裂） 16段（ 3-1/2 ”油管压裂） 24段（ 4-1/2 ”油管压裂）
Pbh
pbh = ∆pperf + ∆pnw + pnet + σhmin
NWPL Shut-in Pressure
Pump rate Time
（三）裸眼封隔器分段压裂设计方法
5、近井筒裂缝复杂性诊断技术
诊断技术——阶梯降排量法
薄层压裂设计原则与思路
二、薄层压裂设计的原则和思路
1、施工排量的确定 根据软件模拟优化结果，针对4－5m的储层，排量可设计在3.5－
4.0m3/min；2－3m的储层，排量设计在3.0-3.5m3/min。
2、平均砂比的确定 薄层物性往往较差，且地应力较高。主要应贯彻饱填砂，保证缝长。
相当于让血液从心脏出来后眼主动脉流动，而不是沿毛细血管流动
三、结论与认识
1、薄层压裂是油田中后期挖潜上产的重要措施。
2、平面上砂体展布广，属主力产层的薄层是压裂的首选目标。
3、薄层压裂要采取中砂比压裂措施，尽量造长缝为原则（长段塞）， 如果不能造长缝的井，可采取二次加砂压裂技术。 4、薄层压裂控缝高要坚持低排量、低粘度的原则。 5、因天然裂缝较发育，不提倡低前置液量原则，可根据施工中积累
经验，逐步降低前置液量，减少压裂液对地层的伤害。
汇报完毕
不妥之处敬请批评指正
条件下粘度80mpa.s左右。
二、薄层压裂设计的原则和思路
4、采用长段塞或二次加砂压裂技术 ①裂缝发育，对压裂产生两方面影响：一是裂缝开启使压裂液滤失 加大，二是形成多裂缝系统，缝宽小，施工压力高。 ②压裂采取措施：因天然裂缝造成的滤失，用基质降滤的方法效果 甚微，加段塞砂封堵微裂缝或采用二次加砂的方法优化裂缝，根据施工 经验，第一次用3m3左右陶粒封堵多裂缝，形成主裂缝，第二次加大砂量 施工。
薄层物性相对较差，地层系数小，压裂规模小,使裂缝在岩性尖灭带 延伸受阻，容易形成单翼尖灭缝,并且裂缝宽度较窄，使高浓、压裂容易形成窄缝
薄层力学参数受薄层性质影响，薄层岩石力学参数比厚层大，导致
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
第6章 水力压裂技术(20130325)
①预测不同裂缝长度和导流能力下的产量，并 绘制产量与缝长和无因次导流能力关系曲线
②根据产量要求，优选裂缝参数 ③选择支撑剂类型 ④确定尾随支撑剂体积和尾随比 ⑤根据地层条件选择压裂液
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水力压裂施工现场
水力压裂施工现场
水力压裂施工现场
水力压裂施工现场
地面砂比：
支撑剂体积与压裂液体积之比。
在忽略裂缝内流动阻力的情况下，可以认为裂缝内的 FRCD从缝端到井底是线性增加的，因而要求砂浓度呈线性 增加。
全悬浮型支撑剂分布特点：
适合于低渗透率地层，不需要很高的填砂裂缝导流能 力就能有很好的增产效果；支撑面积很大，能最大限度地 将压开的面积全部支撑起来。
FRCD＝Wf˙Kf＝（KW）f
裂缝参数：Lf，FRCD，是最关键的因素； 最大缝宽： Wmax， Wf
4 Wmax
动态缝宽：施工过程中的裂缝宽度；～10mm 支撑缝宽：裂缝闭合后的宽度 W支；3～5mm。
一、支撑剂的要求 1.粒径均匀；
2.强度大，破碎率小； 3.圆度和球度高；
4.密度小； 5.杂质少。
(一)全悬浮型支撑剂分布 高粘压裂液：
压裂液粘度足以把支撑剂完全悬浮起来，在整个施 工过程中没有支撑剂的沉降，停泵后支撑剂充满整个裂 缝内，因而携砂液到达的位置就是支撑裂缝的位置。
裂缝闭合后的砂浓度(铺砂浓度)：
是指单位体积裂缝内所含支撑剂的质量。 裂缝内的砂浓度(裂缝内砂比)：
指单位裂缝面积上所铺的支撑剂的质量。
3.水力压裂增产增注原理
（1）降低井底附近地层渗流阻力。
（2）改变了流动形态，由径向流→双线性流（地
层线性流向裂缝，裂缝内流体线性流入井筒）。
4.水力压裂过程
水力压裂工艺方法与流程
水力压裂工艺方法与流程水力压裂工艺是目前油气勘探生产领域中常见的一种技术手段，其能够有效提高油气开采的效果和产量。
下面将简述水力压裂的工艺方法和流程。
1. 施工前准备水力压裂施工前需要进行充分的准备工作，包括选址、测量、标识、检查等。
首先需要选择适合水力压裂施工的岩层。
在选址前需要对该地段的地质情形进行认真勘探和分析，确定岩层力学性质和渗透性等关键参数。
必要时需要进行钻探等探测工作，取得更认真的地质结构和情况。
2. 井口准备施工前需要对钻井进行检查和清洗。
清洁井口是保证水力压裂施工效果的紧要条件之一、井口下方需要安装钢管、集水器等设备，油管和液压管道等需要与阀门相连接。
接线板需要安装，以保证现场电信号的稳定传输。
3. 井下压力测试进行井下压力测试可以对井下井筒的情形进行评估，确认井筒出口本领，以便在施工时进行充分的材料和液压参数计算，为水力压裂施工供给必要的数据支持。
4. 施工过程（1）注水造孔：在水力压裂施工中，首先需要向目标岩层注入大量的水。
通常情况下，注水压力要低于岩层分裂压力，同时注水量要充足保证岩层浸润饱和，同时不能太高避开损伤钻孔。
（2）排水造孔：一般在注水后实行排水造孔，排出多余的水，使岩层中的自然裂缝渐渐暴露出来，加强水力压裂的效果。
（3）压裂造孔：在岩层中自然裂缝浸润饱和后，施工人员向岩层注入压裂液，并依据现场岩层力学参数进行液压压力的计算和调整，以保证压力在岩层中形成水力裂缝。
（4）保压和排污：水力压裂效果保持时间很短，需要施工人员在岩层中形成裂缝后适时停止注液，用压力器对压裂液进行保压，形成有效的裂缝压力，同时要适时排出岩层中多余的液体和固体颗粒，以便对岩层进行更有效的采油采气工作。
5. 施工后处理调整液压压力和注入的压裂液量以及通过监测等手段对施工过程中各项参数进行严格的掌控，以评估施工的成效和提高施工质量。
同时还需要对施工场地进行清理和整理，紧密关注油气井的生产情况，并开展相关线上和线下评估和监测工作，确保油气生产平稳和恢复的效果。
深层页岩气水平井体积压裂技术
深层页岩气水平井体积压裂技术一、本文概述随着全球能源需求的不断增长，页岩气作为一种重要的清洁能源，正逐渐在能源领域中占据重要地位。
其中，深层页岩气资源的开发更是当前石油天然气工业面临的重要挑战和机遇。
深层页岩气储层具有低孔、低渗、非均质性强的特点，传统的开发技术难以满足其高效开发的需求。
因此，本文重点探讨了深层页岩气水平井体积压裂技术，旨在通过该技术提高页岩气储层的改造体积和导流能力，从而实现深层页岩气的高效开发。
本文首先介绍了深层页岩气储层的特点和开发难点，阐述了体积压裂技术在深层页岩气开发中的重要性。
随后，详细阐述了深层页岩气水平井体积压裂技术的原理、工艺流程、关键技术和装备，以及在实际应用中的效果分析。
总结了深层页岩气水平井体积压裂技术的发展趋势和未来研究方向，为相关领域的科研人员和技术人员提供参考和借鉴。
通过本文的研究，旨在为深层页岩气的高效开发提供有力的技术支持，推动页岩气产业的可持续发展，为实现全球清洁能源转型做出积极贡献。
二、深层页岩气地质特征深层页岩气储层通常位于地下数千米的深处，其地质特征相较于浅层页岩气储层具有显著的不同。
深层页岩气储层的地层压力普遍较高，这增加了钻井和压裂作业的难度。
深层页岩气储层的岩石矿物成分、有机质含量、热成熟度等参数也会随着深度的增加而发生变化，从而影响页岩气的生成和聚集。
深层页岩气储层中的裂缝系统通常更加复杂，裂缝密度和走向多变，这给体积压裂技术的实施带来了挑战。
为了有效开发深层页岩气资源，需要对储层的地质特征进行深入研究和精细描述，包括储层的厚度、埋深、岩石类型、有机质丰度、成熟度、含气性、物性特征、应力场特征以及裂缝系统等。
还需要对深层页岩气储层的温压系统进行准确预测，以确保钻井和压裂作业的安全和有效。
在此基础上，结合地质特征和工程技术要求，制定适合深层页岩气储层的体积压裂技术方案，包括压裂液的选择、压裂参数的优化、裂缝监测和评估等，以实现深层页岩气的高效开发。
油田压裂施工要求
压裂施工要求（1）本设计为工程设计，施工单位必须据此编写施工设计，按要求审批后，依据施工设计实施现场施工作业。
（2）压裂井口采用KQ65-70型井口。
（3）油管注入主压车的超压保护定在45MPa。
（4）封隔器坐封及水力锚位置选取避开套管节箍。
（5）备水前作业队必须彻底清洗储液罐，配液水PH值为6.5～7.5，水量达到设计要求。
（6）压裂队配液前须对水量进行核实，作业队对配液用料和支撑剂进行核实，双方确认后，压裂队开始配制工作液。
（7）压裂队配液前必须对配液用水进行检测，要求清洁、干净、无污染、无异味，做小样进行交联测试，确保交联正常方可开始配液。
（8）压裂队须严格按工程设计配方及配液要求配制压裂液，配液时充分循环，保证液体性能满足施工要求。
（9）配置完成后取小样检测，检验压裂液基液粘度、交联性能、交联比或酸液密度、浓度等是否符合设计要求，检查交联剂质量和交联时间，并在储液灌上标明液体类型和数量。
要求基液粘度在170S-1下大于27mPa•s。
（10）压裂队必须配齐各项纪录仪器仪表，并且压前校正压力计、流量计、砂浓度计，取全取准压力、流量、砂比以及砂浓度曲线和施工数据，采样间隔达到每秒一组数据。
施工结束后现场及时提供施工参数和施工记录曲线的书面和电子文档资料。
（11）压裂施工曲线及压裂资料由压裂队统一整理，及时上交。
（12）作业队必须在地面检查好所有入井钻具（入井油管、接头及短节等井下工具），检查好丝扣，按设计要求准确下钻。
下钻前必须丈量和记录入井工具的型号、内外径、长度等数据，并绘制入井工具示意图，并记录工程班报中；钻具位置必须符合设计要求；井口紧固，不刺不漏，压力表、指重表齐备完好。
（13）管柱下部若带有大直径钻具时，必须控制起下钻速度，距离射孔井段300米以内，速度不超过5米/分钟。
（14）施工前组织作业队和压裂队参与施工人员开好安全和施工技术交底会，做到五清楚（即施工设计清楚；油层特性清楚；管串结构清楚；安全措施清楚；岗位及分工清楚）；三稳（即加砂稳、交联比稳；操作稳）和六不（即不卡不堵、不憋不掉、不刺不漏）。
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。
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
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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）。
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）×10-3µm2，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。
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—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，Байду номын сангаас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。