页岩气水平井射孔压裂技术
JY184页岩气井压裂试气技术
JY184页岩气井压裂试气技术摘要：JY184井位于四川平桥区块，是涪陵页岩气田二期产建平桥区块部署的重点开发井，通过对该井射孔工艺和压裂分段方式以及试气制度优化，高效完成了19段压裂试气施工任务，压后增产效果明显。
关键词：页岩气；开发井；分段；增产效果JY184井位于四川平桥区块，是涪陵页岩气田二期产建平桥区块部署的重点开发井，通过对该井地质情况分析，优化了压裂试气设计，高效完成了该井19段压裂施工，压后取得较好效果，为该区块页岩气水平井压裂施工提供了宝贵的经验。
1 JY184井基础情况JY184井位于四川平桥区块，平桥区块是一个“窄陡”断背斜[1]，主要处于隔槽式褶皱—冲断带，断层数量多、规模也大，整个海相构造层形变较强，地层纵横向连续性较差，这些地区五峰组—龙马溪组深水陆棚相带优质页岩发育，加之页岩气层埋深适中，多处于2500～4500m，是涪陵页岩气田二期产建平桥区块部署的重点开发井区域，钻探目的是开发平桥区块上奥陶系五峰组-下志留系龙马溪组页岩气资源，评价川东南地区川东高陡褶皱带平桥断背斜较高部位埋深3000米以深区域产能情况。
图1 JY184井区块页岩气构造图图 2 JY184井井身结构图根据相关资料推算JY184井压前地层压力43.71MPa，压后地层压力47.33Mpa，地层温度为110.21℃。
由于该井位于平桥断背斜北部倾末端，东邻平桥东1号断层，宏观地应力具有中弱拉张性特征，最大水平主应力方向以北西-南东向为主，A靶点东、西两侧各发育一条高曲率条带，水平距离分别为230m、130m，其中西侧条带向北东方向延伸，并与水平段中部-B靶叠合，预测水平段方向与裂缝方向基本一致，且裂缝较发育。
该井水平段在①-⑤小层穿行，井段4625.4-4634.8m为①小层顶部观音桥段，为低伽马高密度的灰质页岩；井段3952-4209m（⑤、④小层）泥质含量较高，平均40.0-41.2%，下步优化上述井段射孔及压裂施工参数；水平段发育1个中-高值曲率段及1个弱曲率段，水平段中段至B靶附近裂缝相对发育，水平段5384.45-5394.00m共漏失钻井液236.7m3，在水平段井段3952.0-4422.5m东邻平桥东1号断层且与其近平行，与该断层最小距离161m，与东部另一断层F1最短距离480m，优化该井段压裂工艺参数；而该井5468.64m以下接箍深度数据为根据钻井提供的相应套管单根长度推算，数据供参考；现场应据第一次泵送桥塞跟踪的磁接箍深度数据校核、微调该段射孔簇段，避免在套管接箍处射孔；2 JY184井压裂设计（1）设计射孔54簇。
新型页岩气井压裂技术及其应用研究
新型页岩气井压裂技术及其应用研究摘要：本文在总结分析页岩气储层的岩性、物性、天然裂缝与力学性质特征的基础上,依据复杂裂缝形成机理,提出了压裂形成复杂缝网、增大改造体积的基本地层条件的观点,归纳了直井和水平井体积压裂改造工艺技术方法等。
关键词：页岩气体积压裂缝网剪切裂缝水压裂监测建议页岩气因其储层渗透率超低、气体赋存状态多样等特点,决定了采用常规的压裂形成单一裂缝的增产改造技术已不能适应页岩气藏的改造,必须探索研究新型的压裂改造技术,方能使其获得经济有效地开发。
一、页岩气基本特征页岩气开采深度普遍小于3000m ，其储层典型特征为：①石英含量大于28%，一般为40%~50%，遭受破坏时会产生复杂的缝网；②页岩气储层致密，孔隙度为4.22%~6.51%，基质渗透率在1.0mD 以下；③页岩微裂缝发育，页岩气在裂缝网络系统不发育情况下，很难成为有效储层；④页岩气有机质丰度高，厚度大，有机碳含量一般大于2%，成熟度为1.4%~3.0%，干酪根以Ⅰ~Ⅱ型为主，有效厚度一般在15~91m ；⑤页岩脆性系数高，容易形成剪切裂缝，如Barnett 页岩杨氏模量为34000~44 000mPa ，泊松比为0.2~0.3 ；⑥页岩气主要有吸附态、溶解态和游离态 3 种赋存状态，其赋存状态要求有大的改造体积，这样才会获得高产。
二、页岩气井体积压裂技术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，提高初始产量和最终采收率。
页岩气储层渗透率超低，厚度大，天然裂缝发育，气体主要以吸附态吸附在有机质表面，常规改造形成单一裂缝很难获得好的增产效果。
数值模拟研究表明，页岩气储层改造的体积（SRV ，106 ft3 ；1 ft3 ＝0.028 317m3 ）越大，压后增产效果越好。
但要实现体积改造，除地层要具备体积压裂的基本条件外，压裂改造工艺方法也十分关键。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望随着页岩气的广泛开采和开发，水平井压裂技术作为其中非常重要的一环，也得到了广泛的应用。
水平井压裂工艺技术是指在水平井中采用射孔和流体压裂技术，将固体颗粒、流体或者气体等媒介推动到井壁中断层裂缝中，从而形成足够宽阔的裂缝，进而实现岩石破裂和油气的产生与流动。
本文将对水平井压裂工艺技术现状及展望进行探讨。
一、现状分析当前，水平井压裂技术在页岩气开采中发挥了非常重要的作用。
该技术成功应用于美国、加拿大、阿根廷、中国等多个国家，对于页岩气这一大众能源的储备和利用发挥了积极的促进作用。
同时，在页岩气储层中，水平井压裂技术可实现留存厚度及生产能力的最大化，增加有效井段长度，提高井产量和储量。
目前，水平井压裂技术已经经过长期的研究和发展，其技术不断成熟。
随着水平井和压裂技术的不断发展，水平井产量逐年提升，压裂效率也在不断提高。
在压裂流体方面，传统液体压裂主要采用水作为压裂流体，而现在则在传统基础上，加入了一些化学材料，如界面活性剂、纳米粒子和纤维素醚等，可增加压裂液黏度、强度和粘度，提升压裂效果。
同时，由于水平井的特殊性，对于井间距、压裂剂质量、井间压力和应力等参数的控制非常重要，可以通过数值模拟和数据采集等方式来实现。
此外，在压裂设备方面，目前主要采用液压式压裂设备和电动式压裂设备。
其中，电动式压裂设备可以实现更高的精准度和更好的自动化控制，被广泛应用在沙漠、高海拔、深海和环保等特殊领域。
二、展望随着页岩气开采的日益繁荣，水平井压裂技术的发展也面临着新的挑战与机遇。
未来，水平井压裂技术将继续发展和创新，主要表现在以下几个方面：1.新材料的研发与应用随着液体压裂越来越广泛应用，其固液混合物的粘弹性、破裂力和破坏能力将成为技术发展中的瓶颈。
为此，需要研发出高效可靠的增压剂、润滑剂和减阻剂。
此外，还需要探索利用纳米材料、超级材料等新型材料，改善压裂流体的防止泄漏、减少对环境的负面影响的特性。
页岩气水平井压裂技术浅析
裂缝 形态 不再 是简 单 的纵 向裂缝 、横 向裂缝 或者扭 曲裂缝 ，而是 形成 大型 的裂缝 网络 。与此 同时 ，其渗
流方 式也 不是 传统 水力 压裂 所形成 的简单双 线性 流 ，而是更 为 复杂 的网络裂缝 渗 流 。由此 可见 ，为 了最
１ ２ 连续 油 管喷砂 射孔 环 空分段压 裂 ．
采用 该技 术时 ，通 过连续 油管 以 ０ ５ ． ｍ。ｒｉ ． ～Ｏ ６ ／ ｎ的排 量 将砂 浓度 为 １ ０ ｇ ｍ。 射孔 液 喷 出进 行 ａ ０ｋ ／ 的 喷射 射孔 ，射 孔完 毕后 可 以通 过环 空进行 加砂 压裂 ，在 向上拖 动过 程 中即可 以实现 多级压 裂 。该 技 术 的
大程 度地 开 发页 岩气 ，形成 更大 、更 广 的裂 缝 网络是 必然趋 势 。水平井 压裂 技术 具有水 平井 段长 、沟通
面 积广 的优 势 ，采 用该 技术 能够 形成 十分庞 大 的裂缝 网络 ，因此 ，水平 井压 裂技 术成 为页 岩气开 发 的重 要 手段 。下 面 ，笔者对 几种 主要 水平 井压裂 技术 进行 了 阐述 。
１ 多级 压 裂 技 术
１ １ 滑套 分段压 裂 ．
采 用该 技术 时 ，首先一 次 射开全 部待 压裂 井段 ，再 坐封封 隔器 ，通过 油管直 接压 裂下层 ，喷 砂滑套 处于关 闭 状态 。待下 层压 裂后 ，停泵 、投 球 ，待其落 到 喷砂滑 套位置 后 ，向油管 加压 ，打 开喷砂 滑套 喷 砂孔 ，进 行第 ２段压 裂 。同 时可根据 需要 重复 上述 步骤 。该技 术具有 以下 优点 ：一趟 管柱 可完成 多段定 点改 造 ，针对性 强 ；工序 简单 ，作业 效率 高 ，工艺 管柱性 能可 靠 ；可 以同时满 足浅 、中、深水平 井分 段 压裂 的要 求 。该 技 术 的缺 点在 于封 隔器 易砂埋 和管 柱上 提 困难 ，且对 固井 质量要 求太 高 。
页岩储层水平井密切割压裂射孔参数优化方法
Ｆｉｎａｌｌｙꎬ ａ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｏｒ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ
ｗｅｌｌ ｍｕｌｔｉ￣ｃｌｕｓｔｅｒ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｉｎ ｓｈａｌｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｍｏｒｅ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｉｎ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｓｔａｇｅ
ｌｉｍｉｔｅｄ ｅｘｔｅｎｔꎬ ａｎｄ ａｎ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ ｍａｙ ｌｅａｄ ｔｏ ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ. Ｗｉｔｈ δ ｖ
≤０ ０１ ａｓ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔꎬ ｔｈｉｓ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｗｏ ｅｘａｍｐｌｅ ｗｅｌｌｓ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
缝是否扩展和扩展方向ꎮ
平井的生产测井数据发现ꎬ 大约有⅟
的射孔簇在压
１ １ 岩石变形方程
同时ꎬ 国内威远、 长宁、 昭通和焦石坝页岩气田或
扰相邻水力裂缝的扩展行为ꎮ 为准确考虑多裂缝同
示范区页岩气生产井产量差异也很大ꎬ 近半数射孔
步延伸过程中缝间应力干扰的影响ꎬ 采用二维位移
裂后贡献了
的产量ꎬ 而约⅟
开发工程国家重点实验室开放基金项目 “ 陆相页岩气水平井密切割暂堵均衡压裂控制机理与优化研究” ( ＰＬＮ２０２１－０９) ꎮ
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２０２３ 年 第 ５１ 卷 第 ６ 期
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂技术是一种用于增加地下油气储层产能的有效工艺，已经被广泛应用于油气勘探与开采领域。
本文将对水平井压裂工艺技术的现状进行综述，并展望其未来发展趋势。
1. 技术原理：水平井压裂技术是通过在油气储层中钻探一根水平井管，然后通过高压液体将压裂剂注入井孔中，从而形成裂缝网络，增加储层的渗透率，促进油气的流动。
2. 应用领域：水平井压裂技术主要应用于非常规油气储层的开发，如页岩气、页岩油和煤层气等。
水平井压裂技术也被应用于传统油气田的增产。
3. 技术难点：水平井压裂技术面临的主要难题包括压裂剂的选择、裂缝网络的设计和优化、裂缝扩展和稳定性等。
目前，针对这些问题已经有了一些解决方案，但仍需进一步研究改进。
4. 技术发展：水平井压裂技术自20世纪80年代开始应用于油气勘探与开采，经过几十年的发展，已经取得了显著的成果。
特别是在美国，在页岩气开发中取得了巨大的成功，成为美国能源革命的关键技术之一。
1. 提高效率：目前，水平井压裂技术在工艺效率上仍有提升空间。
未来，可以通过改进压裂剂的性能，优化裂缝网络设计和优化压裂参数等措施，提高压裂效果，提高产能和采收率。
2. 精细化设计：由于地下油气储层的复杂性，水平井压裂技术还面临着很多挑战。
未来，可以通过引入计算模拟、导向钻井等先进技术，精细化设计水平井和压裂工艺，提高压裂效果和经济效益。
3. 环境友好化：在水平井压裂过程中，压裂液中的化学物质可能对地下环境造成一定的影响。
未来，可以通过研究和应用环境友好的压裂剂，减少对环境的影响，并开展相关环境保护技术的研究。
4. 多学科融合：水平井压裂技术是一个涉及地质学、工程学、化学等多学科的综合技术。
未来，需要进一步加强不同学科之间的交流与合作，共同推动水平井压裂技术的发展。
水平井压裂技术是一项广泛应用于油气勘探与开采领域的有效工艺。
虽然在技术原理和应用领域上已经有了明确的进展，但仍面临一些技术难点。
页岩气三代钻井技术、压裂技术
页岩气三代钻井技术、压裂技术怎样开采页岩气？页岩气是充填于页岩裂隙、微细孔隙及层面内的自然气。
开采页岩气通常要先打直井到几千米的地下，再沿水平方向钻进数百米到上千米，并采纳大型水力压裂技术，也就是通过向地下注入清水、陶制颗粒、化学物等混合成的压裂液，以数十到上百兆帕的压力，将蕴含自然气的岩层“撬开”，就像在致密的页岩中建设一条条“高速大路”，让深藏于页岩层中的页岩气沿“高速大路”跑到水平井段，最终从直井中采出来。
页岩气井钻井示意图页岩气三代钻井技术●一代技术2023年~2023年，勘探开发初期，水平段1000~1500米，周期80~100天。
主要以常规油气钻井技术工艺+水平井钻井技术+油基钻井液为主。
●二代技术2023年~2023年，一、二期产能建设时期，水平段1500~2200米，周期60~80天。
针对页岩气开发特点，开展页岩气工程技术“一次革命”，攻关完成了“井工厂作业+国产化工具+自主化技术+系列化工艺”，实现提速降本增产。
●三代技术2023年至今，页岩气大进展时期，水平段2000~3000米，周期40~60天，围绕“四提”目标，开展页岩气工程技术“二次革命”，主要技术路线是“个体突破向综合配套转变，单项提速向系统提速进展”，技术要点是两个方向（钻井工艺+钻井工具）、三大核心（激进参数+精益施工+超常工艺）、三大基础（地面装备+井下工具+钻具组合）。
页岩气三代压裂技术●一代技术2023年~2023年，渐渐形成自主化的以“桥塞分段大规模体积压裂+井工厂运行”为核心的页岩气长水平井高效压裂技术系列。
●二代技术2023年~2023年，自主页岩气压裂技术转变为追求改造体积裂缝简单度最大化，攻关形成了“多簇亲密割+簇间暂堵+长段塞加砂”主体压裂工艺等低成本分段工具及工艺为代表的二代压裂技术系列。
●三代技术2023年至今，为满意多层立体开发和不同类型储层要求，乐观开展全电驱压裂装备配套适应性讨论，推广牵引器射孔技术和延时趾端滑套工艺，优化高效可溶桥塞结构，研发井口快速插拔装置、多级选发点火装置、高效连续油管钻塞液体系，持续更新升级压裂装备及其配套工具，全面提升了装备作业水平，实现低成本、规模化、绿色施工。
页岩气水平井分段压裂增产技术
膨胀率大，长 度2m以上,耐 压52MPa,适 用于井眼扩张 大的非标裸眼 井、套管井
适用于层间段 长井况，长度 50-500m,适 用于裸眼、套 管、筛管井
遇油、遇水封 隔器，长度 5.2-5.3m,耐 压70MPa,适 用于裸眼、套 管井
液压传统封隔器 高压扩张式封隔器
超长隔离段
遇烃（水）膨胀封隔器
一、水力喷射分段压裂技术案例分析
割缝管完井水平井喷射分段压裂－NDP2井
➢NDP2井是吐哈三塘湖盆地一口割缝管 水平井，割缝管长度596m。施工前产液 不足 2.0 m3/d。难以实施常规压裂。 ➢水力喷射分段加砂压裂，分别在21032105m、1989.6-1991.6m两层段加入陶 粒18.1m3和17.8m3，日产油13-19m3，是 压裂施工前的6.5倍以上。
压裂液 喷射压裂
工具
喷砂射孔 参数效率
一、水力喷射分段压裂技术
1.水力喷射分段压裂机理
• 射孔过程：Pv+Ph<FIP，不压裂
环空加压：Pv+Ph+Pa≥FIP，起裂 • 射流在孔底产生推进压力约2～3MPa，
调整Pa，与推进压力叠加>FEP，
裂缝持续延伸，适应不同地层压裂 • 射流孔口抽吸作用，强化封隔效果。
一、水力喷射分段压裂技术
5.低伤害压裂液配方优化
水力喷射压裂要求：高速剪切后仍有携砂能力； 配伍性好；易破胶；摩阻较低。
表面活性剂浓度优化
稳定剂(EDTA)用量的优化—最佳用量0.3% 氯化钾用量优化—最佳用量6% 氢氧化钾用量优化—最佳用量0.6%
7%氯化钾VES浓度影响
140
120
4%
1.水力喷射分段压裂机理
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。
页岩气开采压裂技术分析与思考
造后的下完井管柱，还可以应用于：连续油管拖动水力喷射改造后的井、利用TAP 阀直井分层压裂完井技术改造后的井。
4 实例应用在桃XX 井一口连续油管拖动水力喷射改造的水平井，完钻井深4405.00m(斜深)，该井利用连续油管带底封喷砂射孔，环空加砂逐层分段压裂，盒8段改造了6段。
在压裂施工前，该井在井口大四通上安装了一个液动大通径平板闸阀，再在其上安装压裂六通、连续油管注入头等配套设施，进行连续油管水力喷射、环空加砂压裂施工后，起出连续油管及工具，关闭平板闸阀。
随后，经过考虑该井井况、油管抗外压强度后，编写施工设计，首次利用S-9带压作业装置，在9天时间里下入带油管堵塞器2-7/8″生产管柱至井深3205.67m(井斜50°)。
待管柱下至预定位置后，带压坐油管悬挂器，拆带压作业装置及平板闸阀，安装采气树。
利用700型水泥车油管内打压6MPa ，切断油管堵塞器销钉，通过观察油套压力表，确认油套联通后，该井进入正常放喷排液阶段。
该井的顺利带压完井，有效避免了压井下完井管柱的井控风险及压井液对地层的污染，为目前这一服务项目的推广应用积累了宝贵经验。
5 结语带压作业配合拖动油管水力喷射气井改造工艺在施工完成后可起出水力喷射工具并下入生产管柱，带压作业不使用压井液，有效避免了储层的二次污染。
做为理论，虽然还没有在长庆区域进行过实践，但国内已有公司在塔里木油田顺利实施过多口井的带压拖动水力喷射分段酸压，且都属于超深井改造，为这项工艺理论提供了实践论证，建议开展该工艺的试验项目，以证明对于气井水平井改造，带压作业可以提供更加可靠、安全、环保、高效的方法。
另外，目前随着连续油管水力喷射及TAP 阀应用越来越广泛，带压完井同样可以作为一项重要服务项目，进行推广，并积累宝贵的施工经验。
参考文献：[1]马发明.不动管柱水力喷射逐层压裂技术[J]. 天然气工业，2010, 30(8): 25-28.[2]张福祥.带压作业配合水力喷射分段酸压技术在塔里木油田的应用. 内蒙古石油化工，2012, 19: 116-117.作者简介：①郑海旺(1985-)男，汉，机械工程师，主要从事设备管理工作。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂工艺技术是一种在油气开采中常用的技术手段，通过对水平井进行压裂处理，可以大大提高油气储量的开采效率。
随着油气开采技术的不断进步和完善，水平井压裂工艺技术也在不断发展和改进。
本文将对水平井压裂工艺技术的现状及未来展望进行分析和探讨。
1.技术原理及发展历程水平井压裂是一种利用高压液体将岩石裂开，从而增加岩石孔隙中的油气渗透性的技术。
水平井压裂技术最早起源于20世纪40年代的美国，在60年代开始逐渐应用于石油开采中。
随着对水平井压裂技术的不断改进和完善，现代水平井压裂技术已经成熟，并在全球范围内被广泛应用。
2.技术分类及特点根据压裂液体的属性和使用情况，水平井压裂工艺技术可以分为液体压裂、气体压裂和混合压裂等多种类型。
液体压裂是最常见的一种，通过将高压液体注入井下，利用压力将岩石裂开，从而增加油气储量的产出。
而气体压裂则是利用高压气体将岩石裂开，混合压裂则是将液体和气体一同注入井下进行压裂处理。
水平井压裂工艺技术的特点主要包括提高油气产量、提高开采效率、缩短生产周期、减少环境影响等。
相比传统的垂直井开采技术，水平井压裂技术在油气开采中具有显著的优势。
3.应用情况及效果评估水平井压裂技术在世界范围内得到了广泛的应用，并取得了显著的成效。
特别是在北美地区，水平井压裂技术已经成为油气开采的主流技术手段。
通过对水平井进行压裂处理，可以大大增加油气产量，提高油气储量的开采效率。
国内也在不断推广和应用水平井压裂技术，特别是在页岩气开采方面取得了良好的效果。
通过水平井压裂技术，将页岩气中的油气提取出来，为我国能源资源的开发做出了重要贡献。
1.技术瓶颈及需进一步突破尽管水平井压裂技术在油气开采中取得了很大的成功，但在实际应用中也存在一些瓶颈和问题。
压裂液体对环境的影响、压裂后的油气产量衰减速度等问题，都需要进一步的技术突破和解决。
水平井压裂技术在开采成本和效益上也面临一些挑战，特别是在压裂液体的成本、井下设备的磨损和维护等方面。
页岩气水平井水力压裂技术
页岩气水平井水力压裂技术【摘要】中国的页岩气资源量非常丰富，但页岩气的开发起步比较晚，目前还处于最初阶段。
本文详细的介绍了页岩气压裂改造机理，以及目前页岩气开发中常用水平井压裂工艺的原理和主要做法，包括水平井复合桥塞多段分簇压裂技术、连续油管水力喷射分段压裂技术、水平井多井同步体积压裂技术，通过对各种工艺详细分析，在页岩气开发上又取得了一些新的认识。
【关键词】页岩气水平井缝网压裂体积压裂页岩气赋存于富含有机质的泥页岩及其夹层状的泥质粉砂岩、砂岩、灰岩、白云岩混合岩相地层中，主要由吸附气和游离气两部分组成。
页岩气藏的烃源岩多为沥青质或富含有机质的暗色泥页岩和高碳的泥页岩类，储层厚度一般为15～100m，孔渗条件差，通常需要压裂改造才能获得工业产量。
我国页岩气十分发育，资料显示，中国的页岩气资源量约为（21.5～45）×1012 m3，中值为30.7×1012 m3。
1 压裂机理页岩气资源丰度低，最大限度增加储层的改造体积是压裂的主要目的。
为达到储量的体积动用，主要采用“缝网压裂”技术，机理为：当裂缝延伸净压力大于两个水平主应力的差值与岩石的抗张强度之和时，容易产生分叉缝，多个分叉缝就会形成“缝网”系统，其中以主裂缝为“缝网”系统的主干，分叉缝在距离主缝延伸一定长度后，又恢复到原来的裂缝方位，最终形成以主裂缝为主干的纵横“网状缝”系统。
页岩气储层要实现体积动用，主要取决于页岩的可压性。
页岩的脆性越大，越容易形成网状裂缝；而脆性越小，则形成网状裂缝的可能性越小。
脆性指数主要由矿物成分[2]和埋藏深度决定。
水力压裂在富含硅质、钙质的页岩中要比在富含粘土质页岩中更容易形成缝网，一般要求石英、长石、方解石矿物含量大于30%，粘土含量＜25%。
脆性指数与埋深呈负相关关系，埋深变浅，脆性增加。
2 水平井复合桥塞多段分簇体积压裂体积压裂通过优化段间距，采用“分段多簇”射孔、加密布缝，利用缝间应力干扰，促使裂缝转向，形成缝网。
水平井泵送桥塞分层射孔压裂技术
三、工艺特点
1、使用可钻式桥塞
2、使用防喷装置
由于射孔枪和工具推进过程中以及坐封和射孔时井口都是带 压的，所以必须使用电缆井口防喷装置。防喷管内径应大于桥 塞外径。
电缆井口防喷装置(下图是Elmar公司的图片)
盘根盒（防喷盒）
阻流管 密封脂注入头 球阀 上工具捕集器 防喷管 下工具捕集器
防喷器BOP
40cm
CCL 点火头 射孔枪 多级装置 射孔枪 多级装置 射孔枪 第一点火头 桥塞火头送进工具 桥塞 9.5cm+15.5cm
桥塞零长10.16m 第一枪：5.7m；第二枪：3.72；第三枪：1.78
3、压裂 每次射孔后都进行压裂。
4、钻塞 使用连续油管钻塞。
5、建页HF-1井射孔+压裂日志表格
时间 9月12日16:00 9月13日2:00 9月13日9:0011:00 9月13日17:00 9月14日上午
9月14日下午
9月14日晚上
9月15日3:07
工序 下第一层射孔枪 校深、打压点火 硫化氢溢流防喷演习和压裂演习
备注 13.5MPa 压降至5MPa 继续打压升至13.5MPa 稳压1min 泄压至0
17:19坐封桥塞 17:36射孔枪第一级点火、 17:40第二级点火、 17:43射孔枪第三 级点火
投球坐封 2000型压裂车传送凡尔到位，破裂压力33MPa 施工压力25-33MPa 停 泵压力16MPa 施工排量10.0-10.5m3/min 砂量59m3 前置液量332m3 携砂液量 1381.7m3 顶替液量21m3 平均砂比4.4% 入地液量1734.7m3 （入地总液量 3212.5m3）
射孔多级点火装置核心部件
4、无起爆药的爆炸桥丝起爆系统（EBWs）： 普通电火工品固有安全性低，含有敏感的起爆药或点
页岩气水平井射孔压裂技术
引言
页岩气：页岩空隙中的天然气。
美国的页岩气是开发最早的，技术是最成熟 的。经验技术表明：水平井水力压裂技术，对于 页岩气的开发是至关重要的，是页岩气获得工业 性开发和提高采收率的的关键技术。
主要内容
一、水平井射孔层段优化
二、射孔方案设计
三、水平井工厂化压裂方案设计
四、微地震监测技术
三、水平井工厂化压裂方案设计
3、压裂液性能优化 4、支撑剂优选 页岩气选择支撑剂材料主要综合考虑合适的强 度、密度和粒径这3个方面 支撑剂的强度要求能够承受储层的闭合应力，强 度越高的支撑剂密度也越高，而一般页岩气压裂所用 的压裂液黏度较低，携砂能力弱。故选择支撑剂时， 在满足强度的要求下应选低密度支撑剂。支撑剂粒径 的选择主要考虑岩石的硬度，这主要从支撑剂嵌人地 层的角度来考虑。对于硬度大的储层，支撑剂嵌人不 是严重的问题，可选择小粒径的支撑剂;反之对于偏塑 性的储层，则应该选择大粒径的支撑剂。
二、射孔方案设计
射孔优化设计参数的选取 4、地层压力 优先选取以下地层压力测试结果 中途测试解释的地层压力； 电缆式重复地层测试得到的地层压力； 邻井同层位的地层压力； 预测的地层压力。 5、井底流动压力 根据实际情况优先选取如下靠前井底流动压力 邻井试油的井底地层压力 选用根据地区、地层条件要求预测的井底流动压力
三、水平井工厂化压裂方案设计
1、岩石力学脆性选择压裂模式 页岩气压裂过程中，只有不断产生各种形式 的裂缝，形成裂缝网络，压裂后气井才有可能获 得工业气流。岩石力学实验表明，岩石的脆性特 征是页岩气压裂形成缝网的最重要的岩石力学特 征参数。 根据北美页岩气开发的实践经验，给出了岩 石脆性指数和压后裂缝形态的关系。压裂液体系 优选一般根据岩石脆性指数，一般随着脆性指数 的提高，压裂液用量越多，支撑剂浓度越低，支 撑剂用量越少。
水平井压裂工艺技术
水平井压裂工艺技术随着油田开发和开采工作的不断深入，如今的油藏压力已经迅速下降，这对油田的开发和生产带来了巨大的挑战。
为了解决这一问题，水平井压裂工艺技术应运而生。
水平井压裂工艺技术是一种通过使用高压泵将带有特殊添加剂的液体注入到水平井中的一种工艺。
这种添加剂旨在增加岩石的孔隙度和渗透率，从而提高油藏的产能。
压裂技术的原理是在岩石裂缝中注入高压液体，以破裂岩石并扩大裂缝，使更多的油或气能够流入到井筒中。
水平井压裂工艺技术主要由以下步骤组成：1. 确定压裂目标：通过分析油藏的地质特征、储层性质、石油和天然气存在的形式等因素，确定进行压裂的目标位置。
2. 编制施工方案：根据目标位置，制定压裂施工方案，包括压裂液的配方、注入压力和流量的控制等。
3. 钻井和完井：按照施工方案进行钻井和完井，将水平井和储层连接起来。
4. 压裂注水：使用高压泵将特殊添加剂配制成的压裂液注入到水平井中，通过岩石的裂缝和孔隙进入到储层中。
5. 压裂压力监测：监测压裂过程中的压力变化，以确保压裂液能够充分地破裂岩石并扩大裂缝。
6. 压裂液回收：在压裂注水后，对压裂液进行回收处理，以避免对环境造成污染。
通过水平井压裂工艺技术，可以有效地改善油田的产能和生产效率。
此外，这种技术还可以降低开采成本和环境影响，提高油气的回收率和利用率。
与传统的垂直井开采相比，水平井压裂工艺技术具有以下优势：1. 压裂液注入量大：水平井具有较大的井筒面积，可容纳更多的压裂液注入，从而增加油藏的产能。
2. 压裂液分布均匀：由于水平井具有较长的井段，压裂液在井段中的分布相对均匀，能够更好地破裂岩石并扩大裂缝。
3. 压裂程度可控：水平井压裂过程中，压裂液的注入流量和压力可进行实时调整和监测，以控制压裂程度，避免过度压裂造成资源浪费。
4. 压裂液回收高效：由于水平井压裂工艺技术能够将压裂液注入到靠近油藏的位置，使得压裂液回收更加高效，降低对环境的影响。
综上所述，水平井压裂工艺技术是一种有效提高油田产能和生产效率的工艺技术。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望随着页岩油气资源的不断开发，水平井压裂技术成为新一代油气勘探和开发的主要工艺之一。
本文将从压裂技术的基本原理、技术现状、存在问题以及未来展望等方面对水平井压裂技术进行探讨。
一、水平井压裂技术的基本原理水平井压裂技术是一种通过在水平井中注入高压液体将岩石裂开并形成缝隙，从而增加储层渗透性和生产率的工艺。
该技术主要包括以下三个方面：（1）液体注入：将高压液体注入水平井中，包括水和含砂特殊液体。
（2）施力：施加足够的压力使岩石裂开并形成缝隙。
（3）支撑：在岩石裂缝中灌入支撑物质，如小颗粒的石英砂或陶粒，以确保缝隙稳定并增加储层的渗透性。
目前在油气勘探开发中，水平井压裂技术已经广泛应用。
该技术的发展经历了以下几个阶段：（1）水平井压裂的早期阶段：20世纪70年代，美国开始在煤层气开采中使用水力加压深浅井压裂技术。
随着该技术的不断发展，水平井的应用范围逐渐扩大。
（2）常规水平井压裂阶段：上世纪80年代，水平井技术逐渐成熟，常规垂直井压裂技术不再适用，水平井压裂技术因其高效、低成本的特点得到广泛应用。
（3）复杂水平井压裂阶段：21世纪初，随着油气勘探难度的增加，水平井压裂技术也面临越来越多的挑战，如水平井多级分层压裂、长距离水平井压裂和高温高压井压裂等。
（1）环境污染问题：压裂过程中使用的液体，如化学品、石油和水等，可能会对地下水资源造成污染。
（2）压裂工艺的可持续性：随着压裂次数的增加，岩石的渗透性将逐渐降低，使得压裂效果下降。
（3）压裂技术需要大量的水资源，对于水资源供应受限的地区来说，这可能会造成问题。
（1）提高技术的可持续性：开发高效可持续的压裂技术，降低岩石渗透性下降的速度。
（2）减少对环境的影响：研究并开发非化学性质液体，减少对环境的影响。
（3）加强技术升级和创新：通过加强创新和技术升级，提高压裂技术的效率和储层采收率。
综上所述，水平井压裂技术是油气勘探开发的一个重要工艺，然而，该技术的应用还面临着许多问题。
页岩气井压裂技术
费、减少污染。
二、压裂液技术：体系和特性
降阻水
• 涪页HF-1井和延页平1井现场配制浓缩液，施工时按比
例与清水混合注入井内。
• 彭页HF-1井在往储罐内打水时加入杀菌剂、防水锁剂，
施工中降阻剂、降阻剂破胶剂为混砂车在线加入。
各井降阻水配制统计
井号
浓缩滑溜水(m3) 泵注比例(浓缩液：清水)
涪页 HF-1
通过水力泵送桥塞方式实现坐封、射孔联作、并沿水平段
方向实现逐级封隔、射孔和压裂的工艺。
特点：适用套管（31/2″、41/2″、51/2″、7″)；适合
大排量、大型施工、封隔可靠性高、压裂层位精确、分层
压裂的段数不受限制。
三、压裂工艺技术
井号
岩性
水平段长 压裂
(m) 段数 隔离+射孔方式
压裂工艺
压裂液
各井压裂配制统计
井号
名称
数量(m3)
备注
涪页HF-1
凝胶基液
2150
除在线加入添加剂之外此时加入
彭页HF-1
线性胶
3400
延页平1
清洁压裂液
636.1
在线加入
二、压裂液技术：体系和特性
加砂压裂施工曲线
施工井号：威201-h1.1
100
90
18
排出排量
14
套压
60
12
50
10
40
8
30
6
20
4
砂浓度
2020 年，年产量有望达到 1000
亿立方米以上。
页岩气勘探开发具有广阔的前景
二、压裂液技术：体系和特性
页
岩
气
常
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂工艺技术是一种常用的页岩气开采技术，通过在水平井段注入高压液体使岩石裂缝扩展，进一步提高天然气的渗透能力，从而实现有效开采。
本文将对水平井压裂工艺技术现状进行介绍，并展望未来的发展方向。
目前，水平井压裂工艺技术已经成为页岩气开采的核心技术之一。
其主要特点包括大井段长度、高水平注采比、高密度压裂等。
水平井压裂技术主要包括井斜反压控制技术、高密度压裂技术、微裂缝控制技术、多点压裂技术等。
目前，国内外对水平井压裂工艺技术进行了大量的研究和应用，取得了一定的进展。
主要有以下几个方面的技术改进：井斜反压控制技术。
该技术主要针对水平井压裂过程中的井斜角度、裂缝方向等问题进行研究，通过调整注水速度，使液体从裂缝末端疏散，从而实现裂缝的完整扩展。
高密度压裂技术。
该技术主要通过提高压裂液体的注入速度和注入量，增加岩石的断裂面积。
现在，已经有一些研究开展了高密度压裂技术在水平井压裂中的应用，取得了较好的效果。
微裂缝控制技术。
微裂缝控制技术主要是针对水平井压裂后产生的微裂缝进行控制，避免裂缝的过分扩展和连接，减少非产状裂缝对渗流的影响。
多点压裂技术。
多点压裂技术是指在水平井段不同位置同时进行压裂作业，以提高开采效果。
该技术已经在国内外的部分页岩气开采作业中得到了应用。
未来，水平井压裂工艺技术还有一些可以发展的方向。
可以继续研究优化压裂液体的配方，以提高对页岩气藏的适应性和增产效果。
可以进一步完善井斜反压控制技术，提高裂缝扩展的均匀性和完整性。
可以加强对微裂缝控制技术的研究和应用，减少渗流通道的阻塞和扩散。
可以进一步拓展多点压裂技术的应用，以提高开采效果和资源利用率。
水平井压裂工艺技术在页岩气开采中具有重要的作用。
当前，该技术已经取得了一定的进展，并且未来还有很大的发展潜力。
通过不断的研究和应用，可以进一步提高水平井压裂工艺技术的效果和经济效益，为页岩气开采提供更好的技术支撑。
页岩气水平井单簇射孔压裂工艺适应性探讨
页岩气水平井单簇射孔压裂工艺适应性探讨文章以页岩储层复杂缝网形成条件为出发点，分别从净压力、诱导应力、排量和支撑剂运移等因素的角度展開论述，探讨单段单簇射孔压裂工艺在页岩气常储层改造中的技术可行性和需要完善的技术方向。
标签：净压力；单簇射孔；复杂缝网；页岩气形成复杂的网络裂缝，寻求更大的储层改造体积，是涪陵页岩气成功开发的关键技术之一。
页岩气储层网络裂缝主要是由压裂缝延伸扩展至层理面强度较低处或微裂缝发育处，发生裂缝的分叉、转向，进而产生与主裂缝相交的次生裂缝或沿层理面的贯穿裂缝，两者的相互交叉连通而形成。
而伴随着涪陵页岩气开发的不断深入，储层埋藏加深，地应力升高，施工液体摩阻增加，需要提供更高的井口压力来确保产生足够的静压力，从而促进复杂缝网的形成，获得更好的产能效果。
如果单纯提高井口、套管和压裂配套装备的压力等级来实现更高的压力空间，将会极大的增加投资成本。
如果能够通过减少射孔簇数，在较低排量下产生较高的净压力来达到形成复杂网缝，降低装备要求和安全风险，是可考虑的技术途径之一。
1 单簇射孔可行性页岩气水平井多采用分段多簇射孔的方式，从井筒起裂生成多条主裂缝，进一步扩展产生枝状裂缝并沟通天然的微裂缝来实现复杂缝网，获得最大的储层改造体积。
在这个过程中，多簇之间产生的诱导应力将加速或强化复杂网缝的产生。
而单簇射孔工艺能否满足页岩气水平井的改造要求，需要对单簇射孔所对应的排量、净压力以及支撑剂运移等情况开展分析，确定单簇射孔是否可行以及适用的范围。
1.1 应力变化与裂缝扩展对于同一页岩气储藏，其水平应力差异系数、脆性矿物含量、层理和天然裂缝发育程度以及上覆岩层压力等地质影响因数是一致的，要确保储层压裂能够形成复杂的裂缝网络，那么缝内净压力和诱导应力的影响将是决定裂缝网络复杂程度的关键。
1.1.1 净压力依据Mohr-Coulomb弱面强度理论可知，涪陵页岩区块的层理面的主要为切割层理面剪切破坏。
由涪陵页岩储层岩石力学实验参数计算可知，天然裂缝张性扩展缝内净压力为5.83MPa，剪切扩展缝内净压力为8.15MPa，高净压力条件下两种扩展模式同时发生。
浅析页岩气水平井分段压裂技术
浅析页岩气水平井分段压裂技术黄胜铭，孙艳超，汪奇兵，黄 宁，王 宁（兰州城市学院，甘肃兰州 ７３００７０） 摘 要：通过对页岩气藏进行分段压裂，提高导流能力和增加有效渗流面积，是获得较高的产能有效途径之一。
分析我国页岩气技术的发展现状得到，进行页岩气开采时，利用水平井压裂技术，可一定程度的提高页岩气开采量，也可提升页岩气返排率。
随着科技的不断发展，目前世界上对于水平井分段压裂技术的研究较为广泛。
由于页岩气储层内，扩散、渗流、解吸相互作用较为强烈，导致渗流类型的储层中，页岩气的开采非常困难。
因此，本文重点对页岩气的研究现状、完井技术、压裂技术等进行详细论述，对未来该领域的发展趋势进行预测，从而为我国水平井分段压裂技术的发展提供理论依据。
关键词：分段压裂；体积压裂；渗透性；返排率；封隔器 中图分类号：ＴＥ３５７．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１９）０４—００７５—０２ 地层中页岩气储层的分布较为广泛，且其储量较大，使得页岩气的勘探、开发潜力远远超过常规及非常规天然气，具有很大的商业价值，成为全球性热点。
但是页岩气储层具有较强的致密性，因此使用传统方法开采页岩气时，通常开采效率较低，且开采量较少，所以开采时需进行压裂处理，增加开采量。
近几年的生产实践发现，常规压裂不仅效率低，而且井下事故安全隐患大，与目前商业化的发展不吻合，所以优化、完善水平井分段压裂技术已经成为页岩气开采技术的主要研究问题。
相较于国外，我国还处在探索阶段，因此需要加大研发力度，着重理论与技术的创新［１－２］。
１ 研究的背景及理论意义我国在改革开放以后经济发展非常迅速，因此各领域对于能源的需求量也在不断增长，页岩气属于非普通的天然气资源，逐渐得到了人们的重视。
页岩气的开采技术也在不断完善，使这种非常规天然气资源离我们的生活越来越近。
页岩气属于清洁能源，对我们的生产和生活能够产生极大的便利，同时，它还能够供热、供电，作为汽车燃料来使用，具有很大的工业价值。
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四、微地震监测技术
检波器位于 压裂井旁边，它 将先接收震源信 号，然后将接收 到的震源信号进 行资料处理，最 后反推出震源所 在的空间位置， 这个震源位置就 代表了裂缝的位 置。右侧所示为 微地震监测示意 图。
微地震监测示意图
四、微地震监测技术
微地震波到时确定方法示意图
四、微地震监测技术
4.2微地震监测技术野外施工的一般过程包括： 数据采集、数据处理、正演地质建模、反演定位、压 裂效果的解释。
一、水平井射孔层段优化
射孔层段优化设计 孔隙度的确定可选用声波测井解释孔隙度值，也 可选用岩心分析的有效孔隙度加权平均值。 地层压力的确定可选用电缆重复式地层测试器测 得的地层压力，也可选用预测的地层压力或邻井同层 位地层压力。 井底流动压力探井选用根据地层条件及试油工艺 进行预测的井底流动压力。 开发井选用根据地区、地层条件及开发部署要求 预测的井底流动压力。 油井半径选用钻井时使用钻头的半径。
产生的裂缝
四、微地震监测技术
SRV估算
压裂过程实时监控—2012非常规技术报告
主要内容
一、水平井射孔层段优化
二、射孔方案设计
三、水平井工厂化压裂方案设计
四、微地震监测技术
五、压前裂缝预测
六、压后裂缝评估
七、产量预测
五、压前裂缝预测
水平井压裂可能产生的四种形态 在不同的地应力和井筒方位下，水平井压裂形成 的裂缝形态也不相同
五、压前裂缝预测
六、压后裂缝评估
七、产量预测
一、水平井射孔层段优化
页岩属于一种超低渗透率储层，属于“纳达西” 渗透率地层，所有储层必须经过压裂才能投产。而水 平井压裂又是形成页岩气工业性气藏和提高产能的重 要手段，页岩气水平井压裂过程中，射孔层段的选取 对页岩层水平段的开发至关重要，是页岩气获得工业 产能的重要手段。
纵向裂缝示意图
横向裂缝示意图
转向裂缝示意图
扭曲裂缝示意图
五、压前裂缝预测
研究表明，裂缝垂向延伸高度受产层与隔层之间 的地应力差、弹性模量差、断裂韧性差、界面强度以 及裂缝中压裂液的压力分布和压裂液的流变性影响， 其中产层和隔层的水平地应力差是影响裂缝垂向延伸 的主要因素，裂缝容易从强度大的岩石进入强度小的 岩石，反之则较难。 水平井压裂前的裂缝预测步骤： 1.建立水平井井筒应力分布模型； 2.进行了裸眼完井水平井裂缝起裂压力计算，并 构建了裂缝起裂方位预测模型； 3.进行了射孔完井水平井裂缝起裂压力计算，并 构建了裂缝起裂方位预测模型； 4.分析了裂缝起裂压力的影响因素。
二、射孔方案设计
射孔优化设计参数的选取 6、供油半径 根据实际情况优先选取如下 中途测试得到的数据； 套管所得的数据 7、泥质含量 根据实际情况优先选取如下靠前渗透率 岩心分析得到的泥质含量; 测井解释得到的泥质含量; 8、垂向渗透率和水平向渗透率的比值 选用实测岩心数据
二、射孔方案设计
射孔方案根据项目规定的区块选取射孔所需的各种 地质参数，进行射孔层段的选取
Ⅰ
4、负斜率线段Ⅳ反映了裂缝高度增加，也不能 排除压开多条裂缝或者裂缝在延伸过程中遇到 大规模裂缝体系的可能性。
主要内容
一、水平井射孔层段优化
二、射孔方案设计
三、水平井工厂化压裂方案设计
四、微地震监测技术
五、压前裂缝预测
六、压后裂缝评估
七、产量预测
七 、产量预测
页岩气藏的储量计算方法 根据页岩气藏的自身特点,可用于页岩气藏储量 计算的3种方法有:类比法、静态法和动态法。 1、类比法 对于勘探初期,在没有或少有探井基础数据的情 况下,应用类比法比较简单有效。用类比法将我国页 岩与北美典型性页岩进行区域地质、储层、地球化学 等多方面比较,认识到我国具有较大的页岩气潜力;在 缺乏钻井数据的前提下,甚至可以利用两者类比,对我 国页岩气资源进行粗略估算。这种估算的精度不高, 但也能为初期勘探提供一些指导
一、水平井射孔层段优化
综述，页岩气水 平井射孔层段优化， 需要具体考虑该地区 的的各种地质参数， 根据各地区的地层条 件选取合适的射孔方 法和射孔位置。尽可 能地减少射孔对地层 的损害，从而达到工 业性开采和增加产能 的目的。
射孔优化工作流程图
主要内容
一、水平井射孔层段优化
二、射孔方案设计
三、水平井工厂化压裂方案设计
三、水平井工厂化压裂方案设计
1、岩石力学脆性选择压裂模式 页岩气压裂过程中，只有不断产生各种形式 的裂缝，形成裂缝网络，压裂后气井才有可能获 得工业气流。岩石力学实验表明，岩石的脆性特 征是页岩气压裂形成缝网的最重要的岩石力学特 征参数。 根据北美页岩气开发的实践经验，给出了岩 石脆性指数和压后裂缝形态的关系。压裂液体系 优选一般根据岩石脆性指数，一般随着脆性指数 的提高，压裂液用量越多，支撑剂浓度越低，支 撑剂用量越少。
主要内容
一、水平井射孔层段优化
二、射孔方案设计
三、水平井工厂化压裂方案设计
四、微地震监测技术
五、压前裂缝预测
六、压后裂缝评估
七、产量预测
四、微地震监测技术
微地震发生在裂隙断面上，裂隙范围通常很 小，只有1-10m。通常情况下这些断面是稳定的。 然而，当其中的应力受到干扰时,岩石中原来存在 的或新产生的裂缝周围就会出现应力集中、应变 能增高；当外力增加到一定程度时，原来裂缝的 发生地区就会出现屈服或者变形，这时候一部分 储藏的能量以会弹性波的形式释放出来，这个过 程会产生微小的地震。
六、压பைடு நூலகம்裂缝评估
水平井水力压裂裂缝评价 3、斜率为1的线段Ⅲ表明了施工 压力增量正比于注入压裂液体积增量， 它只能发生于裂缝中严重堵塞的情况。 由于缝内砂堵，压裂液难以达到裂缝 端部使其缝长延伸，注入压裂液只能 增加裂缝宽度。有控制地使支撑剂在 裂缝端部脱出，增加裂缝宽度。
lg p
Ⅲ Ⅱ Ⅳ Lg t
四、微地震监测技术
五、压前裂缝预测
六、压后裂缝评估
七、产量预测
二、射孔方案设计
射孔优化设计 1、地层厚度 选用射孔通知单中提供的有效厚度；在没有有效厚 度的情况下选用砂岩厚度 2、渗透率 根据实际情况优先选取如下靠前渗透率 中途测试解释的渗透率;(通过钻杆将测试工具送入预定的井深位置) 岩心分析的液相（气相）渗透率; 测井解释得到的渗透率; 3、孔隙度 如果有岩心分析和测井解释的，优先考虑岩心分析
三、水平井工厂化压裂方案设计
水力压裂的流程
三、水平井工厂化压裂方案设计
工厂化压裂流程图
三、水平井工厂化压裂方案设计
工厂化作业=正规统一化的协调操作+压裂方案设计
压裂方案设计 根据对设计井的储层特征进行分析： 1、根据岩石的脆性程度选择压裂的模式; 2、确定页岩气压裂工艺; 3、根据储层物性、储层应力、固井状况等确定 射孔位置; 4、根据储层物性、岩石力学参数等选择合适的 支撑剂和压裂液配方; 5、压裂施工参数设计及优化。
主要内容
一、水平井射孔层段优化
二、射孔方案设计
三、水平井工厂化压裂方案设计
四、微地震监测技术
五、压前裂缝预测
六、压后裂缝评估
七、产量预测
六、压后裂缝评估
水平井水力压裂裂缝评价 为检验压裂设计、评价压裂施工效果，需要评估 水力裂缝。 目前发展了许多检测和确定压裂裂缝高度的方法， 如适于裸眼井的井下电视法、地层微扫描仪和噪声测 井等，还有适用于裸眼井和套管井的间接测试方法， 如微地震法、井温测井、伽玛测井和声波测井等。根 据施工压力曲线可以定性分析压裂裂缝延伸情况，结 合压裂后压力降落数据可以成功地解释裂缝几何尺寸、 裂缝导流能力、压裂液滤失系数、压裂液效率和裂缝 闭合时间、水平最小主应力等参数。
纳 达 西 空 隙
一、水平井射孔层段优化
水平井一般都采用均匀的布孔，水平段全部 射开的完井方式。费用成本的高，施工难度大， 因此页岩气水平井射孔层段优化就显得尤为重要。
均匀的水平井射孔
一、水平井射孔层段优化
射孔层段优化设计 根据地层特性选择射孔，地层参数是直接影响 射孔井产量计算结果正确与否的主要参数。 通过岩心、电测、高压物性取样等工作取得垂 向渗透率与水平向渗透率的比值Kz/Kh,f地层渗透率、 孔隙度、流体粘度等参数。 地层厚度应选用《射孔层位通知单》中提供的 有效厚度，如果没有选用测井解释的数据。 垂向渗透率与水平向渗透率比值（储层非均质 性）可根据岩心实测数据确定。 渗透率的确定可根据实际情况选用岩心分析的 液相渗透率或中途测试解释渗透率，也可采用测井 解释渗透率加权平均值。
六、压后裂缝评估
水平井水力压裂裂缝评价
lg p
1、正斜率很小的线段Ⅰ该段 斜率范围为0.125-0.2，说明裂缝 正常延伸
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ Ⅳ Lg t
2、压力不变的线段Ⅱ此段物理意义不明确， 最可能的情况是注入压裂液被滤失所平衡，裂 缝几乎不延伸，才能保持压力为常数。通常结 合线段Ⅲ 、Ⅳ的压力变化进行分析，若后面压 力下降，则可能是缝高增加，后面的压力升高， 则可能是二次缝隙使滤失增大所致。
主要内容
一、水平井射孔层段优化
二、射孔方案设计
三、水平井工厂化压裂方案设计
四、微地震监测技术
五、压前裂缝预测
六、压后裂缝评估
七、产量预测
三、水平井工厂化压裂方案设计
由于技术进步和压裂设备的不断更新，水平井 压裂技术也从分段压裂、多级分段压裂发展到大规 模分段多簇的体积压裂，“工厂化”作业技术。 体积压裂：通过水力压裂对储层实施改造，使 天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，实现 对天然裂缝和岩石层理的沟通，同时在主裂缝的侧 向上强制形成次生裂缝，最后形成天然裂缝与人工 裂缝相互交错的裂缝网络，从而将有效储层打碎， 实现长、宽、高三维方向的全面改造，增大渗流面 积及导流能力，提高初始产量和最终采收率 压裂技术特点：主要体现在大液量、大排量、 大砂量、小粒径和低砂比。