整体压裂5.教材
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未能从整体开发的角度考虑
选择文13北块做整体压裂试验的原因
文13北块构造相对简单，井网完善程度较高； 累计注采比高，保持较高的地层压力，压裂时机 比较成熟；
S3中7 Ⅱ、Ⅲ类储层控制面积大，采出程度低， 具备较好的储量基础；
部署10口新井，具备井网调整以及整体压裂改造 的条件。
地应力大小
最小主应力
156
3121 89422 61.7
29 30
4.2 6.3
129
3102
238724
42.9
28-32.5 34.5
2-5 6
32
4
145
2752 85369 56.1 36
12
34.5
8
105
2374 231660 64.8 32.5
4
112
3246 121179 66.2 28
1
文13 北天然裂缝特征
汇报人:赵宇新
采油工程技术研究院
项目提出背景：
整体压裂改造提法由来以久 做法不成熟 思路不 明确 不同于传统意义上的压裂。通过项目开展提升 了认识
实质： 压裂工艺与油藏工程、开发动态和生产管 理结合紧密的系统工程 。利用油藏模拟结果，结合地 应力场分布状况，裂缝分布情况，采用多目标优化整 体压裂设计； 根据油藏开发动态，确定分井组、分阶 段实施实施方案。
容 压裂设计整体优化技术
完成了压裂井数值模拟，经济评价方法，
完善了区块整体压裂改造设计方法，
技 提出注采井网合理调整意见 完善注采井网，转注井2口
术 提出油水井压裂的具体实施 编制整体压裂改造方案，油井26口，水井5
要求
指 采油速度0.8%
口 ，实施压裂改造17井次，累计增油7710t 采油速度1.32％
开发中存在主要问题
开发效果差，开发指标不匹配; 开发井网注采井距偏大，采油井提液困难; 层间矛盾大，主力层与非主力层干扰严重; 微裂缝发育，注水过程中微裂缝起一定的渗流 作用，不同的方向注入水推进速度差别较大。
文文133北北块块压压裂裂实实践践
整体开发效果差原因分析：
压裂设计以提高单井最大增产量为目标； 单井压裂规模小，设计砂比低，导流能力差； 前置液用量大、地层伤害严重；
第1页
文 13 北天然裂缝特征
裂缝的产状、类型特征
文13北沙三中储层中存在天然 裂缝，其类型有成岩收缩缝和构造 缝，主要为构造缝，其产状为近似 直立的裂缝。构造缝有利于人工压 裂缝的形成，改善注水开发效果。
文 13-28 井取芯 井段裂缝统计表
深度 m
裂缝长度 (厘米)
3424.96
5.5
3427.66
标 采收率提高2%
采收率提高2.87％
基本概况
文13北块构造相对简单，主要 含油层系沙三中5-7砂组，埋深在 3200-3500米之间，各砂组分布范围 差异大，平均孔隙度14%，渗透率 14×10-3μm2，原始地层压力系数 1.71~1.88，油层温度125~140℃， 属异常高温高压低渗油藏。1987年 以350-400m井距投入开发，原则上 五点法布井，注采井数比1：1.1， 目前落实含油面积5.1km2，地质储 量732×104t。压裂改造目的层S3中 7地质储量154×104t。
地应力场分布
利用古地应力场的地质模型，应用取芯井力学参
数，采用有限元法反演构造应力场，不断调整约束条
件，使得与已知（ 13-40,13-19,13-14 ）的应力相吻
合，再通过新测井进行校验，得到目的层的现代应力
场大小和分布。
岩石力学参数录取
取文13-28岩芯进行实测，参数如下：
弹性模量 39000 MPa
泊松比
0.2
抗拉强度 1.7 MPa
文 13 北块最大主应力平面图 第1页 文 13 北块最小主应力平面图
地应力场分布
应力场分布特点：
应力大小分布等值图与中央突起的方向一致，隆 起带应力值较高;
应力有5个应力集中点; 距文13-23断层附近的裂缝走向与断层走向一致 （文13-608）; 中部的裂缝走向在130°左右。
22
3430.66
23
3431.00
200
3436.08
36
3438.48
82
3440.48
80
3446.84
120
3448.3
23.5
3450.7
16
3451.9
230
平均
7源自文库.1
文 13 北天然裂缝特征
裂缝监测 文13北沙三中注水测试表
井号
压裂层段
注水情况
测试情况
破裂 注水
日
月
累计 压力 压力 注水量
通过小型测试的瞬时停泵压力求取（微量注入）
通过全波测井破裂梯度曲线近似得出
通过井径测井得到
公式计算
Pc 12υυ(Pob ψPs) Ps
地应力大小
上覆压力求取
统计回归中原油田文留地区的 上覆岩层压力梯度G0经验公式为 G0=0.1318+0.010828lnH
文留地区井深与上覆压力梯度表
井深m
文 13 北 注 水 监 测 结 果 图
裂缝分布与开发动态的关系
特点：整体方案多目标优选，优化单井设计，分阶 段组织实施。
目的：针对常规单井压裂弊端，立项研究整体压裂 技术
汇报内容
❖ 项目内容、技术指标及完成情况 ❖ 文 13 北块概况 ❖ 地应力分布状态及应力场研究 ❖ 裂缝分布规律研究 ❖ 整体压裂设计研究 ❖ 整体压裂改造方案 ❖ 整体效果评价 ❖ 结论与认识
m3
m3
m3 MPa MP a
m3
文 13-6 文 13-13 文 13-20 文 13-25 文 13-32
S3 中 7 3457.0-3506.1
S3 中 7 3448.6-3515.1
S3 中 5 3280.5-3336.8
S3 中 7-8 3420.4-3554.0
S3 中 5-7 3415.6-3508.3
3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600
上覆压力梯度 MPa/100m
0.2184
0.2188
0.2192
0.2195
0.2198
0.2201 0.2205
文13北目前地层压力26MPa，泊松比0.2，计算最小主应力在 49.7～55.4MPa，之间，通过最小主应力可估算施工压力。
一、项目内容、技 术指标及完成情况
合同要求（2002.5-2003.12）
完成情况
研 完井方式与井网布局分析
地应力场状态分布研究
究
已完成 完成了地应力场研究，分析了地应力场分布 与压裂及开发的关系
内 裂缝分布与井网布局对开发 完成了裂缝发育及分布规律研究，分析了裂
效果的影响
缝分布对开发效果的影响
选择文13北块做整体压裂试验的原因
文13北块构造相对简单，井网完善程度较高； 累计注采比高，保持较高的地层压力，压裂时机 比较成熟；
S3中7 Ⅱ、Ⅲ类储层控制面积大，采出程度低， 具备较好的储量基础；
部署10口新井，具备井网调整以及整体压裂改造 的条件。
地应力大小
最小主应力
156
3121 89422 61.7
29 30
4.2 6.3
129
3102
238724
42.9
28-32.5 34.5
2-5 6
32
4
145
2752 85369 56.1 36
12
34.5
8
105
2374 231660 64.8 32.5
4
112
3246 121179 66.2 28
1
文13 北天然裂缝特征
汇报人:赵宇新
采油工程技术研究院
项目提出背景：
整体压裂改造提法由来以久 做法不成熟 思路不 明确 不同于传统意义上的压裂。通过项目开展提升 了认识
实质： 压裂工艺与油藏工程、开发动态和生产管 理结合紧密的系统工程 。利用油藏模拟结果，结合地 应力场分布状况，裂缝分布情况，采用多目标优化整 体压裂设计； 根据油藏开发动态，确定分井组、分阶 段实施实施方案。
容 压裂设计整体优化技术
完成了压裂井数值模拟，经济评价方法，
完善了区块整体压裂改造设计方法，
技 提出注采井网合理调整意见 完善注采井网，转注井2口
术 提出油水井压裂的具体实施 编制整体压裂改造方案，油井26口，水井5
要求
指 采油速度0.8%
口 ，实施压裂改造17井次，累计增油7710t 采油速度1.32％
开发中存在主要问题
开发效果差，开发指标不匹配; 开发井网注采井距偏大，采油井提液困难; 层间矛盾大，主力层与非主力层干扰严重; 微裂缝发育，注水过程中微裂缝起一定的渗流 作用，不同的方向注入水推进速度差别较大。
文文133北北块块压压裂裂实实践践
整体开发效果差原因分析：
压裂设计以提高单井最大增产量为目标； 单井压裂规模小，设计砂比低，导流能力差； 前置液用量大、地层伤害严重；
第1页
文 13 北天然裂缝特征
裂缝的产状、类型特征
文13北沙三中储层中存在天然 裂缝，其类型有成岩收缩缝和构造 缝，主要为构造缝，其产状为近似 直立的裂缝。构造缝有利于人工压 裂缝的形成，改善注水开发效果。
文 13-28 井取芯 井段裂缝统计表
深度 m
裂缝长度 (厘米)
3424.96
5.5
3427.66
标 采收率提高2%
采收率提高2.87％
基本概况
文13北块构造相对简单，主要 含油层系沙三中5-7砂组，埋深在 3200-3500米之间，各砂组分布范围 差异大，平均孔隙度14%，渗透率 14×10-3μm2，原始地层压力系数 1.71~1.88，油层温度125~140℃， 属异常高温高压低渗油藏。1987年 以350-400m井距投入开发，原则上 五点法布井，注采井数比1：1.1， 目前落实含油面积5.1km2，地质储 量732×104t。压裂改造目的层S3中 7地质储量154×104t。
地应力场分布
利用古地应力场的地质模型，应用取芯井力学参
数，采用有限元法反演构造应力场，不断调整约束条
件，使得与已知（ 13-40,13-19,13-14 ）的应力相吻
合，再通过新测井进行校验，得到目的层的现代应力
场大小和分布。
岩石力学参数录取
取文13-28岩芯进行实测，参数如下：
弹性模量 39000 MPa
泊松比
0.2
抗拉强度 1.7 MPa
文 13 北块最大主应力平面图 第1页 文 13 北块最小主应力平面图
地应力场分布
应力场分布特点：
应力大小分布等值图与中央突起的方向一致，隆 起带应力值较高;
应力有5个应力集中点; 距文13-23断层附近的裂缝走向与断层走向一致 （文13-608）; 中部的裂缝走向在130°左右。
22
3430.66
23
3431.00
200
3436.08
36
3438.48
82
3440.48
80
3446.84
120
3448.3
23.5
3450.7
16
3451.9
230
平均
7源自文库.1
文 13 北天然裂缝特征
裂缝监测 文13北沙三中注水测试表
井号
压裂层段
注水情况
测试情况
破裂 注水
日
月
累计 压力 压力 注水量
通过小型测试的瞬时停泵压力求取（微量注入）
通过全波测井破裂梯度曲线近似得出
通过井径测井得到
公式计算
Pc 12υυ(Pob ψPs) Ps
地应力大小
上覆压力求取
统计回归中原油田文留地区的 上覆岩层压力梯度G0经验公式为 G0=0.1318+0.010828lnH
文留地区井深与上覆压力梯度表
井深m
文 13 北 注 水 监 测 结 果 图
裂缝分布与开发动态的关系
特点：整体方案多目标优选，优化单井设计，分阶 段组织实施。
目的：针对常规单井压裂弊端，立项研究整体压裂 技术
汇报内容
❖ 项目内容、技术指标及完成情况 ❖ 文 13 北块概况 ❖ 地应力分布状态及应力场研究 ❖ 裂缝分布规律研究 ❖ 整体压裂设计研究 ❖ 整体压裂改造方案 ❖ 整体效果评价 ❖ 结论与认识
m3
m3
m3 MPa MP a
m3
文 13-6 文 13-13 文 13-20 文 13-25 文 13-32
S3 中 7 3457.0-3506.1
S3 中 7 3448.6-3515.1
S3 中 5 3280.5-3336.8
S3 中 7-8 3420.4-3554.0
S3 中 5-7 3415.6-3508.3
3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600
上覆压力梯度 MPa/100m
0.2184
0.2188
0.2192
0.2195
0.2198
0.2201 0.2205
文13北目前地层压力26MPa，泊松比0.2，计算最小主应力在 49.7～55.4MPa，之间，通过最小主应力可估算施工压力。
一、项目内容、技 术指标及完成情况
合同要求（2002.5-2003.12）
完成情况
研 完井方式与井网布局分析
地应力场状态分布研究
究
已完成 完成了地应力场研究，分析了地应力场分布 与压裂及开发的关系
内 裂缝分布与井网布局对开发 完成了裂缝发育及分布规律研究，分析了裂
效果的影响
缝分布对开发效果的影响