低渗透油气藏体积压裂技术解析

油最高达122.4吨，已投产井与直井相比增产3.2倍至
二、体积压裂作用机理
“体积压裂”理念的提出，颠覆了经典压裂理论，体 积改造形成的已经不再是双翼对称裂缝，而是复杂的网状 裂缝系统，裂缝的起裂与扩展不简单是裂缝的张性破坏， 而且还存在着剪切、滑移、错段等复杂的力学行为。
三、体积压裂在美国Barnett页岩气的应用
体积压裂技术在美国Barnett页岩气的开发中 最具代表性，储层改造的主体技术有：水平 井套管完井+分段多簇射孔+快速可钻式桥塞+ 滑溜水多段压裂。
二、体积压裂作用机理
体积压裂具体作用方式为：
通过压裂的方式对储层实施改造，在形成一条或者多条主 裂缝的同时，通过分段多簇射孔、高排量、大液量、低粘 液体、以及转向材料及技术的应用，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、岩石层理的 沟通，以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝，并在次生 裂缝上继续分支形成二级次生裂缝，以此类推。让主裂缝 与多级次生裂缝交织形成裂缝网络系统，将可以进行渗流 的有效储层打碎，使裂缝壁面与储层基质的接触面积最大， 使得油气从任意方向的基质向裂缝的渗流距离最短，极大 的提高储层的整体渗透率，实现对储层在长、宽、高三维 方向的全面改造，提高初始产量和最终采收率。
一、体积压裂的提出及概念
体积压裂概念：
所谓“体积压裂”就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。
一、体积压裂的提出及概念
数值模拟研究表明，储层改造的体积越大（以页岩气为 例），压后增产效果越明显，储层改造体积与增产效果具有 显著的正相关性。
SRV： 改造 体积，106ft3
一、体积压裂的提出及概念
“体积压裂”改造对象：
体积压裂改造对象是基质孔隙性储层，天然裂缝不发 育，低渗、超低渗油气藏。这类油气藏的压裂裂缝仅 扩大了井控面积，但由于垂直于人工裂缝壁面方向的 渗透性很差，不足以提供有效的垂向渗流能力，导致 压裂产量低或者压后产量递减快等问题。通过体积压 裂在垂直于主裂缝方向形成人工人工多裂缝，改善了 储层的渗流特性，提高了储层改造效果和增产有效期。
三、体积压裂在美国Barnett页岩气的应用
井下微地震波裂缝监测结果
通过运用微 地震裂缝诊 断技术，证 实水平井分 簇射孔分段 压裂形成网 络裂缝，提 高了压裂体 积。
三、体积压裂在美国Barnett页岩气的应用
压裂改造效果：
压裂改造后4 个月的累计产量 随着改造体积的 增加而增加，压 后3年增加的幅度 更大，这充分说 明体积改造对页 岩气压后产量的 重要作用。
四、我国体积压裂改造开展状况
长庆油田从“体积压裂”理念出发，提出水平井
分簇多段压裂思路，在国内外首次采用双级喷射器开
展了“分簇多段”压裂，一趟管柱可连续施工4簇8段，
施工效率大幅提升，促进了超低渗储层水平井的有效
开发。目前已累计试验的9口井，最高实现了10簇20
段压裂施工，其中3口水平井压后自喷，试排日产纯
低渗透油气藏体积压裂技术
低渗透油气藏体积压裂技术
主要内容：
一、体积压裂的提出及概念 二、体积压裂作用机理 三、体积压裂在美国Barnett页岩气田的应用 四、我国体积压裂开展状况 五、总结
一、体积压裂的提出及概念
随着低渗、超低渗油气藏的开发，由于受到储层条件、 注采井网、压裂工艺等多重限制，单一增加缝长来提 高超低渗油藏产量效果不明显，常规压裂工艺改造难 以实现该类油气藏的商业开采，所以必须探索研究新 型的压裂改造技术，“体积压裂”的提出具有深刻意 义，国外已将此工艺技术应用于致密页岩气藏的成功 开发，其必将逐渐成为低渗、超低渗油气藏、致密气、 煤层气、页岩气经济有效开发的关键技术。
1）第一段采用油管或连续油管传输射孔，提出射孔枪； 2）从环空进行第一段压裂；3）凝胶冲洗井筒；4）用 液体泵送电缆＋ 射孔枪＋ 桥塞工具入井；5）电引爆 座封桥塞，射孔枪与桥塞分离，试压（约过射孔段 25m）；6）拖动电缆带射孔枪至射孔段，射孔，拖出 电缆；7）压裂第二层，重复步骤4～7，实现多层分段 压裂。
2、快速可钻式桥塞工具
该工具是从直井常规铸铁、可回收式桥塞发展而来， 下入方式通常采用连续油管、水力爬行器或人工泵入。技 术特点包括节省钻时（同时射孔及坐封压裂桥塞）；易钻， 易排出（小于35min钻掉，常规铸铁大于4h）。适用于套 管压裂，可满足所中套管尺量、大液量、大砂量、小粒径、低 砂比。主要施工参数为：排量10m3/min以上，每段压裂 液量1000-1500m3，每段支撑剂量100-200t，支撑剂以 40/70目为主，平均砂比3%-5%。 施工步骤为：
二、体积压裂作用机理
水力压裂过程中,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, 分叉缝可能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。
二、体积压裂作用机理
常规压裂技术是建立在以线弹 性断裂力学为基础的经典理论的技 术，该技术是假设人工裂缝起裂为 张开型，且沿井筒射孔层段形成双 翼对称裂缝，以一条主裂缝为主导 实现改善储层渗流能力，主裂缝的 垂向上仍然是基质向裂缝的长距离 渗流，主流通道无法改善储层的整 体渗流能力，后期研究中尽管研究 了裂缝的非平面扩展，但也仅限于 多向缝、弯曲裂缝、T型缝等复杂裂 缝的分析与表征，但理论上未有突 破。
储层改造技术关键体现在一下几个方面：
“分段多簇”射孔技术 快速可钻式桥塞工具 大型滑溜水压裂技术
1、“分段多簇”射孔技术
分段多簇射孔的特点是：一次装弹+电缆传输+液体输送+桥 塞脱离+分级引爆，每级分4～6 簇射孔，每簇长度0.46～ 0.77m，簇间距20～30m，孔密16～20孔/m，孔径13mm，相 位角60°或者180°