13压裂技术PPT课件
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5 – 支撑剂在缝中向更远处前进， 随着压裂液继续向渗透性地层的 滤失 ，可到达水力裂缝的端部。
6 –停止泵注压裂液/携砂液，缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 – 裂缝闭合在支撑剂上，在地层 留下一条导流通道。
1 2
3
地面泵压 5
4
6
排量 砂比
理想的地面施工压力变化示意图
1 –开始泵注压裂液，地层破裂 2 – 裂缝随压裂液的泵注而延伸
18
Mfrac可实现多层压裂裂缝三维几何尺寸、并实现多裂缝的可视
化的显示和复杂裂缝的模拟。
19
Gohfer基于离散方法论、采用全三维模型、考虑各种复杂的地层因素，能
模拟非对称裂缝、复杂裂缝形状。
20
5、实施水力压裂基本条件
施工设备与管柱
基
施工工艺
本
施工参数
条
件
施工材料
配套措施
满足特定施工工艺条件下的地 层改造需要。
胜利油田压裂技术应用现 状
2013.11
1
提纲
一、压裂技术发展概况 二、大型压裂技术 三、机械分层压裂技术 四、非常规储层压裂技术
一、压裂技术发展概况
1、水力压裂的定义 2、水力裂缝延伸过程及关联的物理机理 3、水力压裂工艺技术分类 4、水力压裂设计方法 5、实施水力压裂的基本条件 6、水力压裂技术系列
3 – 支撑剂以悬浮状态进入水力裂缝
4 – 支撑剂随着泵注的继续向更远处
运移
5 –支撑剂在缝中向更远处前进，
7
随着压裂液继续向渗透性地层的滤
失 ，可到达水力裂缝的端部。
6 –停止泵注压裂液/携砂液，缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 –裂缝闭合在支撑剂上，在地层 留下一条导流通道。
压裂液在缝中流动 压裂液滤失 弹性变形 裂缝延伸 支撑剂传输
确定了最佳无因次裂缝导流能力，就可以确定最佳裂缝长度和裂缝宽度。 12
设计步骤： (1)确定支撑剂类型、支撑剂用量； (2)确定无因次支撑剂系数； (3)根据无因次支撑剂系数，以无因次采油指数最大，
确定最优的无因次裂缝导流能力； (4)计算裂缝长度和裂缝宽度； (5)优化设计施工泵注程序。
13
3.缝网压裂（体积压裂）(SRV )
节上—模拟、设计、分析、优化、产量预测、经济评 价和实时监测。
在设计的时候考虑了井筒的弯曲对压裂设计的影 响，而且可以通过调整弯曲半径来模拟水平井的单裂 缝延伸、温度场、支撑剂运移和施工压力预测等施工 参数。
17
StimPlan新模型能够计算出不同射孔长度、射孔孔眼数量对裂缝参数的
影响，提高了水平井压裂优化设计的能力。对含有不同油层特性的层间地层结构 进行严格计算；直接利用测井曲线得到：地层岩石类型、剖面结构参数、分层应 力。
裂缝边缘 支撑剂区域
目标: 通过建立一个高导流能力的流动通道来提高井筒和产层之间的连接。
2、水力裂缝延伸过程及关联的物理机理
时间 压裂施 工
缝长
缝宽
1 – 随着开始泵注压裂液裂缝初 步形成 2 – 随着压裂液的泵注裂缝延伸
3 – 支撑剂悬浮在压裂液中进 入水力裂缝
4 – 随着泵注的继续支撑剂被携带 至裂缝更远处
适应储层特征的要求。 满足造缝、铺砂和增产的要求。 满足储层和施工工艺的要求。
适应工艺与投产的要求。
6、技术系列
1.低渗油气藏大幅提高单井产量技术（单井优化设计与实施） 2.整体压裂技术（在现有井网下优化裂缝与施工参数，提高整体压裂效果） 3.开发压裂技术（优化井网及裂缝与施工参数，提高整体压裂效果） 4.大型压裂技术（大规模压裂，增大缝长，提高单井产量及稳产） 5.端部脱砂压裂技术（高渗层高导流压裂，提高单井产量） 6.重复压裂技术（研究裂缝转向，再次压裂，提高单井产量） 7.高温深井压裂技术（解决高温携砂、长时剪切与降阻，提高单井产量） 8.复杂岩性储层压裂技术（对复杂应力与物性条件的单井实施优化施工） 9.直井或小斜度井多层分压合采技术（一次作业、分压多层，提高产量） 10.斜井、水平井压裂技术（多层或多段压裂，提高单井产量及稳产）
40 acres英亩 105x106 ft3
65 acres英亩 270x106 ft3
1,000 ft
Weijers – Hart’s Duo 2010
1,600 ft
Map View/地图显示 14
人工裂缝与天然裂缝相互交错组成网络通道
15
压裂设计软件
软件名称
公司名称
主要功能 压裂 自动 小型 压裂防 酸化压 产能 净现值 模拟 设计 压裂 砂模拟 裂模拟 预测 优化
岩石力学参数 液体性能参数
完井方式
现场实施
施工参数对比分析 对比测试分析 施工工艺评估
裂缝参数评估
压裂评估
压降曲线分析
液体性能评价
改造效果评估
压裂设计理念 NPV→支撑剂系数→改造体积（SRV）（单一缝→复杂缝的转变）
1. 常 规 N P V 法
10
2.支撑剂系数法 定义无因次支撑剂系数：
式 中：
k f :裂缝渗透率； V p :支撑裂缝体积；
k :地层渗透率； V r :泄油区域的能力都可表示为无因次支撑剂系数的函数。 由此，得到无因次导流能力—无因次采油指数图版：
给定无因次支撑剂系数Nprop时，存在一个最佳的无因次裂缝导流能力，使 采油指数最大。
1、水力压裂的定义
利用地面高压泵组将压裂液以超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底产生
高于井壁附近岩石抗张强度的流体压力，随之形成裂缝并将支撑剂充填在裂缝
中的过程。 压裂液储罐
低压管汇（吸入）
混砂车 低压管汇（排出） 泵车
仪表车
储砂罐
管汇
井口
下套管井
射开层或部分射开层使压裂液/支 撑剂能够进入油层
独特功能
FracproPT Pinnacle
集成模型
Stimplan NSI
压力分析及防砂
MFrac
Meyer
复杂裂缝
Gohfer
STIM-Lab
复杂应力场及数
据库
FracCADE Schlumberger
压裂防砂及管柱
受力分析
TerraFrac TerraTek
复杂裂缝模拟
16
FracporPT功能强大：可用于压裂的各个环
五种机理相互关联、影响，以及井筒内流动介质的不断变化，造成了地面及 井底压力的变化。
3、水力压裂工艺分类
4、水力压裂设计方法
地震勘探
钻井
储层改造潜力
录井
测井
构造、单井评价
储层低产原因分析
岩心分析
地层测试
预测天然产能
液体、支撑剂优化 室内工程模拟评价 井身结构
单井数模 施工规模优化
施工方案
预测增产效果
6 –停止泵注压裂液/携砂液，缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 – 裂缝闭合在支撑剂上，在地层 留下一条导流通道。
1 2
3
地面泵压 5
4
6
排量 砂比
理想的地面施工压力变化示意图
1 –开始泵注压裂液，地层破裂 2 – 裂缝随压裂液的泵注而延伸
18
Mfrac可实现多层压裂裂缝三维几何尺寸、并实现多裂缝的可视
化的显示和复杂裂缝的模拟。
19
Gohfer基于离散方法论、采用全三维模型、考虑各种复杂的地层因素，能
模拟非对称裂缝、复杂裂缝形状。
20
5、实施水力压裂基本条件
施工设备与管柱
基
施工工艺
本
施工参数
条
件
施工材料
配套措施
满足特定施工工艺条件下的地 层改造需要。
胜利油田压裂技术应用现 状
2013.11
1
提纲
一、压裂技术发展概况 二、大型压裂技术 三、机械分层压裂技术 四、非常规储层压裂技术
一、压裂技术发展概况
1、水力压裂的定义 2、水力裂缝延伸过程及关联的物理机理 3、水力压裂工艺技术分类 4、水力压裂设计方法 5、实施水力压裂的基本条件 6、水力压裂技术系列
3 – 支撑剂以悬浮状态进入水力裂缝
4 – 支撑剂随着泵注的继续向更远处
运移
5 –支撑剂在缝中向更远处前进，
7
随着压裂液继续向渗透性地层的滤
失 ，可到达水力裂缝的端部。
6 –停止泵注压裂液/携砂液，缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 –裂缝闭合在支撑剂上，在地层 留下一条导流通道。
压裂液在缝中流动 压裂液滤失 弹性变形 裂缝延伸 支撑剂传输
确定了最佳无因次裂缝导流能力，就可以确定最佳裂缝长度和裂缝宽度。 12
设计步骤： (1)确定支撑剂类型、支撑剂用量； (2)确定无因次支撑剂系数； (3)根据无因次支撑剂系数，以无因次采油指数最大，
确定最优的无因次裂缝导流能力； (4)计算裂缝长度和裂缝宽度； (5)优化设计施工泵注程序。
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3.缝网压裂（体积压裂）(SRV )
节上—模拟、设计、分析、优化、产量预测、经济评 价和实时监测。
在设计的时候考虑了井筒的弯曲对压裂设计的影 响，而且可以通过调整弯曲半径来模拟水平井的单裂 缝延伸、温度场、支撑剂运移和施工压力预测等施工 参数。
17
StimPlan新模型能够计算出不同射孔长度、射孔孔眼数量对裂缝参数的
影响，提高了水平井压裂优化设计的能力。对含有不同油层特性的层间地层结构 进行严格计算；直接利用测井曲线得到：地层岩石类型、剖面结构参数、分层应 力。
裂缝边缘 支撑剂区域
目标: 通过建立一个高导流能力的流动通道来提高井筒和产层之间的连接。
2、水力裂缝延伸过程及关联的物理机理
时间 压裂施 工
缝长
缝宽
1 – 随着开始泵注压裂液裂缝初 步形成 2 – 随着压裂液的泵注裂缝延伸
3 – 支撑剂悬浮在压裂液中进 入水力裂缝
4 – 随着泵注的继续支撑剂被携带 至裂缝更远处
适应储层特征的要求。 满足造缝、铺砂和增产的要求。 满足储层和施工工艺的要求。
适应工艺与投产的要求。
6、技术系列
1.低渗油气藏大幅提高单井产量技术（单井优化设计与实施） 2.整体压裂技术（在现有井网下优化裂缝与施工参数，提高整体压裂效果） 3.开发压裂技术（优化井网及裂缝与施工参数，提高整体压裂效果） 4.大型压裂技术（大规模压裂，增大缝长，提高单井产量及稳产） 5.端部脱砂压裂技术（高渗层高导流压裂，提高单井产量） 6.重复压裂技术（研究裂缝转向，再次压裂，提高单井产量） 7.高温深井压裂技术（解决高温携砂、长时剪切与降阻，提高单井产量） 8.复杂岩性储层压裂技术（对复杂应力与物性条件的单井实施优化施工） 9.直井或小斜度井多层分压合采技术（一次作业、分压多层，提高产量） 10.斜井、水平井压裂技术（多层或多段压裂，提高单井产量及稳产）
40 acres英亩 105x106 ft3
65 acres英亩 270x106 ft3
1,000 ft
Weijers – Hart’s Duo 2010
1,600 ft
Map View/地图显示 14
人工裂缝与天然裂缝相互交错组成网络通道
15
压裂设计软件
软件名称
公司名称
主要功能 压裂 自动 小型 压裂防 酸化压 产能 净现值 模拟 设计 压裂 砂模拟 裂模拟 预测 优化
岩石力学参数 液体性能参数
完井方式
现场实施
施工参数对比分析 对比测试分析 施工工艺评估
裂缝参数评估
压裂评估
压降曲线分析
液体性能评价
改造效果评估
压裂设计理念 NPV→支撑剂系数→改造体积（SRV）（单一缝→复杂缝的转变）
1. 常 规 N P V 法
10
2.支撑剂系数法 定义无因次支撑剂系数：
式 中：
k f :裂缝渗透率； V p :支撑裂缝体积；
k :地层渗透率； V r :泄油区域的能力都可表示为无因次支撑剂系数的函数。 由此，得到无因次导流能力—无因次采油指数图版：
给定无因次支撑剂系数Nprop时，存在一个最佳的无因次裂缝导流能力，使 采油指数最大。
1、水力压裂的定义
利用地面高压泵组将压裂液以超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底产生
高于井壁附近岩石抗张强度的流体压力，随之形成裂缝并将支撑剂充填在裂缝
中的过程。 压裂液储罐
低压管汇（吸入）
混砂车 低压管汇（排出） 泵车
仪表车
储砂罐
管汇
井口
下套管井
射开层或部分射开层使压裂液/支 撑剂能够进入油层
独特功能
FracproPT Pinnacle
集成模型
Stimplan NSI
压力分析及防砂
MFrac
Meyer
复杂裂缝
Gohfer
STIM-Lab
复杂应力场及数
据库
FracCADE Schlumberger
压裂防砂及管柱
受力分析
TerraFrac TerraTek
复杂裂缝模拟
16
FracporPT功能强大：可用于压裂的各个环
五种机理相互关联、影响，以及井筒内流动介质的不断变化，造成了地面及 井底压力的变化。
3、水力压裂工艺分类
4、水力压裂设计方法
地震勘探
钻井
储层改造潜力
录井
测井
构造、单井评价
储层低产原因分析
岩心分析
地层测试
预测天然产能
液体、支撑剂优化 室内工程模拟评价 井身结构
单井数模 施工规模优化
施工方案
预测增产效果