(最新设计现场汇报)水平井分段压裂设计与施工与汇报.

油田
改造井数
改造方式
胜利
6
西南
4
华北
12
中原
10
江汉
3
河南
4
江苏
5
西北
68
合计
112
加砂压裂 加砂压裂 加砂压裂 加砂压裂 2口酸化 加砂压裂 4口酸压
酸压
西南分公司历年水平井改造效果
截止2010年10月，水平井加砂压裂仅40口井左右。 截至2011年7月，仅华北油气分公司完成24口井，西南油气分公司完成18口 井。 胜利油田樊154平1井完成了裸眼封隔器12段分段压裂。 2012年，预计中国石化水平井分段压裂完井总数将突破500口。
中国石化水平井分段压裂技术发展情况
顺序
主体分段压裂技术
封隔器+滑套裸眼分段压裂技术
套管射孔管内封隔器分段压裂技术
封隔器双封单压分段压裂技术
较成熟技术
水力喷砂分段压裂技术 裸眼封隔器+滑套封分段压裂技术
泵送可钻式桥塞分段压裂技术 主要攻关技术
备注 引进 自主 自主 自主 攻关研究 攻关研究
中国石化水平井分段压裂应用情况
单井布井方向----横切裂缝 井台布井方案----同步和交叉压裂 油气藏整体井网-----整体压裂
井台、油气藏整体井网的确 定比单井更重要
水平井起裂机理
国内外的水平井压裂的现场施工中往往出现水平井压裂时破裂压力 比直井压裂时的破裂压力高得多，裂缝压不开，导致压裂失败，这些现 象表明水平井的裂缝起裂机理与垂直井、普通定向井有显著差别，水平 井压裂裂缝的起裂与水平井井筒周围的应力分布密切相关，地应力、完 井方式对裂缝的起裂和裂缝的形态都有很大的影响。研究水平井裂缝起 裂机理和裂缝起裂压力，对水平井水力压裂优化设计具有重要的意义。
水平井压裂有效性
针对高渗透油气藏及非常规油气层 (含煤层 、石灰岩层与页岩层)， 水平井技术的应用成功率很高
在致密砂岩气藏，水平井压裂的应用成功率相对较低 对一个油气藏 ，水平井施工成本比直井高2～4倍，而其理论产量是后 者的3～5倍 ，油气价格上升时 ，水平井的经济效果更明显。然而矿藏资 料表明，一部分水平井的单井产量只是其邻近直井单井产量的110％-130％， 而其单井成本则是后者的200％以上。 针对特定的矿藏资料还表明，没有一种通用的方法以解决所有问题。 水平井压裂技术必须针对特定的地质、工程条件，通过优化和风险控制， 取得经济效益。
TAP套管滑套完井分层压裂工艺 苏里格米37井：9段分压，砂量126.4m3，液量1672m3
双封单压分段压裂技术 15段
裸眼封隔器多级滑套分段压裂工艺 12段， 苏53-82-48H，砂量474m3，液量4400m3
猫鼬多级分段压裂工艺 8段
中国石化“十二.五”总体目标
水平段>2000m，分段数>20段，加砂量>1000m3
名称
分压段数 （段）
工具耐压差 （MPa）
工具耐温 （℃）
国外 中石油 中石化 国外 中石油 中石化 国外 中石油 中石化
裸眼封隔器+滑套分段压裂技术
40
13
/
70
50ห้องสมุดไป่ตู้
/
204
120
/
泵送可钻式桥塞分段压裂技术
不限
15
/
86
/
/
232
/
/
套管射孔管内封隔器分段压裂技术
/
13
/
50
/
120
封隔器双封单压分段压裂技术
不能简单的利用直井的压裂理论来指导水平井压裂。由于没有一套 成熟的理论来指导水平井的水力压裂优化设计和现场施工，使得水平井 水力压裂的成功率不高而且风险也比较大 。因此，对水平井压裂机理的 认识成为水平井压裂面临的主要问题之一。
水平井压裂可能的裂缝形态
在不同的地应力状态和井筒方位下，水平井压裂形成 的裂缝形态也不同。
3462.07
2251
2010
1544
1006
高平1
CB3‐2
广安002‐H1
苏20‐18‐18H
威201‐H1
水平井分段压裂工艺
不动管柱多级滑套封隔器分段压裂工艺 13段，新沙21-11H，砂量210.1m3，液量1973.85m3
水力喷射分段压裂工艺 10段
可钻桥塞分段压裂工艺 15段，苏东13-65H2，砂量310m3，液量3800m3
需要进行水平井压裂的类型
需要进行压裂的水平井的类型：
水平井试井解释结果
有限垂向流地层 天然裂缝油藏 低渗透率和孔隙度地层 低应力差地层
LS1H井 水平K 0.132md 垂向K -5
6.0×10md βh 469
XS1H井
0.04md
-5
4.88×10md 658
一定厚度，大面积稳定分布
国内水平井分段压裂技术总体应用现状
/
15
/
70
100
水力喷砂压裂技术
18
4-10
4-5
50
50
50
120
120
120
水平井水平段长度
，m 水平段长
国内水平井水平段最长为3为46324.62.07米，整体 上水平段长度集中在800-1200米
8000 7000 6000 5000 4000
7290
3000
2000 1000
0
挪成33/9‐C2
水
横向裂缝
平
井 压
纵向裂缝
裂
的
转向裂缝
裂
缝
扭曲裂缝
推荐的水平井布井方向：沿着最小主应力方向！
所以在对水平井进行人工压裂设 计时应首先确定地层的最小主应力方 向，确定应力大小与方向的有以下 3 种方法：用微型压裂法可以直接测定 最小主应力的大小和方向；用长源距 声波测井来估算应力的大小；用变松 弛法来估计最小主应力的大小和方 向。
汇报提纲
一、水平井分段压裂技术发展现状与进展 二、水平井分段压裂优化设计 三、水平井分段压裂工艺技术 四、水平井分段压裂工艺配套及现场施工
水平井压裂机理
与直井压裂相比，水平井压裂更为复杂，主要表现在以下方面：
裂缝与井筒的夹角关系、裂缝条数和位置等因素都直接影响水平井的增产效果， 产量预测难度大； 多条裂缝同时延伸，裂缝间的干扰强烈、近井摩阻高、压裂模拟难度大； 一 口水平井压裂相当于多口直井压裂 ，施工规模大 ，所需设备多，成本高。
国内水平井压裂发展历程
“八五”期间，大庆树平1井和茂平1井限流分段压裂； 长庆自90年代起采用液体胶塞隔离分段压裂在7口井17层段成功应用； 2004年长庆、吉林开始采用机械工具分段压裂改造在5口井进行了分 段改造 2005年，长庆引进国外水力喷射压裂技术 2008年起，大庆、西南油气分公司、川局等引进管内、管外多级分段 压裂技术、中石化西南油气分公司滑套式水力喷射分段压裂技术 2008-2009年西南油气分公司研发成功套管不动管柱滑套多级分段压 裂技术、长庆双封隔器、吉林单封隔器 2010年川庆井下研发成功裸眼不动管柱滑套多级分段压裂技术 2011年国内水平井分段压裂迅猛开展。。。