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1、1,压裂施工设计步骤 一 压裂设计的内容 二 压裂设计步骤,2,一、压裂设计 （一） 地质设计 （二） 工程设计,3,压裂工程设计的内容 1. 压裂施工井的基本情况和动态资料； (1) 施工井的基本数据 (2) 压裂层段基本数据 (3) 生产动态资料(油井生产方式，油咀尺寸（或泵径），油套压， 流压，目前地层压力，油气产量，气油比，含水率等。) 2. 低产原因分析； 3. 施工目的依据,效果预测； 4. 确定施工参数； 5. 选择管柱,确定压裂方式,校核管柱强度； 6. 成本核算,效益分析； 7. 制定安全措施；,4,2、施工参数的确定 (1) 确定压裂液配方 (2) 确定压裂液用量及排量 (
2、3) 确定压裂方式 (4) 确定施工泵压,5,(5)确定压裂所需功率,水马力: 在单位时间内将一定量的液体提升或泵送一定距离所需要的功率.,HP-(水马力)KW，Pb-MPa，Q-M3/min,(6) 确定压裂车台数,6,n为不小于n1,n2的整数,(7) 确定加砂量和加砂浓度,(8) 确定平衡压力,7,(二) 压裂设计的一般步骤,压裂设计分为两大类： 第一类设计： 已知地层条件，预定增产倍数，寻求最佳方案 第二类设计： 先给定压裂液用量、排量等，预测裂缝尺寸、增产倍数,8,第一种类型设计步骤：(预定增产倍数) 1. 由Pc 确定(KfWf) (一组数据) 2. 由(KfWf) 及Jf/J0
3、确定LD (一组数据) 3. 确定H,A (有效缝面积),4. 确定压裂液配方(若干), 计算C (一组数据) 5. 给定Q (若干), 计算缝宽W (若干组数据) 6. 用试算法确定施工时间 t (若干组数据) 给定t,计算A,将此A与步骤3中的A对比,若不相符,重定t值再试,9,7. 确定压裂液总量 (若干组数据) V=Qt 8. 确定加砂量 (若干组数据) Vs= 裂缝砂浓度(Kg/m2)面积A/每方砂重 9. 携砂液量=Vs / 砂比(体积浓度) 10. 顶替液量=井筒体积 11. 前置液量=总压裂液量V - 携砂液量-顶替液量 前置液用量核算：注完前置液后的缝宽=23d支撑剂 12.
4、 成本核算,方案优选,第二种类型设计步骤 自学,10,压裂设计举例： 已知某油井，基本参数如下： 1油层参数： (1) 油层深度2500m, (2) 油层厚度15m, (3) 每米射孔10孔，孔径10mm, (4) 油层压力26.2MPa， (5) 生产流压15.0MPa, (6)孔隙度 10%, (7) 渗透率2.510-3m2, (8) 地层温度80C,11,(9) 井径9”, (10) 油层套管5”,油管 2” , (11)流体压缩系数610-3 (MPa)-1, (12) 岩石弹性模量 2.5104MPa, 泊松比值0.25 (13) 地层油粘度 210-3 PaS, (14) 井距
5、400400 m2.,12,2. 压裂液参数 (1) 流态指数 n=1.0, (2) 稠度系数K=0.03NSn/m2(PaSn), (3)密度1000kg/m3, (4) C3=910-3 m/(min), (5) 水摩阻650kPa/100m, (6).压裂液摩阻为水的70% 3.施工参数 (1) 破裂压裂梯度0.018MPa/m,(2) 排量1.8 m3/min, (3) 砂子粒径0.42-0.84mm(40-20目),砂子密度2650Kg/m3 (4)缝内砂浓度：4.87Kg/m2,13,4.设备参数 压裂车单车功率hp=530KW, 最大压力50.0MPa ,压裂车效率0.85,泵压
6、30.0-40.0MPa时,排量0.85-0.63m3/min. 试进行压裂施工设计分析 此例中既没有给定压裂要达到的增产倍数，也没有给定施工所需的压裂液和支撑剂用量，因此，既不属于第一类，也不属于第二类，若按第一类方法设计则应首先确定增产倍数， PC通过实验或查图求出KfWf由KfWf查图求出可能的增产增产倍数。 若按第二类方法设计,则应首先确定压裂液总量,先假设一组不同的压裂施工排量: Q tLaWfKfWfJf/J0,最后确定最优方案. 此题按第一类方法设计,14,解: (一) 确定压裂增产倍数及缝面面积 1.破裂压力 = 0.0182500=45.0MPa 2.闭合压裂: PC =PF
7、-Pf=45.0-15.0=30.0MPa 图717 砂子与陶粒的导流能力 3. 在闭合压力PC=30.0MPa条件下，采用粒径0.42-0.84的石英砂进行导流能力试验,当裂缝单位面积砂浓度为4.87Kg/M2时，查图7-17，导流能力KfWf =50 4.假设产生垂直缝（ =15-18，地层深度2500M，一般产生垂直缝）。导流能力比：,15,取有效缝长为供油半径的50%能获得最理想的增产倍数和较好的经济效益. 供油半径为井距之半,则缝长为: La=20050%=100m 5.确定填砂裂面积 另由测井资料知道,该油层上下无遮挡层,裂缝将在油层上下同时延伸(假设上下各超越5m),取缝高为25
8、m 缝面积:,(二) 确定压裂液用量及加砂量 1.压裂液滤失系度: 由流态指数n=1可知,16,2.求泵注时间: 设动态缝长为110M(比有效缝多10m),17,由公式 得: 取泵注时间为73分钟 3求压裂液用量： 4求加砂量： 按每平方米含砂4.87Kg，每方砂重2650 Kg计算,5求携砂液:采用砂比15% 9.19/15%=61.3 m3,18,6顶替液： 采用油管压裂液时 井筒体积= m3 取顶替液10M3 （为防止产生缩颈现象，顶替液体积，一般不得超过井筒体积的1.5倍） 前置液：131-61=70M3,检验前置液用量： t=V/Q=70/1.8=38.9 min,19,ds=0.42-0.84mm W 2-3ds 前位置液用量能满足支撑剂进入裂缝的要求,（三）确定泵压及压裂功率 1泵压,KPa,2功率,20,3.压裂车台数,取压裂车台数n=3（台）,
