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1、低渗透储层评价与压裂酸化改造技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术主讲人:单文文主讲人:单文文20072007年年4 4月月低渗透储层评价与压裂酸化改造技术前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估1 1、压裂酸化前储层评价技术、压裂酸化前储层评价技术2 2、压裂酸化材料近期研究进展、压裂酸化材料近期研究进展3 3、压裂酸化优化设计技术、压裂酸化优化设计技术4 4、压裂酸化工艺技术的近期发展、压裂酸化工艺技术的近期发展提 纲低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 跨入新世纪,水力压裂仍公认是实用的发展跨入新世纪,水力压裂仍公认是实用的发展中的技术:中的技术:“Hydrau
2、lic Fracturing, A Technology For All Time”;并被认为并被认为-油气藏管理的重要手段油气藏管理的重要手段“Fracturing for Reservoir Management”, 适用于适用于低、中、高渗储层低、中、高渗储层 ;(美(美)前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 作用与效果作用与效果提高单井产量提高单井产量提高低渗油气藏的有效经济开发水平提高低渗油气藏的有效经济开发水平提高复杂油气藏的储量动用程度提高复杂油气藏的储量动用程度提高油气藏管理水平提高油气藏管理水平水平井与复杂井
3、压裂技术的发展水平井与复杂井压裂技术的发展未胶结砂层的未胶结砂层的Frac-Pack重复压裂技术的发展重复压裂技术的发展前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 压裂酸化是一项应用性的工程技术压裂酸化是一项应用性的工程技术 应用性应用性,可操作性可操作性 多学科交叉、渗透多学科交叉、渗透 技术系统技术系统 概念上的扩展概念上的扩展 从油藏工程提出目标,与油藏工程交叉、渗从油藏工程提出目标,与油藏工程交叉、渗透、组合透、组合 在理论应用上、技术上的发展在理论应用上、技术上的发展前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估前言:对压裂酸化技术
4、近期发展的总评估低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 油气藏管理的重要手段油气藏管理的重要手段 提高单井产量提高单井产量 提高采出程度提高采出程度 提高提高NPV与投资回报率与投资回报率前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估低渗透储层评价与压裂酸化改造技术n 低渗层整体压裂,低渗层整体压裂, 开发压裂技术开发压裂技术n 致密气藏大型水力致密气藏大型水力 压裂技术(压裂技术(MHFMHF)n 重复压裂技术重复压裂技术n COCO2 2泡沫压裂技术泡沫压裂技术n 碳酸盐岩酸压裂与碳酸盐岩酸压裂与 闭合酸化技术闭合酸化技术n 基岩酸化技术基岩酸化技术n 碳酸盐岩水力压裂
5、碳酸盐岩水力压裂 技术技术“压裂开发压裂开发”方法方法压裂、酸化建模压裂、酸化建模材料应用性能表征材料应用性能表征实验室实验室现场监控现场监控软,硬件软,硬件理论与技术研究理论与技术研究油藏工程油藏工程岩石力学岩石力学流体力学流体力学材料应用材料应用实施控制实施控制经济学经济学技术系统技术系统低渗透储层评价与压裂酸化改造技术前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估1 1、压裂酸化前储层评价技术、压裂酸化前储层评价技术2 2、压裂酸化材料近期研究进展、压裂酸化材料近期研究进展3 3、压裂酸化优化设计技术、压裂酸化优化设计技术4 4、压裂酸化工艺技术的近期发展、压裂
6、酸化工艺技术的近期发展提 纲低渗透储层评价与压裂酸化改造技术低渗透油藏的特殊性低渗透油藏的特殊性低渗透油藏之所以有别于高渗透油藏,低渗透油藏之所以有别于高渗透油藏,不仅仅是由不仅仅是由于其渗透率低于其渗透率低soedersoeder,主要是由于低渗透油藏有其主要是由于低渗透油藏有其特殊的特殊的微观孔隙结构微观孔隙结构。微观孔隙结构与流体相互作用可动流体饱和度微观孔隙结构与流体相互作用可动流体饱和度非达西渗流规律启动压力梯度非达西渗流规律启动压力梯度成果鉴定成果鉴定低渗透储层评价与压裂酸化改造技术1.1 1.1 储层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的核储层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的核 磁
7、共振技术磁共振技术1.2 1.2 岩石力学性质及物性参数研究岩石力学性质及物性参数研究1.3 1.3 地应力场测试技术地应力场测试技术1.4 1.4 低渗储层非线性渗流特征低渗储层非线性渗流特征1 1、低渗透储层评价技术、低渗透储层评价技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术根据恒速压汞判定孔隙特征根据恒速压汞判定孔隙特征两块样品的孔道分布两块样品的吼道分布粒度相同但胶结程度不同的岩心间,孔道分布范围粒度相同但胶结程度不同的岩心间,孔道分布范围大体相同,但是喉道分布却相差极大。大体相同,但是喉道分布却相差极大。低渗透储层评价与压裂酸化改造技术特低渗油层的孔隙、喉道结构特征特低渗油层的孔隙、喉道结构
8、特征利用恒速压汞认识特低渗透储层微观孔隙结构特征利用恒速压汞认识特低渗透储层微观孔隙结构特征低渗透储层评价与压裂酸化改造技术小小 结结现阶段研究表明,恒速压汞技术在揭示岩石的孔隙结构方面,能够给出更丰富、直接和具体的信息。利用这些信息可以正确认识孔隙结构的复杂性,形成更真实可靠的描述方法,建立孔隙模型,评价岩石的渗流特性。低渗透储层评价与压裂酸化改造技术1)可动流体是评价低渗油田开发潜力的一个重要参数 概念低渗油田由于储层致密、孔隙微小,一部分流体将被毛管力和粘滞力束缚而无法流动,只有能够参与流动的流体才具有开采价值,这部分流体称可动流体。宏观上,可动流体反映了低渗油田在开发过程中储层液体参与
9、流动的能力。1.1 1.1 1.1 1.1 储层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的储层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的储层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的储层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的核磁共振技术核磁共振技术核磁共振技术核磁共振技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术研究表明可动流体与储层渗透率、孔隙度没 有很好的相关关系渗透率、孔隙度相类似的低渗储层开发效果不同与可动流体有密切关系。在研究低渗储层物性的同时,应该考虑把可动流体作为评价低渗油田开发效果的一个相对独立的重要参数。1.1 1.1 1.1 1.1 储层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的储层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的储
10、层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的储层孔隙结构微观分析以及可动流体分析的核磁共振技术核磁共振技术核磁共振技术核磁共振技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术2)可动流体反映了低渗储层、微观孔隙结构的特征可动流体的高低可能反映了储层微裂缝发育程度。可动流体的高低也可能反映粘土充填程度及次生孔隙发育程度。低渗透储层评价与压裂酸化改造技术可动流体饱和度指标可动流体饱和度指标 等等级项目目高高中中低低特低特低可可动流体流体(%)5555656535355555202035352020低渗透储层评价与压裂酸化改造技术油田油田0.10.50.51.01.010榆树林榆树林平均可动流体(平均可动流体(%)23
11、.1234.0840.89扶杨扶杨划分等级划分等级低低低低中中龙虎泡龙虎泡平均可动流体(平均可动流体(%)16.0218.1735.69高台子高台子划分等级划分等级特低特低特低特低中偏低中偏低肇州肇州平均可动流体(平均可动流体(%)15.5918.3631.21扶杨扶杨划分等级划分等级特低特低特低特低低低杏树岗杏树岗平均可动流体(平均可动流体(%)10.3520.7432.26表外表外划分等级划分等级特低特低低低低低长庆长庆平均可动流体(平均可动流体(%)31.4341.4849.74安塞安塞划分等级划分等级低低中中中中长庆长庆平均可动流体(平均可动流体(%)26.7341.4615西峰西峰5
12、5.24划分等级划分等级低低中中高高低渗透储层评价与压裂酸化改造技术可动流体客观上反映了储层液体参与流动的能力,它是评价低渗油田开发效果的关键参数之一。可动流体与储层渗透率、孔隙度没有很好的相关关系,因此它具有相对的独立性。可动流体应该研究作为低渗油田经济有效开发的一个关键选层指标和后继开发工程措施的重要依据。小小 结结低渗透储层评价与压裂酸化改造技术模拟地层条件下,砂岩地层渗透率的变化规律研究,建模拟地层条件下,砂岩地层渗透率的变化规律研究,建立了地层渗透率与有效应力的关系方程:立了地层渗透率与有效应力的关系方程:K=AeK=AeB B砂岩地层渗透率与有效应力关系研究砂岩地层渗透率与有效应力
13、关系研究1.2 1.2 岩石力学性质及物性参数研究岩石力学性质及物性参数研究低渗透储层评价与压裂酸化改造技术储层压力敏感性问题 由于特低渗储层中喉道的微由于特低渗储层中喉道的微细结构导致储层敏感性比中、高细结构导致储层敏感性比中、高渗透层大得多渗透层大得多渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所低渗透储层评价与压裂酸化改造技术渗透率应力敏感性研究天然裂缝岩心渗透率与有效应力关系曲线天然裂缝岩心渗透率与有效应力关系曲线低渗透储层评价与压裂酸化改造技术断裂韧性的测量与预测断裂韧性的测量与预测 岩石断裂韧性是描述裂尖附近的应力场的参
14、数,是应力奇岩石断裂韧性是描述裂尖附近的应力场的参数,是应力奇岩石断裂韧性是描述裂尖附近的应力场的参数,是应力奇岩石断裂韧性是描述裂尖附近的应力场的参数,是应力奇异性的度量。断裂韧性是载荷参数异性的度量。断裂韧性是载荷参数异性的度量。断裂韧性是载荷参数异性的度量。断裂韧性是载荷参数( ( ( (如缝中压力,原地应力如缝中压力,原地应力如缝中压力,原地应力如缝中压力,原地应力) ) ) )和和和和岩体参数岩体参数岩体参数岩体参数( ( ( (如裂缝尺寸如裂缝尺寸如裂缝尺寸如裂缝尺寸) ) ) )的函数它可以提供裂缝扩展的判据。但的函数它可以提供裂缝扩展的判据。但的函数它可以提供裂缝扩展的判据。但
15、的函数它可以提供裂缝扩展的判据。但是,长期以来,由于测试手段和理论研究的局限,在水力压裂是,长期以来,由于测试手段和理论研究的局限,在水力压裂是,长期以来,由于测试手段和理论研究的局限,在水力压裂是,长期以来,由于测试手段和理论研究的局限,在水力压裂设计中往往只能给出断裂韧性的经验估计。设计中往往只能给出断裂韧性的经验估计。设计中往往只能给出断裂韧性的经验估计。设计中往往只能给出断裂韧性的经验估计。 过建立内压式岩石断裂韧性试验,测量不同围压、不同岩过建立内压式岩石断裂韧性试验,测量不同围压、不同岩过建立内压式岩石断裂韧性试验,测量不同围压、不同岩过建立内压式岩石断裂韧性试验,测量不同围压、不
16、同岩性岩石的断裂韧性,建立了基于声波测井资料的岩石断裂韧性性岩石的断裂韧性,建立了基于声波测井资料的岩石断裂韧性性岩石的断裂韧性,建立了基于声波测井资料的岩石断裂韧性性岩石的断裂韧性,建立了基于声波测井资料的岩石断裂韧性解释模型。解释模型。解释模型。解释模型。1.2 1.2 岩石力学性质及物性参数研究岩石力学性质及物性参数研究低渗透储层评价与压裂酸化改造技术模拟地层条件下,地层岩石断裂韧性与应力变化规律研究,建立了地模拟地层条件下,地层岩石断裂韧性与应力变化规律研究,建立了地层断裂韧性与有效应力的线性方程层断裂韧性与有效应力的线性方程, ,并考察了其对裂缝形状的影响并考察了其对裂缝形状的影响地
17、层断裂韧性与应力关系研究地层断裂韧性与应力关系研究1.2 1.2 岩石力学性质及物性参数研究岩石力学性质及物性参数研究低渗透储层评价与压裂酸化改造技术研究了砂岩地研究了砂岩地层酸化前后,层酸化前后,及不同酸液配及不同酸液配方对地层力学方对地层力学性质的影响,性质的影响,从而达到优化从而达到优化配方和预防作配方和预防作业后地层出砂业后地层出砂砂岩酸压过程中地层力学学性质变化规律的研究砂岩酸压过程中地层力学学性质变化规律的研究1.2 1.2 岩石力学性质及物性参数研究岩石力学性质及物性参数研究低渗透储层评价与压裂酸化改造技术应力剖面处理方法及软件应力剖面处理方法及软件技术特点:技术特点:特殊测井分
18、析模型(横波和纵波)特殊测井分析模型(横波和纵波)常规测井分析模型(无横波)常规测井分析模型(无横波)实测结果校正模型实测结果校正模型特特殊殊测测井井地地应应力力剖剖面面结结果果并并标标定定1.3 1.3 地应力场及裂缝表征研究地应力场及裂缝表征研究地应力场及裂缝表征研究地应力场及裂缝表征研究低渗透储层评价与压裂酸化改造技术低渗透油层渗流规律(低渗低速非达西渗流率)dacboV1.4 1.4 特低渗油层的非线性渗流特征特低渗油层的非线性渗流特征特低渗油层的非线性渗流特征特低渗油层的非线性渗流特征低渗透储层评价与压裂酸化改造技术建立在达西定律基础上的渗流规律已不适用于特低渗油藏研究表明,在低渗油
19、层的环境中,流体显现某种极限剪切应力,当剪切应力超过该应力时,流体才有相对流动; 与常规压力降落曲线相比,受启动压力梯度影响的低渗透储层压力降落曲线的特征在于压力导数曲线后期出现上翘,且幅度随着启动压力梯度值的增加而增加。这也是启动压力梯度对低渗透储层影响的一个固有特征。 渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所渗流流体力学研究所低渗透储层评价与压裂酸化改造技术低渗透油藏产能低渗透油藏产能用常规的理论产能公式不能正确预测低渗油藏的产能。用常规的理论产能公式不能正确预测低渗油藏的产能。不同地区储层渗透率相近的岩心在水驱油过程中表现不同地区储层渗透
20、率相近的岩心在水驱油过程中表现出不同的渗流规律,生产能力也大不相同。出不同的渗流规律,生产能力也大不相同。由于启动压力梯度的存在和特殊的孔隙结构导致其特由于启动压力梯度的存在和特殊的孔隙结构导致其特殊的渗流规律,因此在产能公式中必须考虑低渗透渗殊的渗流规律,因此在产能公式中必须考虑低渗透渗流特征。流特征。低渗透储层评价与压裂酸化改造技术启动压力梯度对油井产量的影响启动压力梯度对油井产量的影响PH:地层压力rH: 供油半径o:极限剪切应力低渗透储层评价与压裂酸化改造技术渗流所油藏工程室渗流所油藏工程室渗流所油藏工程室渗流所油藏工程室渗流所油藏工程室渗流所油藏工程室特低渗透储层启动压力梯度研究特低
21、渗透储层启动压力梯度研究低渗透储层评价与压裂酸化改造技术前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估1 1、压裂酸化前储层评价技术、压裂酸化前储层评价技术2 2、压裂酸化材料近期研究进展、压裂酸化材料近期研究进展3 3、压裂酸化优化设计技术、压裂酸化优化设计技术4 4、压裂酸化工艺技术的近期发展、压裂酸化工艺技术的近期发展提 纲低渗透储层评价与压裂酸化改造技术不同压裂液类型发展趋势对比不同压裂液类型发展趋势对比1950196019701980199020002.1 2.1 2.1 2.1 国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外
22、压裂液技术发展回顾低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 关键关键压裂压裂技术技术发展发展回顾回顾压裂力学(压裂力学(6565年):从水平裂缝转变到垂直裂缝;年):从水平裂缝转变到垂直裂缝;高粘压裂液的应用:线性胶到交联冻胶压裂液;高粘压裂液的应用:线性胶到交联冻胶压裂液;模拟水力裂缝的模型应用:二维到三维裂缝模型;模拟水力裂缝的模型应用:二维到三维裂缝模型;支撑剂的改进:高密度、高强度支撑剂的应用;支撑剂的改进:高密度、高强度支撑剂的应用;裂缝监测技术的改善、数字化设备;裂缝监测技术的改善、数字化设备;压裂液流变学研究:流变仪与动态模拟实验装置;压裂液流变学研究:流变仪与动态模拟实验装置;大型水力
23、压裂的应用:开发低渗油藏,增加产量;大型水力压裂的应用:开发低渗油藏,增加产量;高浓度支撑剂应用:高浓度支撑剂应用:裂缝导流能力损害研究:瓜尔胶和裂缝导流能力损害研究:瓜尔胶和HPGHPG纤维素纤维素泡沫压裂技术的改进与应用泡沫压裂技术的改进与应用压裂液化学发展的新进展:添加剂与机理压裂液化学发展的新进展:添加剂与机理2.1 2.1 2.1 2.1 国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾低渗透储层评价与压裂酸化改造技术19481948年水力压裂开始用于油井增产,使用油基压裂液(原油、年水力压裂开始用于油井增产,使用油基压裂液(原油、凝固
24、汽油、皂化凝胶油体系);凝固汽油、皂化凝胶油体系);5050年代末期,发现了瓜尔胶可作为水基压裂液的稠化剂,产年代末期,发现了瓜尔胶可作为水基压裂液的稠化剂,产生了现代压裂液化学;生了现代压裂液化学;6060年代开展了瓜尔胶改性研究及其交联水基压裂液体系(年代开展了瓜尔胶改性研究及其交联水基压裂液体系(B B、AlAl););7070年代提高水基压裂液体系(无机钛和锆)、泡沫液;年代提高水基压裂液体系(无机钛和锆)、泡沫液;8080年代有机钛、锆交联水基压裂液体系及其泡沫压裂液体系年代有机钛、锆交联水基压裂液体系及其泡沫压裂液体系(N N2 2和和COCO2 2),微观结构、流变学特性、伤害与
25、保护;),微观结构、流变学特性、伤害与保护;9090年代有机硼交联水基压裂液新体系,胶囊破胶剂技术年代有机硼交联水基压裂液新体系,胶囊破胶剂技术20002000年以后低稠化剂浓度水基压裂液和清洁压裂技术。年以后低稠化剂浓度水基压裂液和清洁压裂技术。2.1 2.1 2.1 2.1 国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾低渗透储层评价与压裂酸化改造技术低稠化剂浓度的水基压裂液低稠化剂浓度的水基压裂液水基压裂液仍然是压裂液的主体水基压裂液仍然是压裂液的主体降低稠化剂浓度:降低稠化剂浓度:0.480.480.6%0.250.6%0.250.4%
26、0.4%较低的粘度,有利控制裂缝的形态较低的粘度,有利控制裂缝的形态降低压裂液成本(降低压裂液成本(202030%30%)降低压裂液的残渣伤害,提高导流能力降低压裂液的残渣伤害,提高导流能力18%18%改善压裂效果改善压裂效果技术途径技术途径改善稠化剂性能:改善稠化剂性能:CMHPGCMHPG及其交联体系及其交联体系改善溶液改善溶液pHpH值的缓冲系统值的缓冲系统现场可操作性(变配方压裂施工)现场可操作性(变配方压裂施工)2.1 2.1 2.1 2.1 国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾低渗透储层评价与压裂酸化改造技术21世纪新液体
27、技术世纪新液体技术新型超低浓度压裂液体系新型超低浓度压裂液体系 20002000年年,国国外外BJBJ公公司司研研发发提提出出了了HY-CMGHY-CMG胍胍胶胶体体系;系;它它由由聚聚合合物物、缓缓冲冲剂剂、交交联联剂剂和和破破胶胶剂剂组组成成。聚聚合合物物是是一一种种高高屈屈服服应应力力的的羧羧甲甲基基瓜瓜尔尔胶胶(high-yield CMGhigh-yield CMG););聚聚合合物物用用量量仅仅约约为为常常规规聚聚合合物物用用量量1/21/2,一一般般使使用浓度为用浓度为0.180.180.30%0.30%;适用地层温度:适用地层温度:9393121121;目前国外已有超过目前国外
28、已有超过500500口井的使用。口井的使用。2.1 2.1 2.1 2.1 国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾低渗透储层评价与压裂酸化改造技术分子设计技术,形成粘弹性压裂液分子设计技术,形成粘弹性压裂液体系(体系(HPFHPF) LMWLMWLMWLMW链长只有常规瓜胶的链长只有常规瓜胶的1/251/25,排,排列密度高、低分子量列密度高、低分子量HalliburtonHalliburton公司公司R.HanesR.Hanes等人研制了新型低分子瓜胶(等人研制了新型低分子瓜胶(LMWLMW)低分子胍胶压裂液体系低分子胍胶压裂液体系u
29、分子量分子量17-3017-30万,比常规压裂液分子万,比常规压裂液分子量小约量小约210210万万u流变特性与常规胍胶不同,粘度稳定,流变特性与常规胍胶不同,粘度稳定,耐剪切性好耐剪切性好u液体滤失控制好液体滤失控制好u滤饼,对裂缝表面损害较小滤饼,对裂缝表面损害较小u不使用破胶剂,返排率高不使用破胶剂,返排率高u重复使用对裂缝导流能力没有损害重复使用对裂缝导流能力没有损害u液体回收重复利用,减少对环境的污液体回收重复利用,减少对环境的污染、也节约成本。染、也节约成本。2.1 2.1 2.1 2.1 国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展回顾国内外压裂液技术发展
30、回顾低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 压裂液研究的系统优化压裂液研究的系统优化Brian DavisonBrian Davison等等人于人于19991999年提出了年提出了采用模糊逻辑优选采用模糊逻辑优选压裂液配方体系的压裂液配方体系的新方法:新方法:n模糊逻辑评价因子模糊逻辑评价因子n压裂液类型压裂液类型n基液:水基或油基基液:水基或油基n粘度:交联或线性胶粘度:交联或线性胶n返排:泡沫、乳化返排:泡沫、乳化n压裂液配方体系压裂液配方体系2.2.12.2.1优化稠化剂浓度优化稠化剂浓度低渗透储层评价与压裂酸化改造技术压裂液化学与流变学仍然是国内外研究的热点,压裂液化学与流变学仍然是国内外研
31、究的热点,优质低伤害低成本是压裂液工程应用发展的方向;优质低伤害低成本是压裂液工程应用发展的方向;近年来,压裂液实验技术、化学材料技术和工程近年来,压裂液实验技术、化学材料技术和工程应用技术均有较大发展,支持和基本满足了压裂应用技术均有较大发展,支持和基本满足了压裂工程应用的需要;工程应用的需要;水基压裂液是压裂液的主体,完善稠化剂性能、水基压裂液是压裂液的主体,完善稠化剂性能、改善交联与破胶性能、降低稠化剂浓度是水基压改善交联与破胶性能、降低稠化剂浓度是水基压裂液的研究方向;裂液的研究方向;2.2.12.2.1优化稠化剂浓度优化稠化剂浓度低渗透储层评价与压裂酸化改造技术常规聚合物压裂液滞留残
32、渣将破坏裂缝和常规聚合物压裂液滞留残渣将破坏裂缝和 堵塞支撑剂。此测试结果是用堵塞支撑剂。此测试结果是用30-lbm 30-lbm 硼酸盐作交联剂,硼酸盐作交联剂,用酶作破胶剂在用酶作破胶剂在20/4020/40目支撑剂、目支撑剂、3838度和度和1000 psi 1000 psi 。瓜。瓜胶用甲基蓝染色胶用甲基蓝染色 n无聚合物压裂液无聚合物压裂液 无残渣滞留堵塞裂缝。无残渣滞留堵塞裂缝。20/4020/40目支撑目支撑剂、剂、3838度和度和1000 1000 psipsi清洁压裂液无残渣,对裂缝渗透率清洁压裂液无残渣,对裂缝渗透率保持高,主要缺点是成本高,保持高,主要缺点是成本高,国外国
33、外现场施工超过现场施工超过2000020000井次,仅井次,仅20022002年年就超过就超过60006000井次井次2.2.2 清洁压裂液体系清洁压裂液体系低渗透储层评价与压裂酸化改造技术理论基础理论基础-化学成因化学成因粘弹性表活剂粘弹性表活剂viscoelastic viscoelastic surfactant molecules surfactant molecules 形成虫形的胶束形成虫形的胶束form long, form long, wormlike micelleswormlike micelles胶束缠绕胶束缠绕Entanglement of Entanglement o
34、f the micellesthe micelles形成网状结构形成网状结构a network a network structure structure 破胶机理:有机物或亲油性破胶机理:有机物或亲油性物质物质2.2.2 清洁压裂液体系清洁压裂液体系低渗透储层评价与压裂酸化改造技术水基与清洁压裂液组成对比水基与清洁压裂液组成对比稠化剂稠化剂交联剂交联剂杀菌剂杀菌剂粘土稳定剂粘土稳定剂pH值调节剂值调节剂助排剂助排剂破乳剂破乳剂其它其它VES表面活性剂表面活性剂 (2%5%)热稳定剂热稳定剂 粘土稳定剂粘土稳定剂 其它其它清洁压裂液清洁压裂液CLEAR FRACCLEAR FRAC瓜尔胶压裂液
35、瓜尔胶压裂液GUAR FRACGUAR FRAC2.2.2 清洁压裂液体系清洁压裂液体系低渗透储层评价与压裂酸化改造技术清洁压裂液与聚合物压裂液对比清洁压裂液与聚合物压裂液对比聚合物压裂清洁压裂液压裂页岩砂砂体体页岩水基压裂液与清洁压裂液造缝特性对比水基压裂液与清洁压裂液造缝特性对比2.2.2 清洁压裂液体系清洁压裂液体系低渗透储层评价与压裂酸化改造技术清洁压裂液流变特性清洁压裂液流变特性流体具有剪切变稀特性,即随着剪切速率的增加,流体粘流体具有剪切变稀特性,即随着剪切速率的增加,流体粘度降低,同时随着剪切速率的降低,粘度增加;度降低,同时随着剪切速率的降低,粘度增加;流流变变特特性性符符合合
36、幂幂律律模模型型,即即= = K K nn ,其其中中,nn为为0.40.40.60.6,KK为为1.501.502.50Pas 2.50Pas nn;目前,胶束流体最高耐温能力可达目前,胶束流体最高耐温能力可达1001008080配方粘度:配方粘度:7070100mPa.s100mPa.s(60min60min,170s170s-1-1)具具有有粘粘弹弹特特性性,以以弹弹性性为为主主(GG GG),储储能能模模量量GG为为32.5Pa32.5Pa,损耗模量,损耗模量GG为为2.8Pa2.8Pa;支撑剂沉降支撑剂沉降: : 成都陶粒成都陶粒2020目目, 0.5, 0.51.5101.510-
37、3-3 m/min m/min2.2.2 清洁压裂液体系清洁压裂液体系低渗透储层评价与压裂酸化改造技术泡沫压裂液及其技术的发展泡沫压裂液及其技术的发展第一代泡沫压裂液:第一代泡沫压裂液:7070年代,水年代,水+ +起泡剂,起泡剂,N N2 2,砂液比,砂液比1 1 2lb 2lbgal gal ,利于压后返排,解决低压气井;,利于压后返排,解决低压气井;第二代泡沫压裂液:第二代泡沫压裂液:8080年代,水年代,水+ +起泡剂起泡剂+ +聚合物,聚合物,N N2 2、COCO2 2,提高,提高流体粘度,增加稳定性,砂液比流体粘度,增加稳定性,砂液比4 4 5lb 5lbgalgal,高压油气藏
38、;,高压油气藏;第三代泡沫压裂液:第三代泡沫压裂液:8080年代末年代末9090年代初,水年代初,水+ +起泡剂起泡剂+ +聚合物聚合物+ +交交联剂,以联剂,以N N2 2泡沫压裂液为主泡沫压裂液为主, ,粘度和稳定性进一步提高,造缝和携砂能粘度和稳定性进一步提高,造缝和携砂能力增强,适合于高温深井大型水力压裂,砂液比达力增强,适合于高温深井大型水力压裂,砂液比达5lb5lbgal gal ;第四代泡沫压裂技术:第四代泡沫压裂技术:恒定内相技术,控制内相体积,降低施工恒定内相技术,控制内相体积,降低施工摩阻摩阻, ,满足大型泡沫压裂施工。满足大型泡沫压裂施工。2.2.3 泡沫压裂液泡沫压裂液
39、低渗透储层评价与压裂酸化改造技术COCO2 2泡沫泡沫压裂压裂液的液的特点特点COCO2 2泡沫压裂液适用性泡沫压裂液适用性应用范围广:油气井,高温、低温油气藏,深井;应用范围广:油气井,高温、低温油气藏,深井;特别应用于低压、水敏性油气藏。特别应用于低压、水敏性油气藏。COCO2 2泡沫压裂液的特点泡沫压裂液的特点密度高:接近水的密度,适合深井施工;浮力大,携砂能力强;密度高:接近水的密度,适合深井施工;浮力大,携砂能力强;水溶性较好,压后缓慢释放,提供了良好的溶解气驱,利于返水溶性较好,压后缓慢释放,提供了良好的溶解气驱,利于返排;排;水溶液水溶液pHpH值低值低(3(35)5),降低了压
40、裂液对基质的伤害;,降低了压裂液对基质的伤害;水溶液具有低的表面张力,有利于压裂液返排。水溶液具有低的表面张力,有利于压裂液返排。不足不足酸性影响流变性能,提高稳定剂和起泡剂的用量;酸性影响流变性能,提高稳定剂和起泡剂的用量;与高沥青质、高含蜡原油混合,形成酸渣和蜡析出。与高沥青质、高含蜡原油混合,形成酸渣和蜡析出。2.2.3 泡沫压裂液泡沫压裂液低渗透储层评价与压裂酸化改造技术国内国内外外COCO2 2泡沫泡沫压裂压裂液研液研究对究对比比COCO2 2 压裂现状压裂现状国外:美国、加拿大、德国等已大量应用,在压裂液、工艺设计、国外:美国、加拿大、德国等已大量应用,在压裂液、工艺设计、现场质量
41、控制和压裂设备形成系统,并配套。现场质量控制和压裂设备形成系统,并配套。国内:室内实验研究和现场实验阶段国内:室内实验研究和现场实验阶段设备不能完全配套:加砂浓缩器、升温装置、设备不能完全配套:加砂浓缩器、升温装置、COCO2 2 容量容量工艺设计:设计方法、软件工艺设计:设计方法、软件压裂液:室内研究不够、现场质量控制较差压裂液:室内研究不够、现场质量控制较差国内外差距国内外差距起步晚起步晚20203030年:国外始于年:国外始于6060年代后期,国内始于年代后期,国内始于9090年代中期;年代中期;机理研究薄弱:相态转变条件、超临界特性、流变特性、摩阻;机理研究薄弱:相态转变条件、超临界特
42、性、流变特性、摩阻;缺乏试验方法标准,添加剂不配套,无系统的压裂液配方体系;缺乏试验方法标准,添加剂不配套,无系统的压裂液配方体系;工艺设计软件少、经验不足;工艺设计软件少、经验不足;设备装置少,不配套;设备装置少,不配套;施工井数少,施工井浅,施工规模小,施工经验不足。施工井数少,施工井浅,施工规模小,施工经验不足。2.2.3 泡沫压裂液泡沫压裂液低渗透储层评价与压裂酸化改造技术泡沫压裂液流变学特性泡沫压裂液流变学特性泡泡沫沫压压裂裂液液为为同同时时具具有有剪剪切切变变稀稀、粘粘弹弹性性和和触触变变性性的的非非牛顿流体;牛顿流体;泡泡沫沫压压裂裂液液的的流流动动曲曲线线,可可分分别别用用幂幂
43、率率模模型型、EllisEllis模模型型、CrossCross模模型型和和CarreauCarreau模模型型,以以及及修修正正共共转转Jeffreys Jeffreys 模模型型进进行行表表征征,但但仅仅就就描描述述粘粘度度曲曲线线而而言言,幂幂率率模模型型更更为为简简捷实用;捷实用;采采用用5 5参参数数粘粘弹弹触触变变性性本本构构方方程程可可描描述述典典型型的的泡泡沫沫压压裂裂液液流体的触变环,模型计算值与实验值吻合良好;流体的触变环,模型计算值与实验值吻合良好;用用广广义义MaxwellMaxwell粘粘弹弹性性本本构构方方程程可可描描述述泡泡沫沫压压裂裂液液流流体体的的粘弹性,证明
44、泡沫压裂液流体具有松弛时间谱。粘弹性,证明泡沫压裂液流体具有松弛时间谱。2.2.3 泡沫压裂液泡沫压裂液低渗透储层评价与压裂酸化改造技术nCOCO2 2与与VESVES混合后,粘度低,缝高控制混合后,粘度低,缝高控制好,可得长缝;好,可得长缝;nCOCO2 2可形成弱酸性环境,抑制粘土;可形成弱酸性环境,抑制粘土;nCOCO2 2与与VESVES混合后的产量效果好于瓜胶混合后的产量效果好于瓜胶和和CMHPGCMHPG与与COCO2 2混合。混合。 VES-CO2压裂液压裂液2.2.3 泡沫压裂液泡沫压裂液低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 视密度1.25的高强超低密度支撑剂Allan R.Ric
45、kard Allan R.Rickard 等研究了高强度的超低密度支撑剂等研究了高强度的超低密度支撑剂(视密度仅(视密度仅1.25g/cm1.25g/cm3 3,在在56MPa56MPa闭合应力下渗透率可达闭合应力下渗透率可达4040达西以上)达西以上) 2.2.4 2.2.4 支撑剂材料支撑剂材料低渗透储层评价与压裂酸化改造技术四大优点:四大优点:对压裂液粘度要求低;对压裂液粘度要求低;可达到提高砂比以产生较大可达到提高砂比以产生较大裂缝导流能力;裂缝导流能力;对施工排量要求低;对施工排量要求低;沉降速度低,有利于控制缝沉降速度低,有利于控制缝高而增加支撑缝长高而增加支撑缝长 。低密度高强度
46、支撑剂、低粘压裂液与低密度高强度支撑剂、低粘压裂液与低排量低排量配合,可以在较大程度上控制裂缝的高度。配合,可以在较大程度上控制裂缝的高度。 视密度视密度1.251.25的高强超低密度支撑剂的高强超低密度支撑剂2.2.4 2.2.4 支撑剂材料支撑剂材料低渗透储层评价与压裂酸化改造技术u树脂包裹支撑剂:树脂包裹支撑剂:过去不能满足压后快速返排需要,目前新的树脂包裹过去不能满足压后快速返排需要,目前新的树脂包裹支撑剂,固结时间短,形成的固结强度满足快速返排支撑剂,固结时间短,形成的固结强度满足快速返排需要。需要。在在South TexasSouth Texas油田高温超深井中应用并取得了好的油田
47、高温超深井中应用并取得了好的效果效果室内试验高闭合应力下导流能力超过高密度支撑剂室内试验高闭合应力下导流能力超过高密度支撑剂 树脂和纤维支撑剂u新型纤维新型纤维 (PropNETPropNET、FiberFRACFiberFRAC )nFiberFRACFiberFRAC纤维基压裂液纤维基压裂液n固结支撑剂剖面,控制回流固结支撑剂剖面,控制回流n提高压裂液的支撑剂输送能力提高压裂液的支撑剂输送能力n有助于支撑剂悬浮直到裂缝闭合,避免有助于支撑剂悬浮直到裂缝闭合,避免支撑剂快速沉降支撑剂快速沉降 2.2.4 2.2.4 支撑剂材料支撑剂材料低渗透储层评价与压裂酸化改造技术压裂液化学实验室压裂液化
48、学实验室色谱(超级过滤)、润湿吸附、电镜技术、核磁技术色谱(超级过滤)、润湿吸附、电镜技术、核磁技术压裂液流变实验室压裂液流变实验室旋转粘度技术旋转粘度技术控制应力流变仪控制应力流变仪动态模拟试验装置动态模拟试验装置动态滤失与伤害(支撑裂缝导流能力的污染与消除)动态滤失与伤害(支撑裂缝导流能力的污染与消除)大型管路模拟实验装置大型管路模拟实验装置支撑剂输送与沉降模拟实验装置(支撑剂输送与沉降模拟实验装置(SLOTSLOT)现场评价与分析设备现场评价与分析设备2.3 2.3 2.3 2.3 现代压裂液实验技术的新进展现代压裂液实验技术的新进展现代压裂液实验技术的新进展现代压裂液实验技术的新进展低
49、渗透储层评价与压裂酸化改造技术建立裂缝成缝技术和裂缝伤害模拟实验及检测方法建立裂缝成缝技术和裂缝伤害模拟实验及检测方法采用岩石力学压机在标准岩芯柱上压出裂缝;采用岩石力学压机在标准岩芯柱上压出裂缝;正注正注2%KCl2%KCl水测基础渗透率;水测基础渗透率;气藏基准渗透率的测定方法?气藏基准渗透率的测定方法?反注压裂液进行伤害;反注压裂液进行伤害;正注正注2%KCl2%KCl水测伤害后渗透率。水测伤害后渗透率。裂缝成缝技术及伤害模拟方法裂缝成缝技术及伤害模拟方法 2.4 2.4 裂缝伤害和导流能力评估技术裂缝伤害和导流能力评估技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术稠化剂浓度、用量影响模拟试验研究
50、稠化剂浓度、用量影响模拟试验研究 常规压裂液稠化剂浓度对常规压裂液稠化剂浓度对支撑裂缝的伤害支撑裂缝的伤害压裂液规模对支撑裂缝的伤害压裂液规模对支撑裂缝的伤害残渣残渣滤饼伤害滤饼伤害压裂液稠化剂浓度及用量对导流能力伤害压裂液稠化剂浓度及用量对导流能力伤害 2.4 2.4 裂缝伤害和导流能力评估技术裂缝伤害和导流能力评估技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术初步建立了长导实验评价方法,意义重大初步建立了长导实验评价方法,意义重大长期和短期导流能力差值长期和短期导流能力差值并非是常规认为的并非是常规认为的1/31/3两者差别随着闭合压力的两者差别随着闭合压力的增加而增大。增加而增大。在闭合压力较高区
51、域作业在闭合压力较高区域作业时,更应进行支撑剂长期时,更应进行支撑剂长期导流实验导流实验岩板:岩板:1.25.51.25.5钢板:钢板:1.12.51.12.5嵌入?嵌入?破碎?破碎?初步初步建立了长导实验方法建立了长导实验方法 2.4 2.4 裂缝伤害和导流能力评估技术裂缝伤害和导流能力评估技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术化学缓速酸化学缓速酸泡沫酸泡沫酸乳化酸乳化酸地下交联酸地下交联酸缓速、降阻、降滤失缓速、降阻、降滤失高温深井、滤失严重井高温深井、滤失严重井缓速、降滤失性不好缓速、降滤失性不好高温井高温井缓速、降滤失、易返排缓速、降滤失、易返排中深井、水敏性地层中深井、水敏性地层缓速、
52、降滤失、摩阻高缓速、降滤失、摩阻高中深井、滤失严重井中深井、滤失严重井缓速、降阻、降滤失缓速、降阻、降滤失高温深井、滤失严重井高温深井、滤失严重井稠化酸稠化酸酸蚀酸蚀缝长缝长导流导流能力能力醇基酸液醇基酸液好的酸压效果好的酸压效果2.5 2.5 2.5 2.5 酸化酸压液体酸化酸压液体酸化酸压液体酸化酸压液体低渗透储层评价与压裂酸化改造技术深井酸压裂酸液体系深井酸压裂酸液体系国国外外在在深深井井酸酸压压裂裂技技术术中中多多采采用用胶胶凝凝酸酸、乳乳化化酸和稠化酸体系酸和稠化酸体系稠稠化化酸酸是是超超深深井井酸酸压压的的首首选选酸酸液液体体系系。HalliburtonHalliburton公公司
53、司的的VCAVCA稠稠化化酸酸体体系系在在德德克克萨萨斯斯西西部部油油田田施施工工近近4040口口井井,平平均均增增产产2.02.0倍。倍。BJBJ公公司司在在同同一一油油田田应应用用共共聚聚稠稠化化酸酸体体系系酸酸化化与与常常规规酸酸化化对对比比,共共聚聚稠稠化化酸酸体体系系酸酸化化增增产产比比常常规规酸酸化化高高5 5倍倍。Shell Shell Intl. Intl. EHP B.V.EHP B.V.用琥珀油聚糖作为稠化剂来提高酸化的效率。用琥珀油聚糖作为稠化剂来提高酸化的效率。2.5 2.5 2.5 2.5 酸化酸压液体酸化酸压液体酸化酸压液体酸化酸压液体低渗透储层评价与压裂酸化改造技
54、术前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估1 1、压裂酸化前储层评价技术、压裂酸化前储层评价技术2 2、压裂酸化工材料近期研究进展、压裂酸化工材料近期研究进展4 4、压裂酸化优化设计技术、压裂酸化优化设计技术5 5、压裂酸化工艺技术的近期发展、压裂酸化工艺技术的近期发展提 纲低渗透储层评价与压裂酸化改造技术3.1 基本概念基本概念1.1.地应力:地应力:地壳或岩石圈中存在的应力,包括由地壳或岩石圈中存在的应力,包括由 上覆岩体或岩层重力引起的应力和构上覆岩体或岩层重力引起的应力和构 造运动引起的应力两部分。造运动引起的应力两部分。 它决定了水力压裂裂缝的基本形态
55、:它决定了水力压裂裂缝的基本形态: 水平裂缝或垂直裂缝水平裂缝或垂直裂缝 低渗透储层评价与压裂酸化改造技术一般地层岩石含一般地层岩石含有孔隙,孔隙中有孔隙,孔隙中含有流体,流体含有流体,流体承受的压力称为承受的压力称为孔隙压力。(石孔隙压力。(石油工程中称为地油工程中称为地层压力)层压力) 在油气藏开发过在油气藏开发过程中,孔隙压力程中,孔隙压力是变化的。是变化的。 2.2.地层压力(孔隙压力)地层压力(孔隙压力)3.1 基本概念基本概念低渗透储层评价与压裂酸化改造技术3.3.有效应力有效应力 :有效应力,作用在岩石骨架(颗粒)上的力有效应力,作用在岩石骨架(颗粒)上的力 :地应力(总应力):
56、地应力(总应力) P Pp p : :孔隙压力(地层压力)孔隙压力(地层压力) :孔隙弹性系数,表征孔隙压力对总应力孔隙弹性系数,表征孔隙压力对总应力 的反作用程度。的反作用程度。3.1 基本概念基本概念低渗透储层评价与压裂酸化改造技术4.4.地层破裂压力地层破裂压力 使地层产生张性裂缝的压力使地层产生张性裂缝的压力 如果不考虑液体滤失如果不考虑液体滤失 如果考虑液体滤失如果考虑液体滤失2 2:水平最小主应力:水平最小主应力1 1:水平最大主应力:水平最大主应力P Pp p :地层压力:地层压力:泊松比:泊松比T T:岩石抗张强度:岩石抗张强度3.1 基本概念基本概念低渗透储层评价与压裂酸化改
57、造技术5.5.裂缝闭合压力(闭合应力):裂缝闭合压力(闭合应力): 开始张开一条已存在的裂缝所需流体压力开始张开一条已存在的裂缝所需流体压力 这压力和岩层中垂直于裂缝面的应力大小相这压力和岩层中垂直于裂缝面的应力大小相等,方向相反。等,方向相反。 这应力就是地应力的最小主应力,常常称之这应力就是地应力的最小主应力,常常称之为闭合应力为闭合应力6.6.裂缝延伸压力裂缝延伸压力 是指延伸一条存在着裂缝所需要的压力是指延伸一条存在着裂缝所需要的压力 3.1 基本概念基本概念低渗透储层评价与压裂酸化改造技术7.7.瞬时停泵压力(瞬时停泵压力(ISIPISIP):): 是指水力压裂停泵时刻的压力是指水力
58、压裂停泵时刻的压力8.8.净压力净压力 是指水力裂缝内流体压力高于闭合压力的部分是指水力裂缝内流体压力高于闭合压力的部分 即即 P Pn n = P= Pf f- P- Pc c Pn :净压力,:净压力,Pf:裂缝内净压力,:裂缝内净压力, Pc :闭合压力:闭合压力9. 摩擦力摩擦力 井筒摩阻井筒摩阻 ,孔眼摩阻,裂缝内摩阻,孔眼摩阻,裂缝内摩阻 3.1 基本概念基本概念低渗透储层评价与压裂酸化改造技术地应力场对水力裂缝的控制地应力场对水力裂缝的控制地应力在垂向上的分布决定了裂缝延伸的方向和形态。地应力在垂向上的分布决定了裂缝延伸的方向和形态。3.2 3.2 参数对设计的影响参数对设计的影
59、响参数对设计的影响参数对设计的影响低渗透储层评价与压裂酸化改造技术地应力场对水力裂缝的控制地应力场对水力裂缝的控制层间应力层间应力差大于差大于3MPa时能时能限制缝高限制缝高的延伸的延伸 3.2 3.2 参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响低渗透储层评价与压裂酸化改造技术岩石力学性质对裂缝的影响岩石力学性质对裂缝的影响较大的隔、较大的隔、油层杨氏油层杨氏模量之比模量之比对缝高具对缝高具有一定的有一定的限制作用限制作用3.2 3.2 参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响低渗透储层评价与压裂酸化改造技术隔层较隔层较大的断大的断裂韧性裂韧性可限
60、制可限制缝高的缝高的扩展扩展岩石力学性质对裂缝的影响岩石力学性质对裂缝的影响3.2 3.2 参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响低渗透储层评价与压裂酸化改造技术压裂液综合滤失对裂缝尺寸影响很大压裂液综合滤失对裂缝尺寸影响很大3.2 3.2 参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响低渗透储层评价与压裂酸化改造技术KK越大,缝长越短,缝宽越大。越大,缝长越短,缝宽越大。K=0.1 lb/ft2/snK=1.0 lb/ft2/sn3.2 3.2 参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响低渗透储层评价与压裂酸化改造技术上下隔油
61、层地应力差不均衡时,排量越大,上下隔油层地应力差不均衡时,排量越大,裂缝在高度上的扩展越不均衡。裂缝在高度上的扩展越不均衡。Q=2m3/minQ=3m3/min3.2 3.2 参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响参数对设计的影响低渗透储层评价与压裂酸化改造技术前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估前言:对压裂酸化技术近期发展的总评估1 1、压裂酸化前储层评价技术、压裂酸化前储层评价技术2 2、压裂酸化材料近期研究进展、压裂酸化材料近期研究进展3 3、压裂酸化优化设计技术、压裂酸化优化设计技术4 4、压裂酸化技术的近期发展、压裂酸化技术的近期发展提 纲低渗透储层评价与压裂酸化改造技术
62、低渗油藏低渗油藏“压裂开发压裂开发”方法是在低渗油藏整体压裂基础上进一步拓展形成的方法是在低渗油藏整体压裂基础上进一步拓展形成的低渗油藏的非常规经济评估与开发可行性的预测方法。它以油藏工程与水力压裂低渗油藏的非常规经济评估与开发可行性的预测方法。它以油藏工程与水力压裂力学为基础,以油藏数值模拟与压裂裂缝模拟为基本手段,针对油藏特征进行地力学为基础,以油藏数值模拟与压裂裂缝模拟为基本手段,针对油藏特征进行地质建模与水力裂缝建模,在开发方案编制初期就考虑到水力裂缝在开发井网中的质建模与水力裂缝建模,在开发方案编制初期就考虑到水力裂缝在开发井网中的影响与作用,井网与水力裂缝系统的最优化的组合,提出低
63、渗油藏获得最佳经济影响与作用,井网与水力裂缝系统的最优化的组合,提出低渗油藏获得最佳经济开发的井网部署与水力裂缝系统设置及实现水力裂缝的实施方案。低渗油藏开发的井网部署与水力裂缝系统设置及实现水力裂缝的实施方案。低渗油藏“压压裂开发裂开发”概念已超越了传统的单井压裂范围。它是以油藏整体作为其工作单元而概念已超越了传统的单井压裂范围。它是以油藏整体作为其工作单元而不是以单井为其工作单元;它将对油藏整体在经水力裂缝与开发井网优化组合的不是以单井为其工作单元;它将对油藏整体在经水力裂缝与开发井网优化组合的改造作用后,提出对低渗油藏的有效的经济开发评估,即对其单井产量、采油速改造作用后,提出对低渗油藏
64、的有效的经济开发评估,即对其单井产量、采油速度、采出程度、投资回报率与净现值进行总评估,以及论证经济开发的可行性。度、采出程度、投资回报率与净现值进行总评估,以及论证经济开发的可行性。这样,与其它的油田开发手段结合在一起,使稀井高产与低投入高产出的实现,这样,与其它的油田开发手段结合在一起,使稀井高产与低投入高产出的实现,有效地经济开发低渗层,有了技术支持。有效地经济开发低渗层,有了技术支持。技术简介技术简介4.1 4.1 开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术开发压裂开发压裂技术研究内容技术研究内容 “ “压裂开发压裂开发”方法及其技术系统方法及其技
65、术系统是总结了水力压裂是总结了水力压裂与油藏工程近期发与油藏工程近期发展的国内外重要研展的国内外重要研究成果而建立的。究成果而建立的。其研究内容由七方其研究内容由七方面构成面构成油藏工程研究;油藏工程研究;地质建模;地质建模;水力裂缝模拟条件研究;水力裂缝模拟条件研究;水力裂缝建模;水力裂缝建模;开发井网与水力裂缝系统经济优化组合开发井网与水力裂缝系统经济优化组合研究;研究;产量、采油速度、采出程度经济效益等产量、采油速度、采出程度经济效益等预测;预测;低渗油藏压裂开发实施与评估等。低渗油藏压裂开发实施与评估等。4.1 4.1 开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术低渗透储层评价与压
66、裂酸化改造技术发挥发挥“长缝效应长缝效应”在与井网优化组合方面,应使单井泄油在与井网优化组合方面,应使单井泄油面积和形状与水力裂缝匹配,使水力裂缝能有效扩展,在一次采面积和形状与水力裂缝匹配,使水力裂缝能有效扩展,在一次采油期就能进一步提高单井产能与采出程度油期就能进一步提高单井产能与采出程度优化组合系统中的优化组合系统中的“长缝效应长缝效应”在二次采油期:在二次采油期: 整体压裂注水开发整体压裂注水开发 提高净现值提高净现值为低渗油藏的储量动用与经济高效开发提供重要的新的途径与为低渗油藏的储量动用与经济高效开发提供重要的新的途径与手段手段 产量产量 采出程度采出程度 投入投入 经济效益经济效
67、益水力裂缝与井网优化组合系统最重要的特点与功能水力裂缝与井网优化组合系统最重要的特点与功能开发压裂开发压裂技术研究内容技术研究内容低渗透储层评价与压裂酸化改造技术蒙特蒙特- -卡洛经济风险性评价卡洛经济风险性评价区块整体评价区块整体评价 储层随机参数场,储层随机参数场,,设设为三角形分布函数为三角形分布函数 产生有效渗透率值产生有效渗透率值 缝长和导流能力设定缝长和导流能力设定 油藏模拟油藏模拟 输出结果输出结果 i=i+1i=i+1 iN? 压前压后产量分布压前压后产量分布 净现值分布净现值分布 内部收益率分布内部收益率分布 投资回收期投资回收期分布分布 开始,设置随机取样次开始,设置随机取
68、样次数数N,循环变量,循环变量i=0 i=i+1 产生随机数产生随机数 产生随机数产生随机数 产生有效厚度值产生有效厚度值 非稳态非稳态 有限导流有限导流 无限导流无限导流 未来可开发未来可开发 近期可开发近期可开发 稳态稳态 经济评价经济评价 压裂液量模拟压裂液量模拟 支撑剂量模拟支撑剂量模拟 否否 是是 裂缝裂缝 模拟模拟 特低渗油藏特低渗油藏“整体开发压裂整体开发压裂”技术技术4.1 4.1 开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术研究了适合特低渗储层特点的压裂经济评价模型,并建立了54 种经济下限图版,以纵坐标h,横坐标k/来表征不同油价下的经济
69、下限,并着重研究了油价和技术进步对经济下限的影响,获得了规律性认识。经济下限一般性认识:经济下限一般性认识:n在相同条件下,矩形井网的经济下限要低于正在相同条件下,矩形井网的经济下限要低于正方形反九点的经济下限;方形反九点的经济下限;n流压越低、油价越高,所需的经济下限越低;流压越低、油价越高,所需的经济下限越低;n绝大多数情况下,考虑长导、应力敏感、启动绝大多数情况下,考虑长导、应力敏感、启动压力及可动流体后,对物性要求更高了;压力及可动流体后,对物性要求更高了;n以以k/k/=0.05 =0.05 md/mPa.smd/mPa.s为界,低于为界,低于0.05 0.05 md/mPa.s后,
70、要求的后,要求的hh快速增加,快速增加,说明特低说明特低渗透油田开发,必须有一定的有效厚度与有效孔渗透油田开发,必须有一定的有效厚度与有效孔隙度支持。隙度支持。特低渗油藏特低渗油藏“整体开发压裂整体开发压裂”技术技术特低渗透油藏经济改造下限特低渗透油藏经济改造下限选井选层选井选层4.1 4.1 开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术在压裂产量预测方面,可考虑长导、应力敏感、启动压力与可动流体饱在压裂产量预测方面,可考虑长导、应力敏感、启动压力与可动流体饱和度,并形成了相关模型软件及模拟方法,更适合特低渗特点,较以往和度,并形成了相关模型软件及模拟方法,
71、更适合特低渗特点,较以往有四点重要改进。有四点重要改进。模拟的主要认识(同时考虑上述四因素):模拟的主要认识(同时考虑上述四因素):n如应力敏感性弱,启动压力小,可动流体高,则考虑长导的压后产量如应力敏感性弱,启动压力小,可动流体高,则考虑长导的压后产量高高于于以往采用平均导流的压后产量以往采用平均导流的压后产量20%20%以上;以上;n如应力敏感性一般,启动压力一般,可动流体一般,则考虑长导的压后如应力敏感性一般,启动压力一般,可动流体一般,则考虑长导的压后产量产量低于低于以往平均导流的压后产量以往平均导流的压后产量30%30%以上;以上;n如应力敏感性强,启动压力大,可动流体低,则考虑长导
72、的压后产量如应力敏感性强,启动压力大,可动流体低,则考虑长导的压后产量低低于于以往采用平均导流的压后产量以往采用平均导流的压后产量45%45%以上;以上;n在所有情况下,矩形井网的产量高于正方形反九点的(在所有情况下,矩形井网的产量高于正方形反九点的(单井控制面积相单井控制面积相同同)。)。特低渗油藏特低渗油藏“整体开发压裂整体开发压裂”技术技术初步建立了特低渗透油藏压裂产量预测方法初步建立了特低渗透油藏压裂产量预测方法低渗透储层评价与压裂酸化改造技术在在确确定定压压裂裂施施工工支支撑撑剂剂量量以以后后,利利用用公公式式非非常常方方便便的的计计算出优化的缝长和缝宽,即:算出优化的缝长和缝宽,即
73、:JD vs CfD (较大的较大的Nprop)由该优化设计理论得出一下结论:压由该优化设计理论得出一下结论:压裂井的动态主要由压裂规模即缝长确裂井的动态主要由压裂规模即缝长确定。为了获得最佳的采油指数,缝越定。为了获得最佳的采油指数,缝越长,需要的导流能力也越高。长,需要的导流能力也越高。特低渗油藏特低渗油藏“整体开发压裂整体开发压裂”技术技术初步建立了特低渗透油藏压裂优化设计方法初步建立了特低渗透油藏压裂优化设计方法支撑剂系数法支撑剂系数法4.1 4.1 开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术初步建立了考虑启动压力的井网优化方法特低渗油藏特低渗油藏
74、“整体开发压裂整体开发压裂”技术技术l通过增加缝长和导流能力,通过增加缝长和导流能力,同时在裂缝方向上拉长井距,同时在裂缝方向上拉长井距,在垂直裂缝方向上压缩排距,在垂直裂缝方向上压缩排距,可以改变流动形态可以改变流动形态,缩短缩短“井井距距”,减少启动压力,减少启动压力,提高驱提高驱动压差的利用率动压差的利用率。l井网匹配的井网匹配的长缝和高导流长缝和高导流能能力,可较大幅度提高产量,力,可较大幅度提高产量,从而在一定程度上避开启动从而在一定程度上避开启动压力作用的低速渗流区压力作用的低速渗流区。4.1 4.1 开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术开发压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术
75、 CO CO CO CO2 2 2 2泡沫压裂技术是近泡沫压裂技术是近泡沫压裂技术是近泡沫压裂技术是近两年来在长庆鄂尔多斯上古气藏进两年来在长庆鄂尔多斯上古气藏进行行COCO2 2泡沫压裂技术试验研究的基础上,总结形成的一套适合泡沫压裂技术试验研究的基础上,总结形成的一套适合我国低渗气藏的我国低渗气藏的COCO2 2泡沫压裂配套技术,提高了我国泡沫压裂配套技术,提高了我国COCO2 2压裂压裂的技术水平。经验表明,的技术水平。经验表明,COCO2 2压裂技术是高效开采低渗气藏特压裂技术是高效开采低渗气藏特别是低压、水敏(或水锁)气藏必不可少的手段。别是低压、水敏(或水锁)气藏必不可少的手段。4
76、.2 CO24.2 CO2泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术技术优点技术优点技术优点技术优点 COCO2 2泡泡沫沫压压裂裂是是用用液液体体二二氧氧化化碳碳与与胶胶凝凝水水或或冻冻胶胶的的混混合合液液作作为为压压裂裂液液对对目目的层进行改造的一种工艺技术,具备以下优点:的层进行改造的一种工艺技术,具备以下优点:为压后工作液返排提供了气体驱替作用;为压后工作液返排提供了气体驱替作用;气气态态的的COCO2 2能能控控制制液液体体滤滤失失,形形成成COCO2 2泡泡沫沫压压裂裂液液后后滤滤失失系系数数小小,提提高高压压裂液效率;裂液效率;减少了水基压裂
77、液的用液量;减少了水基压裂液的用液量; COCO2 2与与水水反反应应产产生生碳碳酸酸,有有效效地地降降低低了了系系统统的的总总pHpH值值,降降低低了了压压裂裂液液对对基质的伤害;基质的伤害;降降低低了了压压裂裂液液的的表表面面张张力力,有有助助于于压压裂裂液液的的迅迅速速返返排排等等,因因此此有有利利于于提高压裂效果。提高压裂效果。4.2 CO24.2 CO2泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术经研究发现低渗透油藏和低渗经研究发现低渗透油藏和低渗透气藏伤害极力有明显的差异,透气藏伤害极力有明显的差异,油藏伤害以膨胀为主,而气藏油藏伤害以膨胀为主,
78、而气藏伤害是以吸附伤害、水锁伤害伤害是以吸附伤害、水锁伤害为主为主。由于储层岩心亲水性强,由于储层岩心亲水性强,孔隙与喉道较小,毛管阻力强,孔隙与喉道较小,毛管阻力强,清水对岩心伤害严重,到达清水对岩心伤害严重,到达80%80%以上;以上;由于泡沫压裂液具有两相流作由于泡沫压裂液具有两相流作用,减少了压裂液水相的相对用,减少了压裂液水相的相对含量和进入岩心的水量。因此,含量和进入岩心的水量。因此,泡沫压裂液伤害较低,仅有泡沫压裂液伤害较低,仅有404061%61%。不同液体对岩心的伤害对比不同液体对岩心的伤害对比研究之一研究之一研究之一研究之一: : : : 不同压裂液对比实验不同压裂液对比实
79、验不同压裂液对比实验不同压裂液对比实验 4.2 CO24.2 CO2泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术井筒温度场:井筒温度场:泵注泵注1212分钟以分钟以后,在炮眼附后,在炮眼附近不能发泡。近不能发泡。(泵注流体温(泵注流体温度度55,COCO2 2比例比例50%50%)研究之二研究之二:CO:CO2 2压裂发泡条件及温度场研究压裂发泡条件及温度场研究4.2 CO24.2 CO2泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术CO2泡沫压裂液流变性能对比泡沫压裂液流变性能对比CO2酸性介质对硼交联压裂酸性介质对硼交联
80、压裂液流变性能有着严重影响液流变性能有着严重影响AC-8酸性交联剂对交联压酸性交联剂对交联压裂液的流变性能有显著提高裂液的流变性能有显著提高研究之三:酸性交联剂的研究与开发研究之三:酸性交联剂的研究与开发4.2 CO24.2 CO2泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术研究之四:研究之四:COCO2 2压裂优化设计研究压裂优化设计研究变泡变泡沫质沫质量量COCO2 2压裂压裂设计:设计:提高提高冻胶冻胶携砂携砂性能性能4.2 CO24.2 CO2泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术泡沫压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 碳酸岩盐压裂技术是一项世界
81、级的难题,油气藏改造碳酸岩盐压裂技术是一项世界级的难题,油气藏改造重点实验室针对哈萨克斯坦扎那若尔凝析油气田的地质特重点实验室针对哈萨克斯坦扎那若尔凝析油气田的地质特点,在砂岩加砂压裂的基础上拓宽发展,并考到碳酸盐岩点,在砂岩加砂压裂的基础上拓宽发展,并考到碳酸盐岩的特低渗透、天然裂缝发育、滤失严重、高地应力、施工的特低渗透、天然裂缝发育、滤失严重、高地应力、施工摩阻高的储层特点和工艺难点,经过摩阻高的储层特点和工艺难点,经过2 2年时间总结形成了年时间总结形成了“碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术”,在哈萨克斯坦扎那若尔油田应用以,在哈萨克斯坦扎那若尔油田应用以来,取得了显著的增产效果。来,取
82、得了显著的增产效果。4.3 4.3 碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术(1 1)油油藏藏工工程程研研究究,加加强强选选井井选选层层研研究究,工工程程结结合合油油藏藏,地地应应力力、裂裂缝缝方方位位、孔隙类型研究;孔隙类型研究;(2 2)力力裂裂缝缝模模拟拟条条件件研研究究、水水力力裂裂缝缝建建模模研研究究及及其其开开发发井井网网与与水水力力裂裂缝缝系系统统经济优化组合研究;经济优化组合研究;(3 3)优优化化增增产产工工艺艺研研究究:压压前前认认识识地地层层,测测试试压压裂裂,认认识识裂裂缝缝延延伸伸压压力力、液液体滤失性质;体滤失
83、性质;(4 4)低压、低渗孔隙型油井加砂压裂研究,包括选层压裂研究;)低压、低渗孔隙型油井加砂压裂研究,包括选层压裂研究;(5 5)压裂工作液体的流变性研究;)压裂工作液体的流变性研究;(6 6)压裂裂缝的动态裂缝导流能力研究;)压裂裂缝的动态裂缝导流能力研究;(7 7)产量、采油速度、采出程度、经济效益等预测;)产量、采油速度、采出程度、经济效益等预测;(8 8)压裂施工管柱、工具设备、井口与装置优化研究;)压裂施工管柱、工具设备、井口与装置优化研究;(9 9)排液工艺及设备研究,利用连续油管、氮气、抽汲车和邻井管网气。)排液工艺及设备研究,利用连续油管、氮气、抽汲车和邻井管网气。技术体系技
84、术体系4.3 4.3 碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术l世界级难题;世界级难题;l岩石杨氏模量高(岩石杨氏模量高(5-5-60000MPa60000MPa),),裂缝窄,易早裂缝窄,易早期脱砂,施工压力高;期脱砂,施工压力高;l天然裂缝发育,液体的滤天然裂缝发育,液体的滤失无法预测与控制;失无法预测与控制;l裂缝延伸具有多裂缝延伸裂缝延伸具有多裂缝延伸特点;特点;l压后产量预测困难。压后产量预测困难。l裂缝空间扩展预测与三维多裂缝空间扩展预测与三维多裂缝数值模拟应用裂缝数值模拟应用l带有水力裂缝的三维三相油带有水力裂缝的三维三相油
85、藏数值模拟应用藏数值模拟应用l满足造缝、支撑剂输送与低满足造缝、支撑剂输送与低伤害要求,高粘压裂液体系伤害要求,高粘压裂液体系l施工期间异常的高滤失速率施工期间异常的高滤失速率预测与预防,预测与预防,l小粒径支撑剂性能研究小粒径支撑剂性能研究开展的开展的研究研究4.3 4.3 碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术n储层参数储层参数孔隙度:孔隙度:2-3%,深度:,深度:4600-5100米米压力系数:压力系数:1.15,温度:,温度:120-130n施工简况施工简况时间:时间:2004年年10月月16日日泵注管柱泵注管柱:89mm油管
86、油管液量液量358.73m3,加砂量,加砂量30.54m3排量:排量:4.0-4.5m3/min砂浓度:砂浓度:50-720kg/m3塔中塔中621井碳酸盐岩加砂压裂施工井碳酸盐岩加砂压裂施工u压前压后效果对比压前压后效果对比压裂前日产油压裂前日产油0.105m3压裂后压裂后04年年10月月17日日6mm油嘴,油压油嘴,油压29.6MPa,日产油日产油148.75m3,气,气64654m3截止到截止到05年年6月月19日日5mm油嘴,油压油嘴,油压24MPa,日产油日产油102吨(吨(123m3),气),气56000m3,累计生产原油累计生产原油2万吨万吨4.3 4.3 碳酸盐岩压裂技术碳酸盐
87、岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术碳酸盐岩压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术4.4砂岩裂缝性地层压裂砂岩裂缝性地层压裂 关键技术:关键技术:滤失,缝高控制,滤失,缝高控制,多缝,伤害多缝,伤害低渗透储层评价与压裂酸化改造技术现场施工技术现场施工技术裂缝性复杂岩性油裂缝性复杂岩性油藏加砂压裂技术藏加砂压裂技术滤失控制与形成主裂缝技术滤失控制与形成主裂缝技术天然裂缝识别及其伤害评价天然裂缝识别及其伤害评价4.4砂岩裂缝性地层压裂砂岩裂缝性地层压裂 低渗透储层评价与压裂酸化改造技术q天然裂缝的滤失为基质滤失量的天然裂缝的滤失为基质滤失量的1010倍,当缝内净压超过裂缝张开压力时,滤失系倍,当缝内净压超
88、过裂缝张开压力时,滤失系数将增加数将增加5050倍。倍。 q根据天然裂缝宽度和密度确定粉陶粒度和用量。根据天然裂缝宽度和密度确定粉陶粒度和用量。q高粘度压裂液及净压力控制。高粘度压裂液及净压力控制。控制液体滤失技术控制液体滤失技术第一次测试压裂分第一次测试压裂分 析结果析结果 曲线名称曲线名称 瞬时停瞬时停 泵压力泵压力 (MPa)(MPa) ISIPISIP 梯度梯度 (MPa/m)(MPa/m) 闭闭 合合 压压 力力 (MPa)(MPa) 闭合压力闭合压力 梯梯 度度 (MPa/m)(MPa/m) 闭合时间闭合时间 (min)(min) 液体效率液体效率 (% %) 净压力净压力 (MP
89、a)(MPa) 瞬时停泵曲线瞬时停泵曲线 62.162.1 0.02560.0256 平方根曲线平方根曲线 62.162.1 0.02560.0256 57.057.0 0.02350.0235 5.25.2 28.928.9 5.15.1 G G 函数曲线函数曲线 62.162.1 0.02560.0256 56.756.7 0.02330.0233 4.04.022.722.7 5.45.4 平平 均均 62.162.1 0.02560.0256 56.856.8 0.02340.0234 4.64.6 25.725.7 5.25.2 第二次测试压裂分析结果第二次测试压裂分析结果 瞬时停泵
90、曲线瞬时停泵曲线 6363 0.02610.0261 平方根曲线平方根曲线 6363 0.02610.0261 58.658.60.02410.0241 22.122.1 45.345.3 4.64.6 G G 函数曲线函数曲线 6363 0.02610.0261 57.657.6 0.020.023 37 7 16.516.5 40.240.2 5.65.6 平平 均均 6363 0.02610.0261 58.158.10.0230.0239 9 19.219.2 42.542.5 5.15.1 控制滤失与形成主裂缝技术控制滤失与形成主裂缝技术4.4 砂岩裂缝性地层压裂砂岩裂缝性地层压裂
91、低渗透储层评价与压裂酸化改造技术q沿最大水平主应力的方位射孔。沿最大水平主应力的方位射孔。q射孔位置的选择应综合天然裂缝产状、密度及最小主应力剖面等确定射孔位置的选择应综合天然裂缝产状、密度及最小主应力剖面等确定q2020孔孔/m/m或以上或以上形成主裂缝技术形成主裂缝技术控制滤失与形成主裂缝技术控制滤失与形成主裂缝技术4.4 4.4 裂缝性复杂岩性油藏加砂压裂技术裂缝性复杂岩性油藏加砂压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术含天然裂缝储层的压裂设计优化含天然裂缝储层的压裂设计优化q天然裂缝与最大主应力相交:形成主裂缝及降滤为主进行设计。天然裂缝与最大主应力相交:形成主裂缝及降滤为主进行设计。
92、q天然裂缝与最大主应力平行:易产生平行多裂缝,以极限裂缝宽度原理进行设计。天然裂缝与最大主应力平行:易产生平行多裂缝,以极限裂缝宽度原理进行设计。q天然裂缝属于潜在缝:当天然裂缝张开压力大于或接近基质岩块的最小主应力时,天然裂缝属于潜在缝:当天然裂缝张开压力大于或接近基质岩块的最小主应力时,以临界压力为上限进行设计;否则应以降低滤失为目的进行设计。以临界压力为上限进行设计;否则应以降低滤失为目的进行设计。q复杂岩性储层往往伴随高应力的特点,设计时应以降低摩阻为目的。复杂岩性储层往往伴随高应力的特点,设计时应以降低摩阻为目的。v降低近井摩阻:沿最大主应力方向射孔;小粒径陶粒段塞;段塞注入时机、注
93、入量的优化。v降低滤失:粉陶段塞优化高粘压裂液v裂缝高度控制:酸预处理线性胶压裂v排量优化:极限缝宽设计原理优选满足安全施工的极限排量。v泵注程序优化:线性加砂技术现场施工技术现场施工技术4.4 4.4 裂缝性复杂岩性油藏加砂压裂技术裂缝性复杂岩性油藏加砂压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术q极限缝宽设计:极限缝宽设计:n=1n=1, W=10.00 mmW=10.00 mm,(,(单一裂缝);单一裂缝);n=5n=5,W=2.00 mmW=2.00 mm(多裂缝)多裂缝)q裂缝极限宽度:裂缝极限宽度:n=1n=1, W W5.40 mm (20/405.40 mm (20/40目);目)
94、;n=1n=1, W W3.78 mm (30/603.78 mm (30/60目目) )优化了支撑剂铺置浓度,得到了小粒径支撑剂导流能力可满足增产要求的研究结论优化了支撑剂铺置浓度,得到了小粒径支撑剂导流能力可满足增产要求的研究结论现场施工技术现场施工技术小粒径支撑剂优化技术小粒径支撑剂优化技术4.4 4.4 裂缝性复杂岩性油藏加砂压裂技术裂缝性复杂岩性油藏加砂压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术q工作的对象:工作的对象: 玉门青西油田玉门青西油田q技术发展过程:技术发展过程:q19991999年研究了复杂岩年研究了复杂岩性酸压技术。性酸压技术。q随着储层岩性的变化,随着储层岩性的变化,
95、20022002年该技术进一步完年该技术进一步完善与提高。善与提高。q20042004年窿年窿104104井加深井加深井段复杂岩性储层改造井段复杂岩性储层改造技术。技术。乳化酸不同工艺组合导流能力试验数据乳化酸不同工艺组合导流能力试验数据普通酸普通酸胶凝酸胶凝酸乳化酸乳化酸多组分闭多组分闭合酸合酸不同酸液体系下酸蚀裂缝导流能力试验结果不同酸液体系下酸蚀裂缝导流能力试验结果胶凝酸酸胶凝酸酸压多组压多组分酸闭合分酸闭合酸化酸化(复杂岩性:碎屑岩、碳酸盐岩、粘土矿物各占(复杂岩性:碎屑岩、碳酸盐岩、粘土矿物各占1/31/3)n由原来的各占由原来的各占1/31/3发展到以发展到以砂砾岩为主,交互白云质
96、细砂岩、白云质泥岩砂砾岩为主,交互白云质细砂岩、白云质泥岩4.5 4.5 4.5 4.5 复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术技术特色技术特色 即通过盐酸酸压形成长的即通过盐酸酸压形成长的人工裂缝,并沟通储层的天然人工裂缝,并沟通储层的天然裂缝系统,通过多组分酸闭合裂缝系统,通过多组分酸闭合酸化稳定裂缝壁面上的粘土矿酸化稳定裂缝壁面上的粘土矿物,同时进一步溶解裂缝壁面物,同时进一步溶解裂缝壁面上的砂质组分,实现人工裂缝上的砂质组分,实现人工裂缝深部的基质酸化,提高整个裂深部的基质酸化,提高整个裂缝系统的
97、有效导流能力。缝系统的有效导流能力。建立了建立了“降阻酸深度酸压多组分酸闭合酸化降阻酸深度酸压多组分酸闭合酸化”的增产技术方法的增产技术方法不同酸液体系下酸蚀裂缝导流能力实验结果不同酸液体系下酸蚀裂缝导流能力实验结果4.5 4.5 4.5 4.5 复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术复杂岩性酸压技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术模拟深井地层条件下压裂酸化有关特性参数的实验技术模拟深井地层条件下压裂酸化有关特性参数的实验技术拟三维、全三维水力裂缝模拟及优化设计技术拟三维、全三维水力裂缝模拟及优化设计技术两酸三矿物酸化增注设计技术两酸三矿物酸化增注设计
98、技术低摩阻、耐高温的压裂液体系低摩阻、耐高温的压裂液体系耐高温、配伍性好,低伤害的有机缓速酸体系耐高温、配伍性好,低伤害的有机缓速酸体系长岩心酸化模拟实验技术长岩心酸化模拟实验技术闭合酸化酸蚀裂缝导流能力试验技术闭合酸化酸蚀裂缝导流能力试验技术现场实时评估、及效果分析现场实时评估、及效果分析其主要技术包括以下其主要技术包括以下8 8项深井、超深井压裂酸化技术:项深井、超深井压裂酸化技术:主要技术体系主要技术体系4.6 4.6 4.6 4.6 高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术(
99、1 1)裂缝性碳酸盐岩油气藏)裂缝性碳酸盐岩油气藏压裂酸化技术压裂酸化技术储层基岩物性较差,天然裂缝较发育,酸液滤失较严重。储层基岩物性较差,天然裂缝较发育,酸液滤失较严重。储层埋藏较深,深度为储层埋藏较深,深度为520052005600m5600m,酸压裂施工管路摩阻高,施工压力高,酸压裂施工管路摩阻高,施工压力高,对酸压材料、设备、井口、井下工具等要求高。对酸压材料、设备、井口、井下工具等要求高。地层温度大于地层温度大于120120,酸岩反应速度快,酸岩反应速度快, ,酸蚀裂缝长度受限,高温防腐蚀难度大。酸蚀裂缝长度受限,高温防腐蚀难度大。为了获得长的酸蚀裂缝,对酸液缓速、缓蚀性能提出了很
100、高要求。为了获得长的酸蚀裂缝,对酸液缓速、缓蚀性能提出了很高要求。地层有效闭合压力大于地层有效闭合压力大于50MPa50MPa,不利于形成高的酸蚀裂缝导流能力。,不利于形成高的酸蚀裂缝导流能力。地层压力系数不高,残酸返排困难,必须研究高效助排技术,提高残酸返排率。地层压力系数不高,残酸返排困难,必须研究高效助排技术,提高残酸返排率。部分井存在底水,完井方式大多为裸眼完井,隔层条件较差,控制缝高困难。部分井存在底水,完井方式大多为裸眼完井,隔层条件较差,控制缝高困难。主要技术难点主要技术难点4.6 4.6 4.6 4.6 高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸
101、化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术形成了适合轮南地区奥陶系储层酸压裂改造配套技术。形成了适合轮南地区奥陶系储层酸压裂改造配套技术。形成了一套适合轮南奥陶系储层酸压裂改造的低摩阻、耐高温、缓速形成了一套适合轮南奥陶系储层酸压裂改造的低摩阻、耐高温、缓速 缓蚀性能优良、低滤失的工作液体系。缓蚀性能优良、低滤失的工作液体系。在国内首次系统地开展了低、中、高温酸岩反应动力学研究,确立了在国内首次系统地开展了低、中、高温酸岩反应动力学研究,确立了 轮南奥陶系灰岩与常规酸和稠化酸的高温酸岩反应动力学方程,为酸轮南奥陶系灰岩与常规酸和稠化酸的高温酸岩反应动力学方程
102、,为酸 压裂设计提供了更为可靠的参数。压裂设计提供了更为可靠的参数。首次提出并建立了考虑酸溶蚀孔对压力降落影响的新的数学模型,编首次提出并建立了考虑酸溶蚀孔对压力降落影响的新的数学模型,编 制了新型的酸压裂压力降落评估软件,并采用酸压裂压力降落评估软件制了新型的酸压裂压力降落评估软件,并采用酸压裂压力降落评估软件 对酸压裂施工井进行了评估。对酸压裂施工井进行了评估。 这这种种酸酸化化工工艺艺方方法法在在国国内内外外尚尚属属首首次次,为为今今后后其其他他类类似似异异常常高高压压超超深深井井的改造提供了可借鉴的经验。的改造提供了可借鉴的经验。(1 1)裂缝性碳酸盐岩油气藏)裂缝性碳酸盐岩油气藏压裂
103、酸化技术压裂酸化技术主要成果及创新点:主要成果及创新点:4.6 4.6 4.6 4.6 高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术对于气藏,因液相的侵入造成储层润湿性变化,从而大大降低气相渗透率,对于气藏,因液相的侵入造成储层润湿性变化,从而大大降低气相渗透率,对地层造成伤害。对地层造成伤害。酸化井段地层污染严重,必须采用适合的低伤害缓速酸体系解除钻井泥浆伤酸化井段地层污染严重,必须采用适合的低伤害缓速酸体系解除钻井泥浆伤害。害。气层为多层,物性差异大,需要采用分层酸化技术。气层为多层
104、,物性差异大,需要采用分层酸化技术。施工井段埋藏较深,储层破裂压力梯度为施工井段埋藏较深,储层破裂压力梯度为0.0210.0210.029MPa/m0.029MPa/m,井口施工压,井口施工压力高,必须采用性能良好的压裂设备、管柱、工具等。力高,必须采用性能良好的压裂设备、管柱、工具等。储层温度变化范围大,为储层温度变化范围大,为8080130130,必须优选适合不同温度的酸液体系。,必须优选适合不同温度的酸液体系。同时对高温情况,酸液腐蚀严重,为了保证安全施工,缓蚀剂及相应的主体酸同时对高温情况,酸液腐蚀严重,为了保证安全施工,缓蚀剂及相应的主体酸添加剂必须耐高温。添加剂必须耐高温。 (2
105、2)低孔低渗异常高压气)低孔低渗异常高压气藏改造技术研究藏改造技术研究主要技术难点:主要技术难点:4.6 4.6 4.6 4.6 高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 (2 2)低孔低渗异常高压气)低孔低渗异常高压气藏改造技术研究藏改造技术研究主要创新点:主要创新点:形形成成了了异异常常高高压压低低渗渗气气藏藏压压裂裂技技术术和和气气井井分分层层解解堵堵酸酸化化技技术术系系列列,包包括括压压裂裂酸酸化化前前的的储储层层评评估估技技术术,岩岩石石力力学学参参数数及及断断裂裂韧韧性性
106、实实验验技技术术,地地应应力力剖剖面面及及裂裂缝缝方方位位研研究究技技术术,覆覆压压物物性性实实验验技技术术,“变变交交联联比比、变变破破胶胶比比”有有机机硼硼耐耐高高温温延延迟迟交交联联压压裂裂液液体体系系,低低伤伤害害醇醇基基缓缓速速酸酸液液体体系系,气气井井压压裂裂酸酸化化实实时时监测技术以及压裂酸化后效果评估技术。监测技术以及压裂酸化后效果评估技术。形形成成了了8080、120120、140140不不同同温温度度系系列列的的有有机机硼硼延延迟迟交交联联压压裂裂液液体体系系,具有良好的耐高温耐剪切、低伤害、降阻、延迟交联及破胶性能。具有良好的耐高温耐剪切、低伤害、降阻、延迟交联及破胶性能
107、。研研究究了了气气井井低低伤伤害害醇醇基基缓缓速速酸酸化化酸酸液液体体系系和和粘粘性性暂暂堵堵酸酸液液体体系系。采采用用的的醇醇基基低低伤伤害害缓缓速速酸酸具具有有良良好好的的耐耐高高温温、缓缓速速、低低伤伤害害性性能能,酸酸后后地地层层没没有有出出砂砂,暂堵效果明显。暂堵效果明显。4.6 4.6 4.6 4.6 高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术高温深层压裂酸化技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术1.81.8界面张力,界面张力,mN/mmN/m25.425.4表面张力,表面张力,mN/mmN/m1.0131.013密度,密度,
108、g/cmg/cm3 3好好配伍性配伍性7.0pHpH1.0nn,无因次,无因次1.010-4KK,Pa.sPa.snn1.0粘度,粘度,mPasmPas结果结果项项 目目q水水- -压裂工作液体系具有低表面张力、低伤害、低成本的特压裂工作液体系具有低表面张力、低伤害、低成本的特点,适合特低渗透气藏改造点,适合特低渗透气藏改造。4.7 水水-压裂工艺技术压裂工艺技术n配方:配方:清水清水+ +防膨剂防膨剂+ +助排剂助排剂伤害率为伤害率为4.8%4.8%,成本较低(,成本较低(98.598.5元元/m/m3 3以内)以内)井号注水压力(MPa)注水量(m3/d)8-8水压裂9-9.820-258
109、-4水压裂9-9.620-24角角62B62B井的水井的水- -压裂压裂l摩阻为清水的摩阻为清水的27%27%l设计加砂设计加砂2626吨,实际加砂吨,实际加砂2929吨吨l液体返排率为液体返排率为606070%70%l产气量增加产气量增加1010倍倍粗糙裂缝面,有错位,少量支撑剂支撑,具有高导流能力粗糙裂缝面,有错位,少量支撑剂支撑,具有高导流能力 低渗透储层评价与压裂酸化改造技术4.8 缔合压裂液缔合压裂液qFA-200酸性交联稠化剂AC-12酸性交联剂。q酸冻胶耐温能力达到153;破胶性能良好。q残渣为53mg/L;成本279元/m3。民民19-519-5(2 2)井施工)井施工第一层(
110、第一层(6+76+7号层)号层): :储层深度储层深度: : 1243.8-1260.0m1243.8-1260.0m加加 砂砂: : 18m18m3 3施工排量施工排量: : 3m3m3 3/min/min平均砂比平均砂比: : 32%32%;最高砂比最高砂比: : 4848较瓜胶压裂液施工井增产较瓜胶压裂液施工井增产13%13%。低渗透储层评价与压裂酸化改造技术低分子可重复使用的压裂液q交联后,将交联后,将pHpH值调到值调到6 67 7,破胶,粘度为,破胶,粘度为25.3mPa25.3mPas s。再将再将pHpH调节到调节到1111,又交联成冻胶。,又交联成冻胶。低渗透储层评价与压裂酸
111、化改造技术建立了重复压裂设计方法建立了重复压裂设计方法低渗透油藏考虑低渗透油藏考虑裂缝转向机制的裂缝转向机制的重复压裂新技术重复压裂新技术形成了重复压裂选井选层形成了重复压裂选井选层及复压时机研究方法及复压时机研究方法初步建立裂缝转向的预测初步建立裂缝转向的预测方法方法4.9 4.9 4.9 4.9 重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术重复压裂前地应力场模拟q考虑了五点、反九点井网。考虑了五点、反九点井网。初步建立裂缝转向的预测方法初步建立裂缝转向的预测方法4.9 4.9 4.9 4.9 重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术低渗透储层评价
112、与压裂酸化改造技术q随着时间间隔的增加,重复压裂压后效果呈现先升后降的趋势,最佳重复压裂时机为间隔1年半到2年半之间大庆新站q有利压力区间以原始压力为中心,上下可波动一个地饱压差的范围;q矿场统计压力系数一般在0.7-1.3之间较为有利。复压时机研究复压时机研究形成了重复压裂选井选层及复压时机研究方法形成了重复压裂选井选层及复压时机研究方法大庆新站油田预测示例大庆新站油田预测示例4.9 4.9 4.9 4.9 重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术重复压裂工艺设计要点重复压裂工艺设计要点v渗透率进一步降低渗透率进一步降低v杨氏模量较初次压裂时高杨氏模量
113、较初次压裂时高v目的层与隔层间应力差大目的层与隔层间应力差大v目的层最小主应力降低目的层最小主应力降低v地层压力、温度进一步降低地层压力、温度进一步降低v物质基础物质基础v要求较初次压裂更长的裂缝要求较初次压裂更长的裂缝v裂缝窄,排量、液体粘度要求高裂缝窄,排量、液体粘度要求高v有利控高,规模相同时长度增加有利控高,规模相同时长度增加v对支撑剂要求可以适当放松对支撑剂要求可以适当放松v维持粘度与破胶之间的矛盾维持粘度与破胶之间的矛盾v评价剩余可采储量评价剩余可采储量q重复压裂的目标函数:剩余可采储量;使规定期限内重复压裂的净收益最大化。重复压裂的目标函数:剩余可采储量;使规定期限内重复压裂的净
114、收益最大化。q应力场预测;不同裂缝(转向半径不同、导流能力不同及转向后裂缝长度不同的应力场预测;不同裂缝(转向半径不同、导流能力不同及转向后裂缝长度不同的裂缝,沿原裂缝延伸情况下不同长度及导流能力的裂缝)的净收益;能够采出所有裂缝,沿原裂缝延伸情况下不同长度及导流能力的裂缝)的净收益;能够采出所有剩余可采储量或者增加可采储量最多的裂缝。剩余可采储量或者增加可采储量最多的裂缝。建立了重复压裂设计方法建立了重复压裂设计方法4.9 4.9 4.9 4.9 重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术研制开发了稳水增油改进剂研制开发了稳水增油改进剂RPMq稳水增油改
115、进剂进入地层后,吸附在岩石表面,形成刷状结构,遇水膨胀,增加流体粘度,降低水相渗透率;遇油粘度不改变,对油相渗透率改变很小q稳水增油改进剂RP1:粘度5mpa.s PH=9 胶凝剂RP2:粘度2mpa.s PH=7q稳水增油改进剂体系成胶时间:30min8小时可控成胶q稳水增油改进剂体系成胶粘度:q成胶前粘度: 5mpa.s; 成胶后粘度: 200mpa.s液体体系液体体系稳水增油改进稳水增油改进剂体积比剂体积比1515天后稳水增天后稳水增油改进剂体积油改进剂体积比比性能变化性能变化水中水中20%20%40%40%体积增大体积增大1 1倍倍粘度无变化粘度无变化柴油中柴油中20%20%20%20
116、%体积无变化体积无变化粘粘度无变化度无变化稳水增油改进剂胶体在稳水增油改进剂胶体在不同介质中的体积变化不同介质中的体积变化(20)(20)及粘度变化及粘度变化建立了重复压裂设计方法建立了重复压裂设计方法4.9 4.9 4.9 4.9 重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术 以往配方以往配方稠化剂用量稠化剂用量0.45%0.45%交联剂:有机硼交联剂:有机硼助排剂用量助排剂用量0.1%0.1%没有使用低温活化剂没有使用低温活化剂温度低于温度低于5050温度低于温度低于5050含蜡量、胶含蜡量、胶质高,地层质高,地层压力低压力低低温低温此次复压配方此次复压
117、配方稠化剂用量稠化剂用量0.35%0.35%交联剂:硼砂交联剂:硼砂助排剂用量助排剂用量0.2%0.2%使用低温活化剂使用低温活化剂(0.1%0.1%)降低了残渣含量:由降低了残渣含量:由479479降降到到309mg/L309mg/L;降低了压裂液;降低了压裂液的伤害的伤害降低施工成本降低施工成本降低表面张力:降低表面张力:29.7429.74到到24.64mN/m24.64mN/m,界面张力,界面张力3.063.06到到0.98mN/m 0.98mN/m 。缩短破胶时间,破胶更彻底,缩短破胶时间,破胶更彻底,有利于破胶液的快速返排有利于破胶液的快速返排 重复压裂的压裂液优化重复压裂的压裂液
118、优化建立了重复压裂设计方法建立了重复压裂设计方法4.9 4.9 4.9 4.9 重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术重复压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术已形成的气藏低伤害压裂酸化液体系列,并获得一定程度的现场应用水压裂液线性胶压裂液低稠化剂浓度压裂液超级瓜胶压裂液(包括含醇及N2泡沫)低伤害的压裂液技术低伤害的压裂液技术 4.10 4.10 低伤害控水锁压裂技术低伤害控水锁压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术n支撑剂筛选支持理论支撑剂筛选支持理论n极限缝宽设计原理:极限缝宽设计原理: n=1, W=10mm,(,(单一裂缝)单一裂缝) n=5,W=2 mm(多裂缝)多裂缝)初步形成
119、支撑剂材料优选技术初步形成支撑剂材料优选技术裂缝极限宽度裂缝极限宽度 n=1 n=1, W W5.40 mm (20/405.40 mm (20/40目)目) 风险大风险大 n=1 n=1, W W3.78 mm (30/603.78 mm (30/60目目) ) 降低风险降低风险指导优化不同排量下的指导优化不同排量下的支撑剂粒径的选择支撑剂粒径的选择低伤害模拟及气藏压裂设计优化低伤害模拟及气藏压裂设计优化4.10 4.10 低伤害控水锁压裂技术低伤害控水锁压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术初步得到保持连续支撑剖面的段塞优化结果初步得到保持连续支撑剖面的段塞优化结果保持长期高效导流能力的
120、裂缝支撑剖面优化研究保持长期高效导流能力的裂缝支撑剖面优化研究段塞注入时机研究:段塞注入时机研究:用段塞液与隔离液体积比表征用段塞液与隔离液体积比表征考察敏感性参数:考察敏感性参数:滤失系数、段塞液与隔离液粘度比、分段滤失系数、段塞液与隔离液粘度比、分段砂浓度、放喷速度、关井时间等砂浓度、放喷速度、关井时间等不同滤失系数条件下,优化的段塞液与隔离液比例不同不同滤失系数条件下,优化的段塞液与隔离液比例不同在一定滤失系数条件下,控制合理的段塞液与隔离液比例在一定滤失系数条件下,控制合理的段塞液与隔离液比例可形成连续支撑剖面可形成连续支撑剖面.低伤害模拟及气藏压裂设计优化低伤害模拟及气藏压裂设计优化
121、4.10 4.10 低伤害控水锁压裂技术低伤害控水锁压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术应力敏感性应力敏感性循环加载减载可使导流降低循环加载减载可使导流降低30%以上以上先期慢抽先期慢抽, ,后后期可适当加快期可适当加快放喷油嘴控制及抽汲动液面控制放喷油嘴控制及抽汲动液面控制4.10 4.10 低伤害控水锁压裂技术低伤害控水锁压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术高密度压裂液的流变曲线高密度压裂液的流变曲线配方:配方:0.5%HPG+1.0%KCl +0.05%SQ-0.5%HPG+1.0%KCl +0.05%SQ-8+0.3%CF-5A+ 0.4%Na8+0.3%CF-5A+ 0.4%
122、Na2 2COCO3 3+18%LHG+20%NHC+18%LHG+20%NHC交联剂交联剂:BCL-61:BCL-61:交联比交联比:100:0.25:100:0.25加重剂加重剂:LHG+NHC:LHG+NHC液体密度:液体密度:1.256g/cm1.256g/cm3 3( (根据要求可调根据要求可调) )对于对于3000-5000m3000-5000m井,降低井口压力井,降低井口压力7.5-7.5-12.5MPa12.5MPa高密度压裂液体系基液性能高密度压裂液体系基液性能基液粘度:基液粘度:67.5mPa.s pH=967.5mPa.s pH=91010 压裂液加重的原则压裂液加重的原
123、则: : n 降低井口压力降低井口压力n 不影响耐温、耐剪切性能不影响耐温、耐剪切性能n 配制问题:易于配制配制问题:易于配制n 压后易返排压后易返排高密度压裂液高密度压裂液4.11 4.11 异常高地应力储层压裂技术异常高地应力储层压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术4.11 4.11 异常高地应力储层压裂技术异常高地应力储层压裂技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术中温交联酸中温交联酸高温交联酸高温交联酸低温交联酸低温交联酸l研制开发了研制开发了FA-214酸酸用稠化剂用稠化剂胶凝酸胶凝酸l研制开发了研制开发了AC14酸酸用交联剂用交联剂l形成了交联酸酸液配形成了交联酸酸液配方体系(方体系(-140)低温交联酸体系低温交联酸体系中温交联酸体系中温交联酸体系高温交联酸体系高温交联酸体系l形成了地面交联酸交形成了地面交联酸交联与破胶技术联与破胶技术4.12 4.12 地面交联酸酸压技术地面交联酸酸压技术低渗透储层评价与压裂酸化改造技术谢谢!低渗透储层评价与压裂酸化改造技术