FracproPT软件压裂酸化模拟操作步骤

目 录

一、压裂设计的基本任务 (2)

二、压裂设计参数 (2)

1、油气井参数 (2)

2、油气层参数 (2)

3、压裂参数 (3)

4、经济参数 (3)

三、压裂模型与压裂几何尺寸 (7)

四、压裂设计及设计的优化 (9)

五、绿10井加砂压裂PT软件设计与模拟 (13)

1、绿10井压裂设计界面 (13)

2、绿10井压裂裂缝拟合界面 (33)

3、绿10井加砂压裂产能预测模拟 (54)

六、中古16井酸压PT软件设计与拟合 (60)

1、中古16井Fracpro PT酸压设计界面 (60)

2、中古16井Fracpro PT酸压拟合界面 (70)

七、附件一：中古16井酸压PT软件设计与拟合 (88)

八、附件二：酸压软件介绍 (122)

一、压裂设计的基本任务

1、在给定的储层与注采井网条件下，根据不同裂缝长度和裂缝导流能力预测井在压后

的生产动态

2、根据储层条件选择压裂液，支撑剂等压裂材料的类型，并确定达到不同裂缝长度和

导流能力所需要的压裂液与支撑剂的用量

3、根据井下管柱与井口装置的压力极限，确定泵注方式，泵注排量，所需设备的功率

与地面泵压

4、确定压裂施工时压裂液与支撑剂的泵注程序

5、对上各项结果进行经济评价，并使之最优化。

6、对这一优化设计进行检验。设计应满足：开发与增产的需要；现有的压裂材料与设

备具有完成施工作业的能力；保证安全施工的要求。

二、压裂设计参数

1、油气井参数

1)、井的类别与井网密度

2)、井径、井下管柱（套管，油管）与井口装置的规范、尺寸及压力定额

3)、压裂层段的固井质量

4)、射孔井段的位置、长度、射孔弹型号、射孔孔数与孔眼尺寸

5)、井下工具的名称、规范、尺寸、压力定额、承受温度与位置

2、油气层参数

1)、储层有效渗透率、孔隙度与含油饱和度以及这些参数的垂向分布

2)、储层有效厚度及其在平面上的延伸

3)、储层压力梯度与静压力

４）、储层静态温度

５）、储层流体性质（包括密度、粘度与压缩系数等）

６）、储层岩石力学性质，如泊松比，杨氏模量，抗压强度，与岩石布氏硬度等

７）、储层地应力的垂向分布及最小水平主应力的方位

８）、遮挡层的岩性，厚度与地应力值

3、压裂参数

１）、使用二维设计模型时压裂施工所形成的裂缝高度或使用三维模型时储层与上、下遮挡层的地应力差

２）、裂缝延伸压力与裂缝闭合压力

３）、压裂液粘度、流态指数和稠度系数

４）、压裂液初滤失和综合滤失系数

５）、压裂液流经井下管柱与射孔孔眼的摩阻损失

６）、压裂液纯滤失高度的垂向分布

７）、支撑剂类型，粒径范围，颗粒密度，体积密度

８）、作为裂缝闭合压力函数的支撑剂导流能力与水力裂缝中支撑剂层的渗透率

９）、压裂施工时的泵注排量

１０）、动用的设备功率及其压力极限

4、经济参数

１）、压裂施工规模

２）、压裂施工费用

３）、油气产量及产品的价格

４）、计算净收益的时间以及净贴现值

有效渗透率

在多孔介质中，如有两种以上的流体流动，则该介质对某一相的渗透率称之为有效渗透率（um2 或10-3 um2或MD）,有效渗透率与压裂液综合滤失系数的二次方成正比，与裂缝长度成反比，因此，在压裂设计中，最佳裂缝长将随有效渗透率的增加而变短。是选择压裂支撑剂类型，尺寸与铺置浓度的主要依据。

采集方法：１）进行压力恢复试验确定，K BU=2.12*10-3qμB/mh(K BU为地层平均渗透率，q为地面脱气原油的产量，μ为地下原油粘度mp.s，B为原油体积系数，m3/m3,m为压力恢复半对曲线直线段斜率，Mpa/周期，h为地层有效厚度)；２）生产测试分析确定，k pi=228.4quBln(r e/r w)/h(p ws-p wf),(r e为供油半径，r w为井半径，p ws地层静压力，p wf井底流动压力)；３）岩心测定４）使用井的生产动态数据借助油藏模型进行生产历史拟合求取；５）测井曲线得出孔隙度－渗透率图版确定。

有效厚度

指在目前条件下具有产出工业油气的实际厚度（扣除隔层）。最佳裂缝长度随有效厚度的增加而变短。

采集方法：以岩心资料为基础，单层试油资料为依据，利用测井解释确定；

地层温度

指在静态无干扰条件下所具有的温度。地层温度是控制压裂液在缝中粘度，流态指数与

稠度系数等设计参数的重要因素。

采集方法：使用测井的井温曲线推算求得；大多数沉积岩层的地层温度可按每100米埋深增加３℃的地温梯度进行估算。

地层压力

分为原始地层压力（未开采前的），目前地层压力（油气藏投入开发后）和静止压力（油气井关井后，压力恢复稳定状态下的压力）。

地层压力是压裂选井选层的主要依据，看是否有能量的存在。进行压裂设计，必须掌握目前地层压力，地层压力的大小决定了地层破裂压力的大小。

采集方法：１）进行压力恢复测试确定油气层的静压，也可用压力恢复曲线的斜率求取。２）根据本井的静压梯度推算３）使用油气田的等压图推算。

地层流体密度，粘度和压缩系数

地层流体密度：单位原油体积的质量(kg/m3)

地层流体粘度：粘滞系数，指地层条件下油气内部摩擦引起的阻力。Mp a·s

地层流体压缩系数：在地层条件下每变化１MPa压力，单位体积原油的体积变化率。Mpa-1 采集方法：１）通过井底取样，获得有代表性的油、气样品，在模拟地层条件下进行PVT(压力－体积－温度)试验分析与测定；

岩石力学性质、泊松比和弹性模量

岩石泊松比：当岩石抗压应力时，在弹性范围内，岩石的侧向应变与轴向应变的比值。ν=ε2/ε1 , ε2=(d2-d1)/d1 ,（单位：无因次）

岩石弹性模量：岩石受拉应力或压应力时，当负荷增加到一定程度后，应力与应变曲线变成线性关系，比例常数E称为岩石的弹性模量。E＝δ/ε, δ为应力，ε为应变=(d2-d1)/d1，（单位：Mpa）

泊松比是使用测井方法确定地层水平主应力值及其垂向分布的重要参数，且地应力值与地层破裂压力，裂缝延伸压力，裂缝闭合压力以及裂缝高度有关；弹性模量则关系到裂缝的几何尺寸。

采集方法：１）实验室岩心实验（岩心的备值：在压裂目的层与上下岩层每隔0.6m取一块岩心；垂向和平行于岩心轴切割岩样；岩样尺寸为直径2.54cm,长5.08cm；在压裂目的层应做6块岩样试验，上、下岩层各做4块），单轴和三轴实验，２）测井技术：使用长源距数字声波测井的全声波形，经算法处理取得剪切波速和缩波速，借助密度测井数据，可得到岩石的动态泊松比和动态弹性模量值。３）推算弹性模量：由现场实测的地层破裂压力，裂缝闭合压力，就地水平主应力等值，反算岩石的泊松比，再推算出弹性模量值。４）近似计算动态或静态的泊松比与弹性模量，目前在声波测井中只能取得压缩波速（纵波，v p）的数据，而剪切波速(横波，v s)的数据不易得到, v p/v s=[2(1-ν)/1-2ν]0.5,两个波速的比值约为 1.6-1.9,一般为 1.73,因此可推算出泊松比值和弹性模量。５）根据地层的岩性、粘度和胶结情况选取弹性模量和泊松比，砂岩E为0.5-8×104MPa,泊松比v为0.25,石灰岩E为１－８×104MPa，v为0.30

地应力及其垂向分布

地下埋藏的岩层，处于压应力状态。

垂向主应力：δz=(0.0206-0.0275)H(H为地层深度)，有效垂向主应力＝δz－P S(孔隙

压力)

有效垂向主应力也称垂直骨架应力，所以岩石的骨架密度ρma=ρb-Φρf/1-Φ(ρb为岩石体积密度，ρf为孔隙中的流体密度，Φ为岩石孔隙度，小数)，砂岩容量20-26KN.M3,骨架密度为2.60-2.75g/m3,孔隙度为5-25％，灰岩分别为22-26,2.48-2.85,5-20%. 水平主应力：１、未受构造运动影响的水平均匀地应力状态，有效δx=δy=v/1+v×δz

,v为岩石的泊松比，0＜v＜0.5,由此可见，泊松比越大，水平主应力愈接近垂向主应力。２、受地质构造运动影响，有效δx=δy=（v/1+v＋§）×有效δz，§为均匀地质构造力系数，如果两上水平方向的构造应力不等，那么§也不等。３、构造应力对地应力分布状态的影响，以正断层为标志的地壳松弛区，水平主应力为垂向主应力的1/3,在以褶皱和逆掩断层为主的地壳压缩区，水平主应力则是垂向主应力的3倍。４、地应力的分布状态对水力裂缝形态与方位的影响，水力裂缝的形态取决于地应力垂向应力与水平主应力的相对大小，裂缝方位则垂直于最小主应力轴。1)水平裂缝：如果δz＜δx，

δ

y ,将产生水平裂缝，且裂缝方位垂直于δ

z

值。相反刚产生垂直裂缝，但裂缝方位取

决于两个水平主应力的大小，如果δx＞δy，则裂缝垂直于最小水平主应力δy，反之亦然。

采集最小水平主应力方法：储层与其上、下岩层的最小水平主应力差是控制裂缝垂向延伸的主要因素，一般认为，上、下岩层与地层的地应力差如大于13.8mpa,则上下岩层可以起到控制裂缝高度扩展的遮挡作用。１）试验石岩心试验，变形最大的方位即为地下最大主应力方向，压裂产生的裂缝将沿此方向扩展。２）测井分析估算就地应力值，有长源距数字声波测井和地层倾井测井两种方法。３）现场测量，进行现场微型压裂或注入－返排试验。最小水平主应力δHmin=pi(井底瞬时关井压力)，最大水平主应力δHmin=3δHmin-p r-p s p r为再次开后裂缝重新张开压力，p s为地层孔隙压力。注入－返排实验说明裂缝闭合压力等于地层最小水平主应力。

地层破裂压力p f和破裂压力梯度

地层破裂压力是使地层产生水力裂缝或张开原有裂缝时的井底流体压力。与岩石弹性性质，孔隙压力，天然裂缝的发育情况以及该地区的地应力等因素有关。是确定井下管柱，井下工具，井口装置压力极限的依据，是确定压裂施工时的最高地面泵压、泵注排量和需用设备功率。

地层破裂压力梯度是破裂压力与地层深度的比值。根据其可推断出水力裂缝的形态，一般认为，压出水平裂缝所需要的破裂压力梯度值应等于或大于上覆岩层的梯度值，而产生垂直裂缝则要小得多，该值大于0.0226mpa/m时，多为水平裂缝，如小于0.0167mpa/m 多为垂直裂缝。

采集方法：１）理论计算：p f=v/1-v×有效δz＋p s或p f=v/1-v（δz－p s）＋p s 2)测井资料预测

裂缝延伸压力

裂缝延伸压力是指在水力裂缝在长、宽、高三个方向扩展所需要的缝内流体压力。一般，它比闭合压力大，且与裂缝大小及压裂施工有关。它是压裂设计中必须输入的参数。 采集方法：１）阶梯式泵注试验２）经验公式P EG=0.57e0.57PG, P EG为裂缝延伸压力梯度，

P G

为地层压力梯度

裂缝闭合压力

用以下两种方式定义：１）开始张开一条已存在的裂缝所必须的流体压力２）使裂缝恰好保持于不闭合所需要的流体压力，这一流体压力与地层中垂直于裂缝面上的最小主应力大小相等，方向相反。

采集方法：１）注入－返排试验２）注入－关井试验

盖、底层性质

储层上、下的岩层称之为盖、底层。

采集方法：１）进行岩心分析２）使用测井资料３）使用等厚图４）进行就地应力测试 油管

选择：浅井或中深井的常规普通压裂，选用73mm(21/2in)油管可满足要求 如果采用油管泵注方式进行限流量法分层压裂，选用88.9mm(3in)油管有利于使用大排量施工

对于破裂压力较高的井层或在深层压裂，也应选用88.9mm(3in)油管

油管鞋的位置应在第一个射孔孔眼以上15-20m.

套管

选择：对低渗透油气藏来说，完井作业中必须考虑套管的尺寸、规范、抗内压强度以及套管组合应满足压裂设计要求。

井口装置

联接地面压裂车组与井筒内的油套管柱，使压裂车泵出的流体通过井口沿井下管柱泵入地层

选择：对于浅井或破裂压力较低的井，可直接采用采油树作为压裂井口，一般可承压

24.5mpa

如果预期的地面压力大于井口的额定压力，根据地面压力选用如下井口：

CQ-350型压裂井口，可承压34.3Mpa

CQ-600型压裂井口，可承压58.8Mpa

YL-1200型压裂井口，可承压117.6Mpa

封隔器

隔绝油管与套管环形空间之间的流体流动和压力传递，起到保护套管、封隔非压裂层段的作用

射孔状况

射孔方法：１）正压射孔：井筒内液柱压力大于地层压力下进行射孔２）负压射孔：井筒内液柱压力小于地层压力下进行的射孔；包括过油管负压射孔和油管传送负压射孔。射孔孔眼分布：常规压裂的射孔密度可按１６孔/m考虑，孔数多将增加压裂液的滤失，孔数过少会产生很大的孔眼摩阻，使泵注排量受到限制。如进行高砂比作业应根据工艺要求增加射孔密度。

孔眼尺寸：一般是在支撑剂浓度较低时，孔眼直径应是支撑剂浓度的２－３倍，在浓度大于917kg/m3后，孔眼直径至少应为支撑剂颗粒直径的６倍。

射孔相位角：压裂井的射孔应按多相位进行。

三、压裂模型与压裂几何尺寸

１、压裂模型内容：１）裂缝张开模型２）流体流动模型３）裂缝延伸准则４）当进行数值解时的裂缝延伸计算法

２、基本方程：１）裂缝扩展宽度方程－岩石变形的平衡方程 W=P N L/E’ P N =P f -P c E’=E/1-V

2

W-裂缝的最大宽度，P N 为裂缝内压力或裂缝净压力，L为裂缝半长，E为岩石杨氏模量，V为岩石泊松比，P C 为裂缝闭合压力，P f 为裂缝内流体压力

２）流体降压方程

３）裂缝延伸准则：裂缝的应力强度因子K I 指裂缝端部附近的应力大小，根据弹性理论，应力场是以原点位于裂缝端部的坐标系表示的。单位：Mpa.M

?

，裂缝加载有三种形式，

张开型，滑开型，撕开型，水力压裂产生的裂缝只适用于张开型，K I =P N ( ∏L)1/2

;岩

石的断裂韧性K IC ,是阻止裂缝扩展的一个量度，断裂韧性属材料性质，可以通过实验测量。

裂缝延伸准则：裂缝在扩展过程中，受周围岩层的断裂韧性K IC 的控制，根据能量条件，当内压（破裂载荷）在裂缝边缘某一点上诱发一应力强度因子K I ,当它大于岩石的断裂韧性K IC 时，裂缝将向前扩展。即K I ≧K IC

PKN 模型

１、基本条件：１）地层均厚且各向同性２）地层岩石变形为线弹性应变，平面应变发

生在垂直剖面上，在压裂层与上下岩层之间无滑移，裂缝剖面为椭圆形３）流体在裂缝中作X 方向的一维流动４）地层为非渗透性地层，不考虑流体的滤失５）在X 方向上的压力降完全由流体的流动阻力所引起，即在X 方向仅考虑流体流动时所受到的摩擦阻力６）在裂缝延伸前缘，流体压力等于地应力７）幂律型流体以恒定的排量泵注８）裂缝高度是给定的常数，并受储层上下遮挡层的控制。 ２、裂缝的几何图形：剖面形状椭圆形 ３、裂缝的几何尺寸的计算式

（！）裂缝宽度的计算式 对于牛顿型流体：（线流型）

W max=o.59(Q UaL/E)

1/4

对于非牛顿型流体: Wmax=[(128/3∏)(n’+1)(2n’+1/n’)n’(0.9775/104

)

(1/60)n’]

(1/2n’+2)

×[Q n K’Lh f

1-n’

/100E]

(1/2n’+1)

Wmax为裂缝（缝口）最大宽度，Q为泵注排量，n’压裂液流动系数，K’压裂液稠度系数，p a.s

n’

L裂缝长度，h f 裂缝高度，E岩石弹性模量，Mpa 裂缝平均宽度：W=0.785Wmax (2)裂缝长度的计算式

L(t)=QW/8∏H f C 2

[e x2

.erfc(X)+2x/∏

1/2

-1] , x=2c(∏t)

1/2

/W

L(t)裂缝长度，Q泵注排量，H f裂缝高度，C压裂液滤失系数，m/min 1/2

,W裂缝宽度，t 泵注时间，erfx(x)为x的误差补差函数。e x2

.erfc(X)根据X值的不同查表求得。

选择二维压裂模型的一般原则

选用二维压裂模型进行压裂设计，需要对压裂目的层的地用力状况和岩石性质有某些了解和经验

１、根据井底压力的变化趋势

正常情况下，如果裂缝在垂向上的扩展受到抑制，并且裂缝在长度上的延伸速度大大快于裂缝高度时，随施工时间的延续，井底压力不断增加，这种现象符合PKN 模型预测的情况。

２、根据压裂层的埋藏深度：深层选用PKN 模型

３、根据压裂层与上下岩层的地应力差：１）如果压裂层地应力值小于上下岩层，且地

应力差大于13.8Mpa,则裂缝高度扩展到边界界面，此时，PKN 和KGD 模型都可以选用。２）如果地应力差值大于13.8Mpa，对薄压裂层，且上下有泥岩作遮挡层的井，选择PKN 模型较好，对块状厚层或射孔井段较长的井，最好选用KGD 模型。 裂缝高度

１、裂缝延伸机理

在压裂施工过程中，压裂液在垂向端部前面形成张力，且作用在水平主应力上，如果裂缝垂向剖面顶部或底部的应力强度因子K ITOP 和K Ibot 随裂缝内的压力地增加而达到裂缝破

裂时的临界应力强度因子，即岩石的断裂韧性K IC时，那么裂缝将在垂向上延伸。

２、影响裂缝高度的因素

１）就地应力差与裂缝内压力：一般认为压裂层与上下岩层的地应力差大于13.8Mpa，则上下岩层可以起到抑制裂缝在垂向上延伸的作用。

２）弹性模量：全三维水力裂缝模拟结果指出，如果上下岩层的弹性模量比压裂层的模量大，那么裂缝在垂向上和延伸将受到抑制，当上下岩层的弹性模量是压裂层的５倍时，裂缝高度几乎控制在压裂层的目的层内

３）泵注排量：全三维水力裂缝模拟结查表明，当上下岩层与压裂目的层的就地应力差小于5Mpa时，泵注排量的大小将对裂缝高度的延伸产生较大影响，如就地应力差大于5MPA，这种影响将减缓。

３、预测和确定裂缝高度的方法

压前预测裂缝高度：

１）线性裂缝机理模型△p=p wi-p c,hf=h u+h d-h, △p为裂缝内压力，p wi为压裂时井底

处理压力p c为裂缝闭合压力 hf为裂缝高度，h u为裂缝高度伸入压裂目的层上隔层的距

离h d为裂缝高度延至压裂目的层下隔层的距离，h为压裂目的层的厚度。

２）使用长源距数字声波测井、或通过室内定向岩心滞弹性应变恢复，差应变曲线分析试验

３）综合测井曲线分析

压后确定裂缝高度的方法：一是直接测试裂缝高度的方法（井温测井，放射性伽马测井，地震测量，井下声波是视，地层微扫描器，噪声测井，转子流量计测量）；二是包括上述方法的间接测试技术。

四、压裂设计及设计的优化

压裂设计计算：全三维压裂设计软件

软件内容：数据文件；三维压裂设计；支撑剖面设计；用户报告。

输入数据：１）井的数据，含有用户、压裂井、井位置、地层及报告的名称。２）压裂目的层及其上、下层段的数据，包括目的层数据，序号、厚度、地应力、地应力梯度、弹性模量、泊松比、断裂韧性、分散因子；多层（含目的层）数据，层号、渗透率、孔隙度、初滤失、造壁性滤失系数、比热、热传导系数、岩石密度；储层数据，储层压力、储层温度、储层流体密度、储层流体压缩系数、储层流体粘度、储层流体比热、储层流体热传导系数、地面温度、储层流体体积热膨胀系数、储层流体热膨胀系数、储层岩石

热膨胀系数；储层压力－温度状态；射孔数据，包括序号、顶部深度、底部深度、孔数；压裂液性质，包括序号、类型、密度、流态指数、稠度系数、初滤失系数、造壁性滤失系数、比热、热传导系数；泵注程序，包括阶段序号、泵注排量、累计液量、压裂液序号、支撑剂浓度、支撑剂粒径范围、支撑剂颗粒密度、支撑剂比热、支撑剂热传导系数、泵注温度；泵注总液量；压裂井各层的中部深度；初始裂缝几何形态，包括裂缝形态、裂缝半长、裂缝高度、压裂目的层中部深度；初始模拟参数，包括时间段数、每段时间内最大循环数、允许的最大相对误差、缝长网格数、缝高网格数、缝长网格单元长度、缝高网格单元长度、选择输出形式、重新设计时的步长间隙、绘图间隔、选择屏幕图形；第二次模拟参数，包括流体分支参数、网格分支参数、网格节点位置顶角、网格节点位置底角、影响因子、初始泵注因子、最小环形单元长宽比、最大环形单元长宽比、泵注排量划分、模型规范限制、边界移动因子、临界单元倾斜度、临界压力比、移动回收因子；第三次模拟参数，包括时间因子、松弛因子、顶点参数、裂缝增长调节器、限制因变速率、时间段修正器、泵注程序曲线拟合、模量影响系数、端部压力指数、边界压力因子、压力形状参数、最小砂堵浓度、砂堵直径因子、允许的最大砂浓度、特殊的输出打印开关。

用户报告：软件能为用户输出五组数据与图形。

五组数据是：第一组包括，阶段步数、泵注排量、总泵注时间、总泵注流体量、总滤失量、裂缝内流体体积、总裂缝面积、总体积误差、总裂缝体积、阶段泵注量、阶段滤失损失、阶段初滤失量、阶段体积误差、阶段滤失体积。第二组包括，阶段步数、时间、裂缝动态半长、裂缝动态高度、自压裂目的层中部深度之上的裂缝垂向延伸距离、自压裂目的层中部深度以下的裂缝垂向延伸距离、裂缝动态缝宽、最大井底压力、停泵压力、收敛误差、裂缝动态缝度与初始缝宽的比值、输出时的边界宽度；第三组包括，阶段步数、在各阶段中心点处的裂缝宽度与压力；第四组包括，阶段步数、时间、裂缝支撑半长、裂缝支撑高度、自压裂目的层中部深度之上的裂缝垂向支撑距离、自压裂目的层中部深度以下的裂缝垂向支撑距离、支撑剂面积、裂缝支撑面积、支撑剂浓度与裂缝支撑面积的比值；第五组包括，压裂施工参数，即泵注排量、泵注时间、总泵注体积、总滤失体积、总支撑剂量、时间步长、每段泵注体积、每段滤失体积、最大井底压力；裂缝几何尺寸，即最大裂缝半长、裂缝总高度、目的层厚度、最大裂缝宽度、平均临界裂缝宽度；特殊监测的井筒位置，即井筒位置、缝口宽度、泵注压力；裂缝边界，即半径、角度；裂缝张开、缝内压力与支撑剖面，即节点数、节点位置、裂缝宽度、缝内压力、支撑剂浓度、支撑剂压裂缝中的铺置浓度、节点缝长方向的流体速度、节点缝高方向的流体速度、节点缝长方向的携砂流体速度、节点缝高方向的携砂流体速度、支撑剂沉降速度；图形包括缝长与缝宽的关系图、缝长与缝宽的网格图、缝内压力与缝高的关系图、缝宽与缝高的关系图、缝长延伸与缝高的关系图、泵注时间等值图、裂缝扩展等值图、裂缝压力等值图。

裂缝几何尺寸的简单计算

１、PKN压裂模型的动态尺寸

计算式：W=(∏/4)2W Wb w为裂缝平均缝宽，Wwb为井筒缝口处的宽度，cm

2、计算步骤

１）假设一个井筒处的最大缝宽W Wb,一般假设为0.25cm(o.1in)

２）由W=(∏/4)2W Wb计算裂缝平均宽度W

３）由μe=103K’(80.842qi/hgW2)计算压裂液在裂缝中的粘度μe（qi为垂直裂缝单翼

排量，hg为裂缝高度，K’为压裂液稠度系数。

４）计算时间常数B和无因次时间

５）计算无因次缝宽

６）计算宽度常数e

７）计算井筒处的最大缝宽W wb

８）比较井筒处的最大缝宽的假设值与计算值

９）计算常数a

１０）计算裂缝动态半长L

１１）计算垂上裂缝单翼的体积V

压裂设计的简单计算

１、确定施工条件

１）计算沿程摩擦阻力P F=0.2013lv2fρf/d(v为流体在管柱中的流速，f为摩阻系数，ρf为流体密度，d为管柱内径)，此公式压裂液为非牛顿型，如压裂液为

牛顿型流体时，压裂液流动系数等于１，稠度系数为液体的粘度。

２）计算射孔孔眼摩阻损失P M=22.45Q2ρf/Np2d F4Cd2(Np为孔眼数，d F为孔眼直径，Cd为孔眼流量系数，Cd＝0.8-0.9,无因次，或者P M=17.9Q2ρf/Np2d F ３）计算井底破裂压力

使用邻井、井组或区块同层在破裂压力梯度G F计算，P B=G F H(H为地层中部深度) ４）计算裂缝闭合压力P C=P B-P WS(P Wf)( P B为地层破裂压力，P WS为地层静压力，P Wf为

井底流动压力)

２、确定压裂液性能

１）由实验室测定压裂液在地层温度与施工时间条件下的流动系数n’,稠度系数

K’，粘度μa与造壁性滤失系数C3

２）求取压裂液的综合滤失系数C

C1=0.054(kΦ△P f/μa)0.5,C2=0.043△P f(kΦC f/μr)0.5 ,C3=0.005m/A ,1/C=1/C1+1/C2+1/C3

(C1为受压裂液粘度控制的滤失系数，C2为受地层流体压缩性控制的滤失系数，C3为受压裂液造壁性控制的滤失系数，C f为地层流体的压缩系数，10Mpa-1;K为地有效渗透率，△P f为压裂液滤失试验压差，0.1Mpa; Φ为有效孔隙度，μa为压裂液在裂缝中的粘度，μr为地层流体粘度)

３、确定支撑剂的导流能力K F W F

K F W F=0.616CN(17500/0.14P C+а)8[1+ β/e n-1· lnBHN]

（BHN为岩石的布氏硬度，C为裂缝单位面积上单层支撑剂的质量，可查表，N为支撑剂层数，P C为裂缝闭合压力，аβ是系数，可查表）。

４、确定裂缝几何尺寸

５、确定支撑剂在缝中的输送

支撑剂在裂缝中呈悬浮状态时的计算方法：总液量V＝Qt

五、绿10井加砂压裂PT软件设计与模拟

1、绿10井压裂设计界面