压裂选井层条件方法
压裂方法分类及选择条件
压裂方法分类及选择条件一、压裂设计的原则和方法压裂设计的原则是最大限度的发挥油层潜能和裂缝的作用，是压裂后油气井和注入井达到最佳状态，同时还要求压裂井的有效期和稳定期长。
压裂设计的方法是根据油层特性和设备能力，以获取最大产量和经济效益为目标，在优选裂缝几何参数基础上，设计合适的加砂方案。
二、压裂技术2.1合层压裂2.1.1油管压裂油管压裂就是压裂液自油管泵入油层。
其特点是施工简单，且油管截面小、流速大，其压裂液的携带能力强，又不会增加液流阻力和设备负荷，降低了有效功率。
2.1.2 套管压裂套管压裂液是井内不下入油管，从套管里直接泵入压裂液进行压裂。
其特点是施工简单，可最大限度的降低管道摩阻，从而相应的提高了排量和降低了泵压，但携带能力差，一旦造成砂堵，无法进行循环解堵。
2.1.3 环形空间压裂环形空间压裂是压裂液从套管和油管的环形空间泵入油层。
它与前两种方法相比，具有阻力损失小，适应抽油井不起泵压裂的特点，但流速低，携砂能力低。
2.1.4 油、套管同时进行压裂油、套管同时进行压裂是在井里下入油管，压裂时油管接一台压裂车。
施工时，压裂液从油、套管同时泵入，支撑剂从套管加进。
其特点是利用油管泵入的液体从油管谢出来时改变流向，可以防止支撑剂下沉，若一旦发生砂堵，进行反循环也比较方便。
因此，这种压裂适宜于中深井压裂。
2.2 分层压裂2.2.1 球堵法分层压裂如果同时开采渗透率不同的多层，当压裂液泵入井里后，液体首先进入高渗层，一般低渗层是压裂的目的层，这时就将若干赌球随液体泵入井中，赌球将高渗层的孔眼堵住，等压力憋起即可将低渗层压开。
这种方法可在一口井中多次使用，一次施工可压开多层。
对于射孔井，可用尼龙球，随压裂液进入井内并坐在高渗透层部位的炮眼上，以堵塞炮眼，即可将井内压力憋起，从而压开低渗透层的裂缝，此法可在一次压裂中多次重复使用，施工结束后，井底压力降低，堵球在压差的作用下，可以反排出来。
2.2.2 选择性压裂在同一开发层系中，由于地质上的非均质性，也存再高渗和低渗层段的差别。
采油工程第5章水力压裂技术
(1) 前置液：它的作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的 裂缝以备后面的携砂液进入。在温度较高的地层里，它还可起 一定的降温作用。有时为了提高前置液的工作效率，在前置液 中还加入一定量的细砂以堵塞地层中的微隙，减少液体的滤失 (2) 携砂液:它起到将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂 缝内预定位置上的作用。在压裂液的总量中，这部分比例很大 携砂液和其他压裂液一样，有造缝及冷却地层的作用。携砂液 由于需要携带密度很高的支撑剂，所以必须使用交联的压裂液 (如冻胶等)。 (3) 顶替液:中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有 预防砂卡的作用；最后顶替液是注完携砂液后将井筒中全部携 砂液顶替到裂缝中，以提高携砂液效率和防止井筒沉砂。
乳化压裂液适用于水敏、低压地层。 其他应用的压裂液还有聚合物乳状液、酸基压裂液和醇基 压裂液等，它们都有各自的适用条件和特点，但在矿场上应用 很少。
5.3 支撑剂
支撑剂的作用在于支撑、分隔开裂缝的两个壁面，使压裂施工结束后 裂缝能够得到有效支撑，从而消除地层中大部分径向流，使井液以线性流 方式进入裂缝。水力压裂的目标是在油气层内形成足够长度的高导流能力 填砂裂缝，所以，水力压裂工程中的各个环节都是围绕这一目标选择支撑 剂类型、粒径和携砂液性能以及施工工序等。 支撑剂的性能好坏直接影响着压裂效果。填砂裂缝的导流能力是评价 压裂效果的重要指标。填砂裂缝的导流能力是在油层条件下，填砂裂缝渗 透率与裂缝宽度的乘积，导流能力也称为导流率。 5.3.1 支撑剂的性能要求 （1）粒径均匀，密度小。支撑剂的分选不好，小粒径的支撑剂会运 移到大粒径砂所形成的孔隙中，堵塞渗流通道，影响填砂裂缝导流能力， 所以对支撑剂的粒径大小和分选程度有一定的要求。 （2）强度大，破碎率小。支撑剂的强度是其性能的重要指标。水力 压裂结束后，裂缝的闭合压力作用于裂缝中的支撑剂上，当支撑剂强度比 缝壁面地层岩石的强度大时，支撑剂有可能嵌人地层里；缝壁面地层岩石
综合评判方法优选压裂井层
综合评判方法优选压裂井层【摘要】目前，压裂技术已经成为油田增产、稳产的重要措施之一。
压裂井层的优选是措施成功与否的关键。
本文应用综合评判方法研究了压裂井层的优选问题。
该方法快速灵活、简便易用，能够综合考虑多因素的影响，消除人为误差。
这种方法同样可以应用于补孔、调剖、堵水措施的井层优选。
【关键词】压裂井层1 前言水力压裂就是利用必要的设备和工具从地面向目的层泵入液体，使储层孔隙重的流体压力超过储层的破裂压力，在储层中形成一条人工裂缝，同时利用流体携带支撑剂充填裂缝，使裂缝闭合后仍具有较高的导流能力，从而降低油、气流入井筒内的渗流阻力，提高油气井的产量。
压裂的目的是改善油层井底附近的渗流条件，调整油井的出油剖面，使更多的油层动用起来，增加油井出油能力，控制油田含水上升速度，提高注水波及体积，改善油田开发效果。
目前油田上常用的压裂井层优选方法是，通过人工分析各井有效厚度、砂岩厚度、综合含水和产液量数据确定压裂井层。
这种方法有两个比较明显的缺点。
一是工作量大、费时费力。
二是人为因素影响较大。
这种方法受工作人员的经验限制，不同的人可能会做出不同的选择结果。
为此，本文应用综合评判方法对压裂井层的优选问题进行了有益的探讨。
2 压裂井层选择依据2.1 选择压裂井层时应考虑的原则选择压裂井层应考虑以下条件：（1）中、低渗透油层和含油砂层：（2）动静不附油层；（3）压裂层段与注水层段相连通，并注水效果好；（4）压力层段内小层数不宜过多，渗透率差异要小些；（5）压裂层段上下隔层厚度要大于3.0m，并且固井质量要好；（6）未见水油层。
2.2 选定压裂井层的条件（1）要有油井近期的分层测试资料；（2）油层压力要高；（3）油井必须要有耐高压施工条件；（4）压裂层要与注水井相连通；（5）主力油层有堵塞；（6）主力油层变差部位。
3 综合评判方法综合评判方法是一种综合考虑多个指标，对各个指标赋予一定分数，利用各指标的权重及分数分析研究对象是否可选的方法。
压裂设计规范
中国石油天然气集团公司企业标准油水井压裂设计规范Specification for fracturing programor oil＆water welll范围本标准规定了压裂井选井选层的依据、地质设计的编写、工艺设计的选择与编写、施工准备、压裂施工、压裂后排液、求产、资料录取、施工总结、压裂施工质量控制和安全与环保的技术要求。
本标准适用于油水井压裂设计。
探井、气井压裂设计亦可参照使用。
2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示标准均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
SY/T 5107-1995水基压裂液性能评价方法SY/T 5108-1997压裂支撑剂性能测试推荐方法SY/T 5289-2000油井压裂效果评价方法SY/T 5836-93 中深井压裂设计施工方法SY/T 6088-94深井压裂工艺作法SY/T 6362-1998石油天然气井下作业健康、安全与环境管理体系指南3选井、选层3.1选井、选层应具备的资料3.1.1地质情况：区块构造，井所处构造的位置，井与周围油、水井的连通情况，井控面积，距断层的距离。
3.1.2钻井资料：钻井液性能、浸泡油层的时间、钻井过程中事故处理、固井情况。
3.1.3井身结构：套管组合，各类套管规格、钢级、壁厚。
3.1.4储层参数和物性：储层岩性、物性、岩石力学参数、地应力剖面参数、地层破裂压力、含油水饱和度、地层天然裂缝的发育情况、储层敏感性分析、气测资料，组合测井资料。
3.1.5射孔资料：射孔方式、射孔井段、射孔弹类型、射孔方位角、孔数、孔密。
3.1.6试油资料：试油方式、油层厚度、地下流体物性、地层压力、地层测试计算的各种参数，油、气、水产量、油气比、含水比。
3.1.7本井历次作业概况：修井的内容和方法及对地层及套管造成的伤害。
3.1.8本井生产动态资料，低产原因分析。
《井下作业》第四章水力压裂技术
货源广、便于配制、价钱便宜。大型压裂中，压裂液是压裂施工费用中的主要组
成部分。速溶连续配制工艺大大方便了施工，减少了对液罐及场地的要求。
二、压裂液的类型
目前常用的压裂液有水基压裂液、酸基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液及泡沫压裂液
等。具有粘度高、摩阻低及悬砂能力好等优点的水基冻胶压裂液，已成为矿场主要使用的压
裂液
81
（ 一 ）水 基 压 裂 液
水基压裂液是用水溶胀性聚合物经交联剂交联后形成的冻胶。常用的成胶剂有植物胶、
纤维素衍生物以及合成聚合物；交联剂有硼酸盐、钛、锆等有机金属盐等。在施工结束后，
为了使冻胶破胶还需要加入破胶剂，常用破胶剂有过硫酸铵、高锰酸钾和酶等。
活性水压裂液
在水溶液中加入表面活性剂的低粘压裂液称为活性水压裂液。这种压裂液配制简单、成
第 四 章 水 力 压 裂 技 术
水力压裂是利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中， 在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层 产生裂缝。继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在 支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，使井达到 增产、增注的目的。
施工资料统计出来的，破裂压力梯度值为：
。可以用各地区的破裂压力梯度的
大小估计裂缝的形态，一般认为 小于
时形成垂直裂缝，而大于
时
则是水平裂缝。因此深地层出现的多为垂直裂缝，浅地层出现水平裂缝的几率大。这是由于
浅地层的垂向应力相对比较小，近地表地层中构造运动也较多，水平应力大于垂应力的几率
也大。有时会碰到破裂压力梯度特高的地层，这可能是由于构造关系或岩石抗张强度特别大
重复压裂技术及选井选层的原则
重复压裂技术及选井选层的原则摘要：给出了目前国内外实施的重复压裂三种方式，分析了影响重复压裂效果的因素，确定了重复压裂选井选层的原则。
同时对重复压裂技术综合评价提出了认识，即重复压裂的水力裂缝方位可能与第一次形成的裂缝方位有所不同，重复压裂可能产生新的水力裂缝和重新优选压裂材料；对于致密气藏，重复压裂设计的原则是增加裂缝长度，对于高渗透性气藏，则应提高裂缝的导流能力。
重复压裂技术是改造失效井和产量已处于经济生产线以下的压裂井的有效措施。
关键词：重复压裂机理；压裂主要方式重复压裂是指在同一口井进行两次或两次以上的压裂。
这主要是压裂后随着生产时间的延长，导致油(气) 产能在一段时间后下降，或者是该井压裂后经过一段时间，又发现了其它层位上有更大的开发潜力，于是又对其进行压裂。
通过部分重复压裂井初次压裂瞬时停泵和重复压裂瞬时停泵所测，初次压裂施工瞬时停泵压力普遍高于重复压裂时的瞬时停泵压力，即重复压裂的破裂压力要低于初次压裂的破裂压力，分析可能是由于重复压裂裂缝重合于初次压裂裂缝所致。
由于初次压裂岩石的抗张强度要高于重复压裂时岩石的抗张强度，因此，重复压裂时的破裂压力要低于初次压裂时的破裂压力。
1国内外实施的重复压裂主要方式（1）层内压出新裂缝。
由于厚油层在纵向上的非均质性，油层内见效程度不同，层内矛盾突出而影响开发效果。
可以通过补射非主力油层或对非均质厚油层重复压裂、或者压裂同井新层等措施改善出油剖面，从而取得很好的效果。
（2）延伸原有裂缝。
油田开发过程中，由于压力、温度等环境条件的改变，引起原有压裂裂缝失效。
这类井需要加砂重新撑开原有裂缝，穿透堵塞带就可以获得不同程度的效果。
（3）改向重复压裂。
油田的低渗透层已处于高含水期，原有裂缝控制的原油产量已接近全部采出，裂缝成了水的主要通道，但某些井在现有采出条件下尚控制有一定的剩余可采储量。
这时最好的办法是将原有裂缝堵死，重新压裂，在与原有裂缝呈一定角度方向上造新缝，这样既可堵水，又可增加采油量。
石油工程技术 井下作业 油田井下压裂技术要点分析
油田井下压裂技术要点分析1油田井下压裂施工技术工艺分析1.1分隔分层压裂工艺作为油田井下压裂施工中较为常用的压裂施工技术，分隔分层压裂工艺的工艺成本较高且工艺流程相对复杂。
封隔器作为该工艺重要设备主要由单封隔型、双封隔型以及滑套型三种。
其中，单封隔型多用于大型油井与中型油井中，主要应用在油井的最下层。
而双封隔型的应用较为广泛，可以适应任何种类的油井，同时，压裂施工受到油井层限制较小。
对于滑套性封隔器来说，则可以用于反复压裂、较深的油井中。
在应用滑套性封隔器压裂过程中，首先应保证压裂机喷砂仪上有滑套，其原因在于能够确保内部压力、压裂较大，能够实现迅速喷射。
现阶段，该项技术应用在国内油田中应用较为广泛。
1.2限流分层压裂工艺当压裂施工技术要求较高且较为复杂时，多采用限流分层压裂工艺。
主要应用于压开层数多、压裂所需压力差异性较强的施工中。
限流分层压裂工艺在实际的应用过程中需要针对具体情况进行高速喷射口的改变，也就是利用随时改变高速喷射口直径的方式有效改变喷射压力，从而进一步提升单位时间内的注入量。
施工时，首先需要采用直径相对较小的喷射口，逐渐提高井下的压力，直到压力高于油井所能承受的最大负荷后，再进行直径的改变，采用较大直径口径的喷射口。
针对不同油井层的压力，确保油井层产生裂缝能够顺利流出原油。
除此之外，对于水平油井来说，限流分层压裂工艺的应用能够依据油层厚度的不同，采取施加不同压力的方式，使得压裂能够纵向产生裂缝，进而提高工艺水平。
但同时，需要注意的是，限流分层压裂工艺往往对高速喷射井口的直径与密度有着较高的要求，所以仅适合满足其条件的油井。
由于局限性较强，在实际应用中受到了制约。
1.3注蜡球选择型压裂工艺在进行油田井下压裂时，注蜡球选择型压裂工艺的施工原理在于改变原有的堵塞剂，并将其更换为注蜡球进行后续的压裂。
一般来说，最先受压的为具有高渗透层的油井，随着蜡球不断封堵高渗透层，会导致井下压力不断增强，一旦压力到达相应程度时，油层便会随之产生裂缝。
煤层气井压裂技术
专题研讨
压裂
S1 S2
S3
6
图1 压裂过程示意
专题研讨
✓压裂材料：压 裂液和支撑剂
✓施工参数：排 量和压力
图2 压裂施工现场
✓压裂设备：泵 车(组)、液罐、
砂车、仪表车7来自三 压裂液专题研讨
3.1 种类
水基压裂液、泡沫压裂液、油基压裂液、乳化压裂液 清洁压裂液，纯气体压裂液（液化）。
3.2 发展
憋压 造逢
裂缝延伸 充填支撑剂
裂缝闭合
4
专题研讨
2.2 压裂的一般流程
原始煤层压裂井的施工主要经过3个阶段:完井阶段、储 层改造阶段(即射孔、压裂阶段)、排水采气阶段。 （1）压裂方案设计：（裂缝几何参数优选及设计；压裂液类
型、配方选择及注液程序；支撑剂选择及加砂方案设 计；压裂效果预测和经济分析等。 ） （2）压前准备：配制压裂液，压裂车组、设备调试完毕。 （3）施工过程： ①前期：注入前置液，降低滤失，破裂地层，造缝， 降温，压开裂缝后前期加入细砂。 ②中期：注入携砂液，携带支撑剂（先中砂后粗砂）、 充填裂缝、造缝。 ③后期：注入顶替液，中间顶替液：携砂液、防砂卡； 末尾顶替液：提高携砂液效率和防止井筒沉砂。 5
另一方面较小颗粒残渣，穿过滤饼随压裂液一道进入 地层深部，堵塞孔隙喉道。 (4) 粘土矿物膨胀，煤粉运移堵塞裂隙，引起压裂压力增 大，裂缝方向改变。 (5) 压裂液与储层不配伍造成的伤害，可能发生化学反应。
12
专题研讨
表1 国内外压裂液类型及使用现状
压裂 液类型
优点
缺点
适用范围
使用比例
国外 国内
水基 压裂液
9
专题研讨
前置液
携砂液
顶替液
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不宜可作为压裂的对象
井况不好
油水边界、油气边界附近的井 油层能量枯竭的井
选井（层）的一般原则
酸处理的选井（层）原则
优先选择在钻井过程中油气显示好、而试油效果差 的井层
优先选择邻井高产而本井低产的井层
对于多产层位的井，应进行选择性（分层）处理 靠近油气、油水边界的井，或存在气水夹层的井， 不宜酸压 对套管破裂变形，管外串槽等井况不适宜酸处理的 井，应先进行修复待井况改善后再处理
重复压裂技术—影响因素分析
地质因素
目前地层压力 剩余可采储量 有效渗透率 相渗曲线类别 地下原油粘度 含水率 有效厚度
重复压裂工艺 对应注水井的配套注水
工程因素
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂与第一次压裂有一个重要的区别， 就是重复压裂必须对前次压裂所形成的裂缝 有充分的认识。因此，重复压裂之前，必须 考虑：所选择重复压裂井目前的状况；前次 压裂所形成裂缝的状况；前次压裂的工艺技 术水平等。通过这些认识，确定所选择的井 是否具备重复压裂的条件，前次压裂失效的 原因，原来压裂工艺的不足，提出重复压裂 的潜在能力，采用新的技术路线和途径。
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂的选井选层应该符合以下几种情况 和条件：
3）前次压裂的规模不够，裂缝的导流能力低， 油井的产量下降快。 4）前次压裂所使用支撑剂的强度不够，支撑 剂破损严重，或者支撑剂的铺置不合理，或 者使用的压裂液与地层不匹配，导致地层受 到严重伤害，影响产量。
重复压裂技术—选井层的原则
重复压裂的选井选层应该符合以下几种情况 和条件：
1）所选井层有充足的剩余可采储量，它是重 复压裂后提高油井产量的物质基础，没有剩 余可采储量的井，就没有重复压裂的必要。 2）所选井层有充分的地层能量，它是重复压 裂后油井生产时间长短的关键。如果没有充 分的地层能量，即使进行重复压裂，油井的 产量也不会提高。
选井（层）的方法
综合评判法 多层次模糊聚类
模糊理论 神经网络
模糊神经网络 人工神经网络 神经网络专家系统
分层压裂技术
对于多油层或厚油层，需要分层（段） 压裂，以保证压开需要造缝层（段）。 暂时堵塞剂（堵裂缝） 堵球（填炮眼） 封隔器卡分法 填砂选压 分流法
重复压裂技术
所谓重复压裂，是指油井或水井经过第一 次压裂失效后，对其同井同层进行第二次或更 多次的压裂，提高油气井产量。早在50年代， 国内外就已经开始进行重复压裂，由于受当时 技术和认识水平的限制，一般认为，重复压裂 是原有水力裂缝的进一步延伸，或者是使已经 闭合的水力裂缝重新张开。到了80年代中后期， 国内外又符重复压裂作为一项重要的技术课题 进行了全面的研究，获得了一些新的认识，形 成了一些新的理论。
选井（层）的一般原则
压裂选井（层）应考虑的条件
油层条件： 油层应具有工业开采价值；油相渗
透率在（ 0.1~20 ）×10-3µ m2 ，对解堵压裂可大于 20×10-3µ m2 ；油层与气层、水层间的隔层厚度应 大于10m；压裂找油的探井可不受以上条件的限制。
井身条件： 油层套管抗内压值高于地层破裂压
力1MPa 以上且无损坏； 2 ）油层上下各 30m 内固井 质量为良好级。
பைடு நூலகம்
地面条件： 井场要能保证压裂设备的进出和摆
放。
选井（层）的一般原则
可作为压裂的对象
有足够的地层压力和含油饱和度 井底污染，试油中产量小的井 合适的地层系数（kh）
低渗透的注水井或为扩大吸水段的注水井
井况好。
选井（层）的一般原则