油藏压裂基础知识
薄互层压裂知识
配套的工艺技术
2、选用合适的支撑剂 油藏渗透率低，泊松比和杨氏模量大， 裂缝较窄，采用30一50目的中密 度高强度陶粒支撑剂。根据油藏物性，采用了30一50目的中密度高强度 陶粒支撑剂。 3、合理的加砂程序 考虑到裂缝宽度相对较窄，砂比的设计采用由5％起步，每步增量5％， 视泵压反应决定砂比的提升。 4、掌握合适的返排时机 裂缝一闭合即开始返排，或采取强制裂缝闭合技术，施工结束即开始返 排，减少压裂液在地层停留的时间。
支撑剂简介
支 撑 剂 物 理 性 质
粒度组成及分布： 根据待评价的支撑剂尺寸，依照逐层迭放的标准试验筛进行筛析试验。 要求最少有90%的颗粒落在规定的筛网尺寸间。如φ0.45mm~0.9mm支撑剂，至少有
90%的颗粒直径在0.45~0.9mm之间。
园球度：园度是指支撑剂颗粒棱角的相对尖锐程度，球度表示支撑剂颗粒接近球体形状 的程度，其值在0-1之间，越接近于1越好。 浊度：支撑剂颗粒表面粉尘、泥质或无机物的含量。按石油行业标准规定，支撑剂的 浊度应小于100度。 支撑剂密度：支撑剂绝对密度(即颗粒密度、真密度)：支撑剂颗粒间在无孔隙条件下
压裂施工基本程序
压裂液简介
压裂液的主要功能是传递能量，使油层张开裂缝并输送支撑剂。
按照在压裂施工中不同阶段的作用可以分为前置液、携砂液、 顶替液。 1、前置液： 用来在地层造成裂缝，并形成一定几何形态裂缝 的液体。在高温井层中，还具有一定的降温作用。 2、携砂液： 携带支撑剂进入地层，把支撑剂充填到预定位置 的液体。和前置液一样也具有造缝及冷却地层的作用。由于携
石英砂：价格便宜；密度低，便于泵送；细粉砂
支
撑 剂 类 型
可做降滤失剂；强度低，适合低闭合压力储层。 陶粒：价格昂贵；密度高，泵送困难；强度高， Text 在高闭合压力下可提供更高裂缝导流能力。
Text
在石英砂表面预先包裹一层树脂，作为尾追支撑剂 置于近井段。在裂缝深部与近井地带形成一道防止 支撑剂回流的天然屏障，防止支撑剂回流返吐
带比重较高的支撑剂，必须使用交联压裂液。
3顶替液： 把压裂管柱、地面管汇中的携砂液全部替入裂缝，
以避免压裂管柱砂卡、砂堵的液体，可用活性水或线性胶 。
压裂液简介
压裂液类型
压裂液 性能 流变性能 水基压裂液 乳化压裂液 清洁压裂液 油基压裂液
耐温抗剪切性能 耐温抗剪切性能较 耐温抗剪切性能较 耐温抗剪切性能较好 好 差 差 防膨效果 较弱 强 强 强 低，基本无水敏伤 较高，水敏、残 较低，介于水基和油 对储层的损害 最低，无需破胶 害，破胶不彻底的 渣的伤害 基二者之间 伤害 施工摩阻 低 较高 最低 高 携砂能力 滤失性能 强 较低 强 最低 较弱 较低 弱 高
压
裂
基础知识简介
前
言
水力压裂是油田增产、增注，保持油田稳产的一项重要工
艺技术。它利用液体传导压力的性能，在地面利用高压泵 组，以大于地层吸收能力的排量将高粘度液体泵入井中， 在井底憋起高压，此压力超过油层的地应力和岩石抗张强 度，在地层产生裂缝，继续将带有支撑剂的携砂液注入裂 缝，裂缝边得到延伸，边得到支撑。停泵后就在油层形成 了具有一定宽度的高渗透填砂裂缝，由于这个裂缝扩大了 油气流动通道，改变了流动方式，降低了渗流阻力，起到 增产增注作用，这一施工过程就叫油层水力压裂
典型施工曲线
正常
典型施工曲线
未压开
典型施工曲线
砂堵
薄互层压裂知识
薄互层特点
1、目的层多且薄。 2、层间距也薄，小于目前常规封隔器的准确安全工作空间 。 3、目的层与非目的层混杂交互，比较形象的说法就像五花肉 一样。
4、油层物性差，开采难度大 。
薄互层压裂知识
压裂改造难点
1、压裂层物性差，隔层薄，裂缝垂向延伸严重，缝高难以控制，同 时也限制了裂缝在长度上的延伸。 2、隔层薄，对下入工具位置的准确性和安全性提出了更高的要求
压裂设备
压 裂 施 工 地 面 流 程
压裂施工基本程序
1、循环 目的是检查压裂车组设备性能，保证地面流程管线畅
通。循环时单车排量不低于1m3/min，时间不少于30s。 2、试压 关闭井口总闸门，平稳启动压裂车，对井口以上的采 油树和地面管线进行承压性能试验，压力为采油树承压上限偏低 一些，稳压5min，不刺不漏压力不降为合格。
3、杨氏模量、泊松比偏高，抗压强度偏大，决定了裂缝宽度偏窄，
要求注意支撑剂的选择和砂比的优化 。
4、油藏物性差，压裂液的侵入相对于渗透性较好的储层会更为严重。
要减少压裂液滞留地层的时间，以减少压裂液对地层的伤害。对压裂
液的破胶、返排提出了更高要求。
薄互层压裂知识
配套的工艺技术
1、优化压裂液性能 选用残渣量低、增粘性强的特级羟丙基瓜尔胶。水不溶物低小于8％ ， 原胶粘度大于100mPa· s，降低稠化剂用量至3.5-4%。 选用有机硼延迟交联剂，满足高温大规模压裂施工。 使用缓释胶囊破胶剂与常规过硫酸盐破胶剂的双元破胶剂体系并实施尾 追破胶剂追加技术；保证压裂液具有良好流变性能(造缝、携砂)的同时， 彻底快速返排，减少压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害 。
的密度；支撑剂体积密度(视密度)：支撑剂颗粒间存在孔隙时的砂堆密度。
酸溶解度：测量支撑剂上混杂的碳酸盐岩、长石和铁等氧化物及粘土等杂质含量，采
用12% HCl—3% HF酸液进行溶解测试。
抗压强度： 是指支撑剂抵抗压力作用的能力，以支撑剂在某一闭合压力下的破碎率表 示。
施工井口与管柱
施 工 井 口
压裂液简介
水基压裂液
添加剂类型 温度稳定剂
PH值调节剂 压裂液体系在高温时，存在 水化、多价铁破胶、对溶 胶液PH值敏感等问题 ，温度稳定剂能提高压裂液耐温 性能 有机硼交联剂要求原胶液PH值碱性，选用碳酸钠、碳 酸氢钠、氢氧化钠，即可满足要求。
防膨剂
无机盐KCl价格便宜，货源广 ，能满足施工的需要。 可以杀死腐败菌种并抑制其再生，防止压裂液腐败。采 用常用的甲醛作为杀菌剂可以达到要求。 消泡剂用来消除压裂液在混配搅拌过程中产生的泡沫， 提高上水效率，脂肪酸脂即能起到很好的效果。
压裂液成本
施工安全性 适合地层 耐温性能
低
好 砂岩地层 高（超过120℃）
较低
好 水敏、低压地层 低
高
好 水敏、低压地层 低
高
差 水敏、低压地层 低
压裂液简介
水基压裂液
添加剂类型 稠化剂 交 联 剂 无机硼 有机金属 有机硼 囊式破胶剂 破胶剂 过硫酸铵 破胶速度快 HPG 瞬间交联，摩阻高，耐温耐剪切性能差 破胶困难，污染底层，不耐剪切 延迟交联，低摩阻，耐温耐剪切，易破胶 延迟破胶
目
录
压裂设备 压裂施工基本程序 压裂液、支撑剂简介 压裂井口及管柱 典型施工曲线 薄互层压裂知识
压裂设备
压裂车：压裂车是压裂的主要设备，它的作用是向井内注入高压、 大排量的压裂液，将地层压开，把支撑剂挤入裂缝。 混砂车： 混砂车的作用是按一定的比例和程序混砂，并把混砂液供 给 压裂车。它的结构主要由传动、供液和输砂系统三部分组成。
平衡车： 平衡车的作用是保持封隔器上下的压差在一定的范围内， 保护封隔器和套管。另外，当施工中出现砂堵、砂卡等事故时，平 衡车还可以立即进行反洗或反压井，排除故障。 仪表车：仪表车的作用是远距离遥控压裂车和混砂车，采集和显
示施工参数，进行实时数据采集、施工监测并对施工的全过程进
行分析。 管汇车： 管汇车的作用是运输、吊装管汇，如；高压三通、四通、 单流阀、控制阀等。
杀菌剂
消泡剂
支撑剂简介
强度高，保证在高闭合压力作用下仍能获 保持最有效的支撑裂缝 粒径均匀、圆球度好 杂质少，以免堵塞支撑裂缝孔隙 密度低，以利于压裂液输送
支 撑 剂 应 满 足 的 要 求
呈化学惰性，不与压裂液及储层流体发
发生化学格便宜
支撑剂简介
支撑剂作用：分隔开并有效支撑裂缝两个壁面，确保施工结束后裂缝 始终能够得到有效支撑，从而消除地层中大部分径向流，使地层流体 以线性流方式进入裂缝。
薄互层压裂知识
配套的工艺技术
5、缝高控制技术 人工隔层技术：通过注入上浮剂和下沉剂，在裂缝顶部和底部形成人 工隔层，控制裂缝在高度上的延伸，使裂缝在长度上向地层内部延伸。
变排量施工技术：低排量泵人前置液和低砂比段的携砂液，如2.5-2.8
方/分。然后提高泵注排量，在保证不砂堵的前提下，尽可能快地逐次提 高砂比，直至施工结束。 低粘低排量：使用低粘度的压裂液，较低的注入排量，控制缝高。需 要在高砂比段提高交联比，保证携砂的需要。 预处理酸处理地层：在压裂前泵入浓度为10％～15％的盐酸，降低破 裂压力。破裂压力越低，初始裂缝高度将越低。 尽可能早地在前置液中泵入粉陶段塞 ，裂缝的上、下缝尖形成无液体 区，圈闭的粉陶就可能在裂缝尖端造成很大的压降，从而限制裂缝高度 的增长。
600型：适用于井深在1000米以内，最高施工压力小于 55MPa的区块，如油砂山油田。 1000型：适用于井深超过3000米，施工压力较高的
区块，如尕斯E31和砂西E31油藏。
Φ73.0/88.9mm外加厚油管基本数据
尺寸 钢级 外径 mm 73.0 内径 mm 76.0 62.0 壁厚 mm 6.45 5.51 内容积 l/m 4.54 3.019 重量 kg/m 13.84 9.67 抗拉强 度 KN 1233.6 657.5 抗内压强 度MPa 93.7 85.1
Φ88.9mm P105 88.90 Φ73.0mm N80
施工井口与管柱
两级出液通道球篮的采用，增加了出 液通道，降低了施工摩阻，减少了因
井筒脱砂而造成的砂堵事故的发生
水力锚和反循环阀位置互换，使得胶
筒上部的沉砂和水力锚牙上所卡的砂
可以彻底洗干净，管柱解封解卡顺利
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压裂基础知识培训
第五节 压裂的基础知识
7.压裂液应具有哪些基本性质 ? 压裂液要指导传压 、 劈开裂缝,携带支撑剂进入油层的作用。因此它要具有如下五个方面的基本性质： ① 滤失量小，不易漏入油层，有利于造缝； ② 摩擦阻力小，以减少设备的动力损失； ③ 悬浮能力好，能够大比例地携带支撑剂进入油层； ④ 与油层不发生化学反应，压裂后易于返排，不污染和堵塞油层； ⑤ 材料来源方便，配制简单，成本低。
第一节 压裂设备
压裂车是压裂的主要设备，它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开,把支撑剂挤入裂缝。压裂车主要由运载、动力、传动、泵体等四大件组成。 压裂泵是压裂车的工作主机。现场施工对压裂车的技术性能要求很高,压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。
1.压裂车
01
第五节 压裂的基础知识
第五节 压裂的基础知识
14.压裂施工的井场布置有什么要求？ 压裂施工的井场布置应分为四个区,即高压区 、 低压区 、 井口区和辅助区。在井场布置上应以高压区为中心向外展开，首先应确定高压管汇的位置，尽量离井口区稍远一些。 15.压裂施工时对高压管汇有什么要求？ 压裂施工中不论使用哪种管汇都要满足下列要求： ① 必须能够承受高于本地区最高破裂压力的 1.5 — 2.0 倍的高压； ② 管汇与各压裂车的连通部分必须装有闸阀或者单流阀，以便进行单车控制； ③ 管汇上不允许有直角弯头； ④ 管汇上应有足够接口以便接满压裂车后，还可以进行高压管线放空等项作业； ⑤ 管汇上的所有阀门必须灵活好用，易于迅速开关。
第五节 压裂的基础知识
16.压裂施工的基本工序有哪些？ 压裂施工尽管方法很多，但是基本工序是相同的，大致可以分为 7 个步骤：循环、试压 、试挤、压裂、加砂、替挤、活动管柱或反洗。 17.压裂施工时为什么要有循环工序？ 因为压裂施工前首先要检查各台设备的工作性能,看泵的上水情况是否良好,管汇是否畅通，同时还要把贮罐内的压裂液进行搅拌,使其粘度和温度达到均匀。冬季施工还要检查管线或闸阀有无冻结的现象，所以必须要有循环这道工序。 18.压裂施工前为什么要对地面管线试压？ 因为压裂施工中各道是连续进行的,中间不能停顿。因此,要求管线各个连接部位必须接牢 ，无刺漏现象，以便保证在破裂压力的条件下管线安全工作，所以要对地面管线进行试压。 19.压裂施工中试挤的目的是什么？ 试挤的目的是检查井下管柱的各部分如封隔器 、 喷砂器 、 水力锚等工作是否正常。检查管柱下入的位置是否正确。更重要的是,通过对油层的试挤可以掌握地层吸液能力,以便估算最高的破裂压力。
7.压裂液应具有哪些基本性质 ? 压裂液要指导传压 、 劈开裂缝,携带支撑剂进入油层的作用。因此它要具有如下五个方面的基本性质： ① 滤失量小，不易漏入油层，有利于造缝； ② 摩擦阻力小，以减少设备的动力损失； ③ 悬浮能力好，能够大比例地携带支撑剂进入油层； ④ 与油层不发生化学反应，压裂后易于返排，不污染和堵塞油层； ⑤ 材料来源方便，配制简单，成本低。
第一节 压裂设备
压裂车是压裂的主要设备，它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开,把支撑剂挤入裂缝。压裂车主要由运载、动力、传动、泵体等四大件组成。 压裂泵是压裂车的工作主机。现场施工对压裂车的技术性能要求很高,压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。
1.压裂车
01
第五节 压裂的基础知识
第五节 压裂的基础知识
14.压裂施工的井场布置有什么要求？ 压裂施工的井场布置应分为四个区,即高压区 、 低压区 、 井口区和辅助区。在井场布置上应以高压区为中心向外展开，首先应确定高压管汇的位置，尽量离井口区稍远一些。 15.压裂施工时对高压管汇有什么要求？ 压裂施工中不论使用哪种管汇都要满足下列要求： ① 必须能够承受高于本地区最高破裂压力的 1.5 — 2.0 倍的高压； ② 管汇与各压裂车的连通部分必须装有闸阀或者单流阀，以便进行单车控制； ③ 管汇上不允许有直角弯头； ④ 管汇上应有足够接口以便接满压裂车后，还可以进行高压管线放空等项作业； ⑤ 管汇上的所有阀门必须灵活好用，易于迅速开关。
第五节 压裂的基础知识
16.压裂施工的基本工序有哪些？ 压裂施工尽管方法很多，但是基本工序是相同的，大致可以分为 7 个步骤：循环、试压 、试挤、压裂、加砂、替挤、活动管柱或反洗。 17.压裂施工时为什么要有循环工序？ 因为压裂施工前首先要检查各台设备的工作性能,看泵的上水情况是否良好,管汇是否畅通，同时还要把贮罐内的压裂液进行搅拌,使其粘度和温度达到均匀。冬季施工还要检查管线或闸阀有无冻结的现象，所以必须要有循环这道工序。 18.压裂施工前为什么要对地面管线试压？ 因为压裂施工中各道是连续进行的,中间不能停顿。因此,要求管线各个连接部位必须接牢 ，无刺漏现象，以便保证在破裂压力的条件下管线安全工作，所以要对地面管线进行试压。 19.压裂施工中试挤的目的是什么？ 试挤的目的是检查井下管柱的各部分如封隔器 、 喷砂器 、 水力锚等工作是否正常。检查管柱下入的位置是否正确。更重要的是,通过对油层的试挤可以掌握地层吸液能力,以便估算最高的破裂压力。
压裂基础知识培训
压裂基础知识培训
压裂是一种通过注入流体来创建裂缝并改善油气开采的技术。
了解压裂技术
1
什么是压裂？
压裂是一种通过高压注入液体或气体以
压裂的背景和历史
2
改善地下储层流动性的油气采收技术。
追溯压裂技术的发展和应用历史，从早
期实验到现代化的油气开采。
3
压裂在油气生产中的重要性
展示压裂技术对提高油气产量和增强井 本透水性的重要性。
压裂技术的优势和劣势
Hale Waihona Puke 1 优势提高产量、增加油气井寿命、改善储 层流动性
2 劣势
地下水污染风险、振动和噪音、社区 和环境影响
压裂技术的类型
1 常规压裂
使用水和特殊添加剂，以增加储层渗 透性
2 酸压裂
使用酸处理储层岩石，以增加流体渗 透性
3 增强压裂
使用多孔介质（如微珠子）填塞储层裂缝，以提高渗透性
1
提高渗透性
2
支撑剂增加了流体在裂缝中的渗透性
保持裂缝张开
支撑剂填充裂缝，并防止其关闭
压裂过程中使用的化学添加剂
1 消泡剂
减少压裂过程中气体泡沫的形成
3 酸化剂
促进酸压裂过程中的储层溶解
2 阻垢剂
防止沉积物在裂缝中堵塞
压裂与环境的关系
1 地下水污染
了解水污染的潜在风险和预防措施
3 社区与环境影响
压裂过程
1
设计阶段
确定压裂目标和设计压裂方案
准备阶段
2
准备井口设备并深入了解井口条件
3
执行阶段
注入压裂液，创建裂缝并释放固体颗粒 以维持裂缝张开状态
压裂液的组成
基础液体
水和添加剂（如酸、溶剂和表面活性剂）
压裂是一种通过注入流体来创建裂缝并改善油气开采的技术。
了解压裂技术
1
什么是压裂？
压裂是一种通过高压注入液体或气体以
压裂的背景和历史
2
改善地下储层流动性的油气采收技术。
追溯压裂技术的发展和应用历史，从早
期实验到现代化的油气开采。
3
压裂在油气生产中的重要性
展示压裂技术对提高油气产量和增强井 本透水性的重要性。
压裂技术的优势和劣势
Hale Waihona Puke 1 优势提高产量、增加油气井寿命、改善储 层流动性
2 劣势
地下水污染风险、振动和噪音、社区 和环境影响
压裂技术的类型
1 常规压裂
使用水和特殊添加剂，以增加储层渗 透性
2 酸压裂
使用酸处理储层岩石，以增加流体渗 透性
3 增强压裂
使用多孔介质（如微珠子）填塞储层裂缝，以提高渗透性
1
提高渗透性
2
支撑剂增加了流体在裂缝中的渗透性
保持裂缝张开
支撑剂填充裂缝，并防止其关闭
压裂过程中使用的化学添加剂
1 消泡剂
减少压裂过程中气体泡沫的形成
3 酸化剂
促进酸压裂过程中的储层溶解
2 阻垢剂
防止沉积物在裂缝中堵塞
压裂与环境的关系
1 地下水污染
了解水污染的潜在风险和预防措施
3 社区与环境影响
压裂过程
1
设计阶段
确定压裂目标和设计压裂方案
准备阶段
2
准备井口设备并深入了解井口条件
3
执行阶段
注入压裂液，创建裂缝并释放固体颗粒 以维持裂缝张开状态
压裂液的组成
基础液体
水和添加剂（如酸、溶剂和表面活性剂）
压裂基础知识ppt课件
No
Pump Minifrac
with Proppant Slugs
Pump Minifrac
Real Time Data Modelling
No
Pressure
Yes
Rise due to Prop.
Slugs?
Pump Proppant Slugs as per SPE 25892
75
Frac Job Flow Chart
72
Example Treatments
Frac Job Flow Chart
Input Speculative Fracture Geometry into Production
Simulator
Run Production Simulation with Fracture
Optimum
No
Fracture
FCD > 1 Fracture More Conductive FCD < 1 Fracture Less Conductive
FCD > 20 “Infinite Conductivity” 11
Advanced Concepts
Dimensionless Fracture Conductivity
则附加压降越大
66
支撑剂
8. 多相流
相对渗透率影响 与非达西流一样，降低有效渗透率
67
支撑剂
支撑剂的选择
根据井况对渗透率的要求进行支撑剂的优选 用厂方提供的一定闭合应力下的渗透率值
记住闭合应力可能增加 考虑非达西流和多相流情况
68
支撑剂
支撑剂的选择
一般人造支撑剂的渗透率是天然压裂砂的2-3倍， 即使在低闭合应力下也如此.
油藏及酸化压裂知识
油藏及压裂酸化知识320、孔隙度:岩石的孔隙体积与岩石外观体积的比值。
321、渗透率:在一定压差条件下，岩石能使流体通过的性能叫岩石的渗透性，岩石渗透性的好坏以渗透率数值表示，流体通过孔隙介质时服从达西公式。
322、绝对渗透率：岩石中只有一种流体通过时，求的得渗透率值称绝对渗透率。
通常则以气体渗透率为代表。
323、有效渗透率：岩石中有两种或三种流体，岩石对其中每一相的渗透率称有效渗透率或相渗透率。
324、相对渗透率：有效渗透率与绝对渗透率的比值称相对渗透率。
325、达西定律：描述一定流体通过多孔介质单位截面积渗流，其速度与沿渗流方向上的压力梯度成正比的定律。
326、油层物性主要是指油层岩石的孔隙性和渗透性能，这两种物性决定了储层所含油气的产能。
327、饱和度：孔隙体积中某相流体所占有的百分数。
328、束缚水饱和度：油层中不参与流动的水的饱和度，称为束缚水饱和度。
329、残余油饱和度：在一定开采方式下，不能被采出而残留在油层中的油的饱和度。
330、润湿性：当固体表面存在不相容的流体时某相流体优先附着到固体表面的趋势。
也称为选择性润湿。
331、亲水性：油层岩石对所储水相的润湿亲和能力大于对所储油相的润湿亲和能力时为亲水性。
332、润湿反转：指岩石表面在一定条件下亲水性和亲油性相互转化的现象。
333、孔隙：砂岩中由三个或三个以上的颗粒（胶结物）包围的空间称为孔隙。
334、喉道：砂岩中孔隙（孔腔）之间的连接部分称为喉道，其几何尺寸要明显小于孔隙。
喉道的大小以累积频率图表示，图上相应于50%的喉道值称喉道中值。
335、渗透率突进系数：层内最大渗透率与平均渗透率的比值，也称非均质系数。
336、胶结物：指成岩期在岩石颗粒之间起粘结作用的化学沉淀物。
有钙质,硅质,铁质,泥质及可溶盐等。
337、常规岩心分析：分为部分分析和全分析。
部分分析是使用新鲜或者经过保护处理的岩样只进行孔隙度和空气渗透率的测定。
全分析是使用新鲜或者经过保护处理的岩样进行空气渗透率、孔隙度、粒度、碳酸盐含量以及油、气、水饱和度的测定。
压裂工艺基础知识介绍
压裂工艺基础知识介绍目录一、压裂工艺概述 (2)1. 压裂工艺定义及重要性 (3)2. 压裂工艺发展历程 (3)3. 压裂工艺应用领域 (4)二、压裂原理与基本流程 (5)1. 压裂原理简介 (6)（1）岩石破裂理论 (7)（2）水力压裂基本原理 (8)2. 压裂基本流程 (9)（1）前期准备 (10)（2）压裂施工 (11)（3）后期评估 (13)三、压裂设备与技术参数 (14)1. 压裂设备组成 (15)（1）压裂泵 (15)（2）高压管汇 (17)（3）地面设备 (18)（4）井下工具 (19)2. 技术参数介绍 (20)（1）压力参数 (22)（2）流量参数 (23)（3）化学药剂参数 (24)四、压裂液与支撑剂 (25)1. 压裂液介绍 (27)（1）压裂液种类与特性 (28)（2）压裂液性能要求 (30)2. 支撑剂介绍 (31)（1）支撑剂种类与特性 (32)（2）支撑剂作用及选择要求 (33)五、压裂工艺优化与新技术发展 (34)一、压裂工艺概述压裂工艺是一种用于开采石油和天然气资源的地质工程技术，它通过在地层中注入高压水，使岩石发生裂缝和破碎，从而释放出地下的石油和天然气资源。
压裂工艺在全球范围内得到了广泛的应用，尤其是在美国、加拿大、中国等国家的油气田开发中发挥了重要作用。
压裂工艺的主要目的是提高油气井的产量，延长油气井的使用寿命，降低生产成本。
随着科技的发展，压裂工艺也在不断地改进和完善，以适应不同类型的油气藏和地层条件。
压裂工艺主要包括水力压裂、化学压裂和生物压裂等多种类型。
水力压裂是最早的一种压裂方法，主要利用高压水流产生的压力差来破碎岩石。
随着技术的进步，化学压裂逐渐成为主流技术，它通过向地层中注入特殊的化学剂，使岩石发生化学反应，从而产生裂缝和破碎。
生物压裂则是近年来发展起来的一种新型压裂技术，它利用微生物降解有机物的过程来产生裂缝和破碎。
压裂工艺作为一种重要的地质工程技术，为石油和天然气资源的开发提供了有效的手段。
压裂基础知识讲义(精品)
❖ 1、填砂选压 ❖ 2、单封隔器选压 ❖ 3、双封隔器选压
1、填砂选压
用填砂方法将井内非 选压层封隔开，以免压裂 时压开非选压层。此法一 般适用于封隔下层、选压 上层的压裂井。
管柱结构图
2、单封隔器选压
管柱结构图
当选压层段处于油气
层组的最上部或最下部位
选压层
置时，可采用封隔器将非
选压层分隔开，压裂时只
优点：施工简单，可以最大限度的降低 管道摩阻，相应提高了泵的排量和降低了泵 的工作压力。
缺点：携砂能力低，一旦造成砂堵无法 利用循环法解堵，并且在套管损坏或腐蚀的 井中使用受到了限制。
合层压裂
3、油、套管环行空间压裂
压裂液在油、套管环行空间，在高压下 泵入目的层。
优点：与油管压裂相比较，在同样的排 量条件下其摩阻损失小。
（一）压裂液对储层的伤害类型
1.压裂液在地层中滞留产生液堵 2.地层粘土矿物水化膨胀和分散运移产生
的伤害 粘土矿物与水为基液的压裂液接触，立 即产生膨胀，使流动孔隙减小。松散粘 附于孔道壁面的粘土颗粒与压裂液接触 时分散、剥落，随压裂液滤入地层或沿 裂缝运动，在孔喉处被卡住，形成桥堵， 降低渗透率，从而引起伤害。
暂堵剂是一种具有临时 性堵塞作用的物质。它主要 有两个方面的作用：一是堵
。 塞已压裂的层段，实现分压
多层的目的；二是保护（或 隔离开）非压裂层，实现选 择性压裂的目的。
分层压裂 施工时，将封隔器卡在欲压裂层 顶部，泵入压裂液。当压开第一 条裂缝后就往压裂液内加入暂堵 球，封堵住压开的裂缝后使泵压 升高。当泵压升至高于第一层的 破裂压力后，便压裂第二层。
5、替挤 加砂完成后，打开混砂车旁通替挤流程向井内注入 替挤液，将携砂液替挤到油层裂缝中；一般替挤量 小于地面管线和井下管柱容积的1.2倍；
油田化学压裂液及压裂用添加剂ppt课件
过氧化物 酶
常用的破坏剂：
潜在酸 潜在螯合剂
压裂液中使用的破坏剂主要是破胶剂。
1.过氧化物破坏剂
过氧化物是含有过氧基（-O-O-）的化合物。 过氧化物是通过聚合物氧化降解，破坏冻胶结构。
胶囊
2.酶类破坏剂
破坏机理 对聚糖水解降解起催化作用，破坏冻胶结构。
使用条件 酶只能用于温度低于65℃和pH值在3.5～8范
下层 提纯分离 甘油
上层：高级 脂肪酸钠 下层：甘油、 NaCl溶液
肥皂的去污过程
1）脂肪酸皂
亲油基，碳原子数大于8
脂肪酸钠皂
稠化机理
超过一定浓度以后，脂肪酸皂可在油中形成结构， 产生结构粘度，将油稠化。
1）脂肪酸皂
Al3+ 脂肪酸铝皂
1）脂肪酸皂 单皂
双皂 通过羟桥连接，形成结构，将油稠化
前言
（1）什么是压裂？
压裂就是用压力将地层压开，形成裂缝并用支 撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力的增产、 增注措施。
（2）压裂的地位 是低渗透油藏、碳酸盐油藏主要的增产、增注措
施。
Why do we hydraulically fracture oil & gas reservors?
Hydraulic fracturing can create cracks in the unconventional reservoirs by which the oil and gas can flow to wellbore.
的条件下。
3.潜在酸 定义
潜在酸是在一定条件下能转变为酸的物质。
破坏机理
通过改变条件（pH值），使冻胶交联结构破坏 而起作用。
4.潜在螯合剂
(1)定义
常用的破坏剂：
潜在酸 潜在螯合剂
压裂液中使用的破坏剂主要是破胶剂。
1.过氧化物破坏剂
过氧化物是含有过氧基（-O-O-）的化合物。 过氧化物是通过聚合物氧化降解，破坏冻胶结构。
胶囊
2.酶类破坏剂
破坏机理 对聚糖水解降解起催化作用，破坏冻胶结构。
使用条件 酶只能用于温度低于65℃和pH值在3.5～8范
下层 提纯分离 甘油
上层：高级 脂肪酸钠 下层：甘油、 NaCl溶液
肥皂的去污过程
1）脂肪酸皂
亲油基，碳原子数大于8
脂肪酸钠皂
稠化机理
超过一定浓度以后，脂肪酸皂可在油中形成结构， 产生结构粘度，将油稠化。
1）脂肪酸皂
Al3+ 脂肪酸铝皂
1）脂肪酸皂 单皂
双皂 通过羟桥连接，形成结构，将油稠化
前言
（1）什么是压裂？
压裂就是用压力将地层压开，形成裂缝并用支 撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力的增产、 增注措施。
（2）压裂的地位 是低渗透油藏、碳酸盐油藏主要的增产、增注措
施。
Why do we hydraulically fracture oil & gas reservors?
Hydraulic fracturing can create cracks in the unconventional reservoirs by which the oil and gas can flow to wellbore.
的条件下。
3.潜在酸 定义
潜在酸是在一定条件下能转变为酸的物质。
破坏机理
通过改变条件（pH值），使冻胶交联结构破坏 而起作用。
4.潜在螯合剂
(1)定义
压裂基础知识
压裂液：选择合适的压裂液以满足地层特性和施工要求 支撑剂：选择适当的支撑剂以保持压裂裂缝的导流能力 施工压力：根据地层和裂缝的特性确定合理的施工压力 裂缝长度：根据油藏特征和增产目标设计合理的裂缝长度
压裂材料选择
第四章
支撑剂类型与性能
石英砂：成本低适用于浅层压 裂
陶粒：强度高适用于深层压裂
树脂覆膜砂：耐高温适用于高 温地层压裂
制定安全操作 规程：确保员 工熟悉并遵守 压裂作业的安 全规定和操作
流程。
定期培训：对 员工进行压裂 作业安全培训 提高员工的安 全意识和操作
技能。
设备维护保养： 定期对压裂设 备进行维护保 养确保设备正 常运行防止事
故发生。
安全检查：对 压裂作业场所 进行定期安全 检查及时发现 并消除安全隐
患。
环保要求与合规性
压裂基础知识
,
汇报人：
目录
CONTENTS
01 添加目录标题 02 压裂定义与目的 03 压裂技术原理 04 压裂材料选择 05 压裂效果评价
06 压裂安全与环保
单击添加章节标题
第一章
压裂定义与目的
第二章
压裂定义
压裂是利用地面高压泵组通过井口向油层挤注高压液体使油层产生裂缝或扩大裂缝将油层中原 始油流通道扩大达到增产增注的目的。
添加剂作用与选择
降低压裂液粘度提高携砂能力 稳定支撑剂防止破碎和沉降 降低摩擦阻力减少压裂液的滤失 调节压裂液的稠化剂和交联剂控制压裂液的流变性和稳定性
压裂材料成本分析
支撑剂：选择不同类型和规格的支撑剂其成本也不同
压裂液：根据不同的压裂工艺和地层条件需要选择不同类型的压裂液其成本也相应不 同
添加剂：为了提高压裂液的性能需要添加一些添加剂这些添加剂的成本也需要考虑
压裂材料选择
第四章
支撑剂类型与性能
石英砂：成本低适用于浅层压 裂
陶粒：强度高适用于深层压裂
树脂覆膜砂：耐高温适用于高 温地层压裂
制定安全操作 规程：确保员 工熟悉并遵守 压裂作业的安 全规定和操作
流程。
定期培训：对 员工进行压裂 作业安全培训 提高员工的安 全意识和操作
技能。
设备维护保养： 定期对压裂设 备进行维护保 养确保设备正 常运行防止事
故发生。
安全检查：对 压裂作业场所 进行定期安全 检查及时发现 并消除安全隐
患。
环保要求与合规性
压裂基础知识
,
汇报人：
目录
CONTENTS
01 添加目录标题 02 压裂定义与目的 03 压裂技术原理 04 压裂材料选择 05 压裂效果评价
06 压裂安全与环保
单击添加章节标题
第一章
压裂定义与目的
第二章
压裂定义
压裂是利用地面高压泵组通过井口向油层挤注高压液体使油层产生裂缝或扩大裂缝将油层中原 始油流通道扩大达到增产增注的目的。
添加剂作用与选择
降低压裂液粘度提高携砂能力 稳定支撑剂防止破碎和沉降 降低摩擦阻力减少压裂液的滤失 调节压裂液的稠化剂和交联剂控制压裂液的流变性和稳定性
压裂材料成本分析
支撑剂：选择不同类型和规格的支撑剂其成本也不同
压裂液：根据不同的压裂工艺和地层条件需要选择不同类型的压裂液其成本也相应不 同
添加剂：为了提高压裂液的性能需要添加一些添加剂这些添加剂的成本也需要考虑
压裂工艺基础知识介绍
前置液
• 作用
– – – – 造缝 降温 减少 携砂液滤失 防砂卡
• 要求
– 一定粘度 – 足够用量
携砂液
• 作用
– 将支撑剂代入裂缝 – 继续扩张裂缝 – 冷却地层
• 要求
– 粘度高 – 携砂能力强
顶替液
• 作用
– 中间顶替液 – 尾注顶替液
• 要求
– 用量适当，避免过量顶替
（二） 压裂液性能要求
水基压裂液种类A
• 田箐胶水基压裂液
– 成胶剂：田箐 – 交链剂：硼砂、硼酸、重金属盐类 – 破胶剂：淀粉酶、氧化剂 – 特点 A、丰富、配制方便 B、摩阻低 C、悬砂性能较好，砂比可达20～25％ D、滤失低 E、不溶物较多，水溶液易变质
水基压裂液种类B
• 羧甲基田箐胶水基压裂液
– 成胶剂：羧甲基田箐 – 特点 与前相比，不溶物较少，残渣含量由20～ 30％下降到5～10％
压裂液滤饼和浓缩对地层的伤害
在生产过程中滤饼阻碍地层流体向裂缝 的流动，并且由于裂缝闭合，支撑剂嵌入，滤 饼占据了部分以至整个支撑剂颗粒之间的孔隙， 导致裂缝导流能力大大降低。压裂施工和裂缝 闭合过程的压裂液滤失要导致交联聚合物在裂 缝中的浓度升高即浓缩。对高度浓缩的压裂液， 常规破胶剂用量不可能实现破胶降解，将会形 成大量残胶，严重影响裂缝导流能力。
压裂工艺及设计简介
采油工艺研究所
一、前言
油气井增产方法 水力压裂的历史 各类储层中增产方法的使用 压裂在勘探开发中的作用
油气井增产方法
• • • • • 油气井产量低的主要原因 油气井增产途径 水力压裂 酸化 新工艺、新技术
油气井产量低的主要原因
• • • • 近井地带受伤害，导致渗透率严重下降 油气层渗透性差 地层压力低，油气层剩余能量不足 地层原油粘度高
《压裂基础培训》课件
环境保护法规的限制
随着全球对环境保护意识的提高，许多国家对压裂技术中的用水 、废弃物处理等方面提出了更严格的法规和限制。
技术更新换代的压力
随着油气开采难度的增加，对压裂技术的要求也越来越高，需要不 断更新技术和设备来满足开采需求。
高成本与低效益的矛盾
压裂技术的实施成本较高，而油气价格受市场波动影响大，导致压 裂技术的经济效益不稳定。
压裂技术的发展经历了从传统水力压裂到新型复合压裂的演变，技术不断进步和创新。
详细描述
自20世纪50年代以来，压裂技术经历了多个发展阶段。最初的传统水力压裂技术使用 单一的液体或气体来施加压力。随着技术的进步，复合压裂技术开始出现，结合了多种 液体和支撑剂来提高压裂效果。如今，新型的复合压裂技术已经成为主流，能够更有效
《压裂基础培训》ppt课件
• 压裂技术概述 • 压裂技术的基本原理 • 压裂技术的主要设备 • 压裂技术的实际应用案例 • 压裂技术的挑战与未来发展
01 压裂技术概述
压裂技术的定义
总结词
压裂技术是一种通过施加压力将岩石破碎，从而释放和增加油气井产量的技术 。
详细描述
压裂技术是一种广泛应用于油气开采领域的增产技术。通过使用高压力将岩石 破碎，形成裂缝，使油气在井筒内流动更加顺畅，从而提高油气的产量。
04 压裂技术的实际应用案例
油田开发中的应用案例
案例一
某油田采用压裂技术提高采收率 ，通过压裂改造，单井产量提高
30%，最终实现增产目标。
案例二
某油田针对低渗透油藏，采用压裂 技术实现有效开发，通过优化压裂 参数和工艺，提高了储层渗透率和 产能。
案例三
某油田在老油田二次开发中，利用 压裂技术对老井进行改造，成功挖 掘出剩余油藏潜力，提高了采收率 。
随着全球对环境保护意识的提高，许多国家对压裂技术中的用水 、废弃物处理等方面提出了更严格的法规和限制。
技术更新换代的压力
随着油气开采难度的增加，对压裂技术的要求也越来越高，需要不 断更新技术和设备来满足开采需求。
高成本与低效益的矛盾
压裂技术的实施成本较高，而油气价格受市场波动影响大，导致压 裂技术的经济效益不稳定。
压裂技术的发展经历了从传统水力压裂到新型复合压裂的演变，技术不断进步和创新。
详细描述
自20世纪50年代以来，压裂技术经历了多个发展阶段。最初的传统水力压裂技术使用 单一的液体或气体来施加压力。随着技术的进步，复合压裂技术开始出现，结合了多种 液体和支撑剂来提高压裂效果。如今，新型的复合压裂技术已经成为主流，能够更有效
《压裂基础培训》ppt课件
• 压裂技术概述 • 压裂技术的基本原理 • 压裂技术的主要设备 • 压裂技术的实际应用案例 • 压裂技术的挑战与未来发展
01 压裂技术概述
压裂技术的定义
总结词
压裂技术是一种通过施加压力将岩石破碎，从而释放和增加油气井产量的技术 。
详细描述
压裂技术是一种广泛应用于油气开采领域的增产技术。通过使用高压力将岩石 破碎，形成裂缝，使油气在井筒内流动更加顺畅，从而提高油气的产量。
04 压裂技术的实际应用案例
油田开发中的应用案例
案例一
某油田采用压裂技术提高采收率 ，通过压裂改造，单井产量提高
30%，最终实现增产目标。
案例二
某油田针对低渗透油藏，采用压裂 技术实现有效开发，通过优化压裂 参数和工艺，提高了储层渗透率和 产能。
案例三
某油田在老油田二次开发中，利用 压裂技术对老井进行改造，成功挖 掘出剩余油藏潜力，提高了采收率 。