压裂常用概念
水力压裂概述
水力压裂概述发布：本站来源：济南多吉利减小字体增大字体水力压裂概述一、单井水力压裂的增产作用及其效果预测方法从油藏工程观点看，水力裂缝是油层中带有方向性的具有一定长、宽、高的几何形状的高渗带。
单井压裂后，水力裂缝与井筒所组成的系统，与油层连通的面积远大于无水力裂缝时井筒的面积，显著地降低了单井生产时地层的渗流阻力，这是压裂改造后单井的基本增产机制。
当钻开油层后，井底附近地带因受钻井液等伤害而使产量下降，通过压裂使水力裂缝穿过伤害地带（一般伤害带小于2m）进入未受伤害的油层，使未伤害油层中的油流通过水力裂缝进入井筒，恢复并提高了井的自然产能。
在单井压裂时，往往两种机制都起作用。
一般来说，在相对较高的渗透率油藏，由于生产井压后投产很快就进入拟稳态流状况，所以产量预测求解可以用径向流动方程，通常，这可用Prats 与McGuire 和Sikora 方法来求解。
相反地，在渗透率相对较低的油藏，生产井压后投产，油层中液体将长时间保持非稳态流状况，所以对裂缝的影响应在非稳态条件下求解，可应用非稳态流的单相油藏数值模拟或Agarwal 等人或Holditch 等人的典型曲线图版。
若油藏处于注水开发期并进行了整体压裂，其产量预测需使用三维三相油藏数值模拟。
正确地使用压后产量的模型与计算方法，是进行压裂经济优化设计的基础。
（一）稳态与拟稳态条件下水力裂缝的增产作用与效果预测方法相对渗透率较高的油藏中的井，压后投产可较早出现稳态与拟稳态渗流情况，其最通用的两种增产预测方法是Prats 法与McGure 和Sikora 法。
1．Prats 法Prats 提出用井径扩大的概念来评估井被压裂后垂直裂缝对油层改造的作用，即“有效井筒半径r′w。
这是用于确定增产倍数最简易的方法。
假设条件为稳态流动（产量恒定，外边界压力恒定），圆形泄流面积，不可压缩流体，单相渗流，无限裂缝导流能力（在r′w范围内渗流阻力为零），支撑缝高等于油层厚度，无油层伤害。
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；
压裂相关概念
是沿纵向的弹性模量。
杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量
到的力；ΔL/L叫应变，其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长
（Young's modulus），又称拉伸模量（tensile modulus）是弹性模量（elastic modulus or modulus of elasticity）中最常见的一种。
杨氏模量衡量的是一个各项同性弹性体的刚度（stiffness），定义为在胡克定律适用的范围内，单轴应力和单轴形变之间的比。
与弹性模量是包含关系，除了杨氏模量以外，弹性模量还包括体积模量（bulk modulus）和剪切模量（shear modulus）等。
Young's modulus E, shear modulus G, bulk modulus K, 和Poisson's ratio ν 之间可以进行换算，公式为：E=2G(1+v)=3K(1-2v)。
泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变
断裂韧性表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标。
在加载速度和温度一定的条件下，对某种材料而言它是一个常数。
当裂纹尺寸一定时，材料的断裂韧性值愈大，其裂纹
失稳扩展所需的临界应力就愈大；当给定外力时，若材料的断裂韧性值愈高，其裂纹达到失稳扩展时的临界尺寸就愈大。
闭合压力 closure pressure
筒称闭合应力。
系指泵注停止后,作用在裂缝壁面上使裂缝似闭未闭的力。
...可用下式计算：裂缝闭合压力=瞬时关井（井口）压力+
井筒液柱压力-油层压力。
裂缝闭合压力的大小与最小水平应力有关，它是影响裂缝导流能力的重要因素。
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
体积压裂
体积压裂1体积压裂体积压裂是指在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率。
1.1体积压裂机理体积压裂的作用机理：通过水力压裂对储层实施改造，在形成一条或者多条主裂缝的同时，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，实现对天然裂缝、岩石层理的沟通，以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝，并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝，以此类推，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络。
从而将可以进行渗流的有效储层打碎，实现长、宽、高三维方向的全面改造，增大渗流面积及导流能力，提高初始产量和最终采收率。
1.2体积压裂的地层条件1)天然裂缝发育，且天然裂缝方位与最小主地应力方位一致。
在此情况下，压裂裂缝方位与天然裂缝方位垂直，容易形成相互交错的网络裂缝。
天然裂缝的开启所需要的净压力较岩石基质破裂压力低50%。
同样，有模型研究复杂天然裂缝与人工裂缝的关系，以及天然裂缝开启的应力变化等，建立了天然裂缝发育与扩展模型，研究表明，在体积改造中，天然裂缝系统会更容易先于基岩开启，原生和次生裂缝的存在能够增加复杂裂缝的可能性，从而极大地增大改造体积。
2)岩石硅质含量高(大于35%)，脆性系数高。
岩石硅质(石英和长石)含量高，使得岩石在压裂过程中产生剪切破坏，不是形成单一裂缝，而是有利于形成复杂的网状缝，从而大幅度提高了裂缝体积。
3)敏感性不强，适合大型滑溜水压裂。
弱水敏地层，有利于提高压裂液用液规模，同时使用滑溜水压裂，滑溜水黏度低，可以进入天然裂缝中，迫使天然裂缝扩展到更大范围，大大扩大改造体积。
2太沙基有效应力原理太沙基（K. Terzaghi）早在1923年就提出了有效应力原理的基本概念，阐明了粒材料与连续固体材料在应力--应变关系上的重大区别，从而使土力学成为一门独立学科的重要标志。
σσ+μ=’式中σ为平面上法向总应力, kPa; σ′为平面上有效法向应力, kPa; μ为孔隙水压力, kPa。
位移不连续法,压裂,诱导应力
位移不连续法,压裂,诱导应力
位移不连续法（DDA）是一种用于模拟岩石断裂和地质构造发育过程的数值方法。
它基于岩石力学原理，通过将岩石体划分为许多小块，并考虑它们之间的位移不连续性来模拟岩石断裂的过程。
这种方法能够较好地模拟岩石体内部的应力和位移分布，对于地质构造演化和岩石断裂机制的研究具有重要意义。
压裂是一种常见的油气田开发技术，通过将高压液体（通常是水和脉动剂）注入到油气层中，使岩石发生裂缝并增加渗透性，从而促进油气的产出。
压裂技术可以有效提高油气田的产能，是目前油气开发中不可或缺的重要技术手段之一。
诱导应力是指在岩石体内部或地质构造中，由于外部作用力或构造运动等因素而引起的应力状态变化。
诱导应力可以是地质构造演化的结果，也可以是外部力学作用的影响，对于岩石的变形和断裂具有重要影响。
诱导应力的研究对于理解地质构造演化和预测地震等具有重要意义。
综上所述，位移不连续法、压裂和诱导应力是地质学和岩石力学领域中重要的概念和技术，它们在研究地质构造演化、岩石断裂
机制和油气田开发等方面具有重要的理论和应用价值。
通过深入研究和理解这些概念和技术，可以更好地指导地质资源开发和地质灾害防治工作。
胜利油田“金钥匙”比赛作业工程试卷A及答案
一、填空（每空0.5分）1、（油水接触面）与（油藏最高）点的高度差，称为油藏高度2、油层（厚度）大，倾角小，油气藏下部承托着（油气）的水称为底水3、油气藏划分为构造油气藏（地层油气藏）和（岩性油气藏）三大类型4、石油是天然生成的以（碳氢化合物）为主的（液态）混合物，为可燃有机矿产之一5、组成石油的化学元素主要是（碳）和（氢）6、由于温度下降，由（液态）石油开始凝固为（固态）时的温度称为凝固点7、石油的溶解性是指石油能溶解于（氯仿）四氯化碳、苯、石油醚、（乙醇）等多种有机溶剂的性质8、天然气的组成其组成分为（烃）与（非烃）两大类9、天然气的相对密度是指在相同的温度和（压力）条件下，天然气的（密度）与同体积干燥空气的密度比值10、作业设备是搞好油田油水井（增产）（增注）措施的必要装备之一二、判断<1> 杆式抽油泵包括定筒式顶部固定杆式泵、定筒式底部固定杆式泵、动筒式底部固定杆式泵、动筒式顶部固定杆式泵。
()<2> 斜井泵能用于水平井段。
()<3> 螺杆泵的扬程受液体粘度影响大。
粘度越高，泵效越好，所以扬程就越大。
()<4> 无游梁式抽油机都是靠砝码平衡的。
()<5> 特形双驴头游梁式抽油机正转时驴头慢提快放，适用于抽稀油。
()<6>游梁式抽油机中的“四连杆机构”是指抽油机的曲柄、连杆、横梁及游梁。
()<7> 常规复合平衡抽油机中复合平衡是指曲柄平衡加游梁平衡。
()<8>异相曲柄复合平衡抽油机中异相指曲柄中心与平衡重中心线间有一相位角()<9> 链条式抽油机特点是：抽油杆直接悬挂在抽油机的换向器上，采用对称布置，整机受力状态好。
抽油机的平衡重两侧对称的布置减少了平衡宽带负荷重量，重块砝码直接平衡能实现较好的平衡性。
()<10>“该机采用双天轮结构，驱动轮为渐开线形，负荷轮为圆形，并与驱动轮同轴固定在一起，负荷轮一侧悬挂抽油杆，另一侧悬挂曲柄平衡重。
油水井双向堵水压裂说课
油水井双向堵水压裂说课
摘要：
一、油水井双向堵水压裂的概念与原理
二、油水井双向堵水压裂的具体操作流程
三、油水井双向堵水压裂的优势与应用范围
四、油水井双向堵水压裂的发展前景
正文：
一、油水井双向堵水压裂的概念与原理
油水井双向堵水压裂是一种针对油水井渗透率降低、产量下降等问题而采取的井筒改造措施。
它是通过向井筒内注入特定的压裂液体系，形成高压流体驱动力，使地层产生裂缝，并在裂缝中形成堵塞物，从而改善油水井的渗透性，提高油气产量。
二、油水井双向堵水压裂的具体操作流程
1.前期准备：对油水井的地质条件、井筒结构等进行详细分析，制定合适的压裂方案。
2.压裂液体系的配制：根据地层特性，选择合适的压裂液体系，如聚合物压裂液、凝胶压裂液等。
3.压裂过程：将压裂液体系注入井筒，通过井口阀门控制流量和压力，使地层产生裂缝。
4.堵水过程：在裂缝中注入特定的堵塞物，如砂粒、微球等，使裂缝保持开放状态，防止流体流失。
5.后期跟踪：对压裂效果进行监测，及时调整生产参数，保证油水井长期
稳定生产。
三、油水井双向堵水压裂的优势与应用范围
1.优势：油水井双向堵水压裂技术具有提高渗透率、增加产量、延长油气井寿命等优点，同时还能提高油气井的开发效益。
2.应用范围：该技术适用于各种类型的油水井，尤其对于低渗透、低压、高含水率的油气井改造效果更为显著。
四、油水井双向堵水压裂的发展前景
随着我国油气资源的日益枯竭，油水井双向堵水压裂技术在提高油气产量方面将发挥越来越重要的作用。
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体积压裂：stimulated reservoir volume (SRV)
缝网压裂：Fracture network
同步压裂：synchronous fracturing
整体压裂：integral fracturing
体积压裂是指在水力压裂过程中, 使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移, 形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络, 从而增加改造体积, 提高初始产量和最终采收率。
同步压裂技术是指2口或更多的邻近平行井同时压裂，目的是使地层收到更大的压力作用，从而通过增加水力裂缝网的密度，产生一个复杂的裂缝三维网络，同时也增加压裂工作的表面积。
同步压裂的收效大，压裂设备利用率高，但是此技术费用高。
在美国体积压裂、同步压裂对页岩气的增产方面应用的比较多。
缝网压裂技术是利用储层两个水平主应力差值与裂缝延伸净压力的关系, 当裂缝延伸净压
力大于储层天然裂缝或胶结弱面张开所需的临界压力时,产生分支缝或净压力达到某一数值能直接在岩石本体形成分支缝,形成初步的缝网系统;以主裂缝为缝网系统的主干,分支缝可能在距离主缝延伸一定长度后又回复到原来的裂缝方位, 或者张开一些与主缝成一定角度
的分支缝,最终都可形成以主裂缝为主干的纵横交错的网状缝系统, 这种实现网状效果的压裂技术统称为缝网压裂技术。
可参考雷群. 用于提高低特低渗透油气藏改造效果的缝网压裂技术. 石油学报
而整体压裂个人认为是结合井网而进行的压裂施工。
而整体压裂都是针对低渗低压储层进行的压裂技术。
首先，缝网压裂和整体压裂提出是相对于常规低渗透的，体积压裂和同步压裂多在页岩气压裂中提到
整体压裂是针对相应的井网进行压裂优化，比如缝长、缝宽、缝长比等，用于常规低渗透压裂！
同步压裂，是通过两口以上的井同时压裂，改变了地应力特征（裂缝不再沿最大主应力方向延伸），产生裂缝网络，多应用于页岩气压裂！
主要是区分缝网压裂和体积压裂：这两者是有区别的，把这两个等同我觉得是有误的！
缝网压裂提的比较早，只要压裂多裂缝，就是缝网压裂，在常规低渗透以及高渗透储层中都可以应用！
体积压裂针对是页岩气压裂，压裂的目标不仅是多裂缝，更是SRV——改造的体积，或者要得到最大的裂缝表面积，这是根据页岩气的气储状态而决定的！
希望对你有些帮助
整体压裂和其他两个都不是一类概念，不是一般的单井增产增注方法，而是油田总体开发方案中一个重要组成部分。
整体压裂优化设计是以右侧总体作为一个工作单元，充分考虑非均质行，优化设计水力裂缝与油藏之间的组合，预测在水力裂缝作用下，油藏在不同开发阶段的动态变化及对扫油效率的影响，同时评价压裂实施后其实际效益与设计吻合度，为进一步完善提高压裂设计方案提供实践依据。
另外，体积压裂的实质是在储层中形成缝网系统，所以体积压裂和缝网压裂是同一个概念，有不同的实现方法工艺措施。
同步压裂是一种具体的压裂方法，也可以实现缝网系统，所以它也是体积压裂的范畴。
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整体压裂：此概念是相对于开发压裂而言，也就是说在已经形成比较完善的开发井网的基础上，油气井进行改造，提高产量，此时要在了解地应力方位的基础上研究井网、井距以及优化裂缝的缝长、压裂规模等，一方面保证处于裂缝最有利方位的井推迟见水，避免“优势大通道”的形成另一方面使得注水难以波及的边井、角井提高波及程度。
总之一句话就是“成熟的井网上进行压裂，并且使得油井尽量推迟见水时间”
缝网压裂和体积压裂：国外没有这两个概念，国外仅有的与之接近的概念是“stimulated reservoir volume”也就是压裂改造油藏体积，所指的含义：压裂后新张开的裂缝和再次张开的次生裂缝所波及到的体积，此概念是定性的概念，无法精确的定量分析，一般采用"裂缝监测"结果来描述。
国内提出这两个概念是由于非常规储层的开发所需。
其实我们所进行的压裂所有的都可以算是个体积压裂并且也都形成了缝网（而我们目前常规气藏中形成的裂缝假设为双翼的对称缝，且在一个平面上，其实在现场这种是不可能的，多多少少都要在主裂缝的周围产生一定次生裂缝），只不过是程度不同而已。
缝网压裂：是国内最近提出的，国外好像没有此概念。
压裂过程中，主裂缝已经形成，当主裂缝延伸到适当的时候，通过加入转向剂或者大粒径陶粒在主裂缝中造成脱砂，从而使得液体转向形成新的裂缝，最后形成裂缝网络，此就是所谓的“缝网压裂”；此概念没有任何的理论基础，其所谓的两向应力差决定因素也缺乏可信的论据。
体积压裂：此概念更是国内压裂界构思出来的独有名词，国外所说的SRV主要是针对非常规储层如页岩气、致密气等，是因为他们经过大量的裂缝监测数据和产量对比分析后发现，当改造的裂缝波及体积越大的时候，其产量越高，两者之间有正相关关系，所以压裂的时候要尽量增大“改造油藏体积-SRV”——所以采用水平井完井，水平井分段压裂，分簇射孔，这样就可以形成多条裂缝，从而也就形成了“改造体积”，以提高产量，国外是先有“因”，后有“果”。
而国内则是因为“果”，所以我们要“因”，理念完全不同。
我个人感觉有点哗众取宠的味道，不符合搞科研的严谨态度。
同步压裂：此概念比较好理解，此概念的提出也主要是由于国外页岩气开发步伐的加快而导致。
在两口相邻的水平井（一般水平距离不超过600m）同时用两套车组进行交替时分段压裂（拉链式）或者同时压裂，压裂过程中通过裂缝的起裂造成改变就地应力场，由于应力的相互干扰（距离远了就干扰不了），使得最后形成的裂缝网络更加复杂，提高整个裂缝的复杂程度，最终提高改造体积和产量。
文献显示该技术在barnett页岩中用的比较多，但是从增产数据来看，产量有一定的提高，但是同步压裂井所谓明显的产量提高则无法得到。
不过该工艺则是一个非常新的工艺。
以上是我个人的真实想法以及浅见，不过在现实中开会讨论的时候，我不会说出这些东西的，说出去领导肯定要k我。
欢迎各位板砖。