水力压裂新技术

Flow rate Prop conc
7
6 – 停止注入后，液体不断滤失 到渗透性地层 7 – 裂缝闭合在支撑剂上，形成了 一条导流通道
一、概述
2、水力压裂的目的

提高油井的产能－－产的更多、更快。 压开了一条或多条有导流能力的裂缝通道通 过近井地带的伤害区。

延伸了裂缝的通道，使其有足够的深度进入
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 6-1 6-2 6-3 6-4 6-5 6-6 6-7 5- 5- 5- 5- 5- 5- 5- 5- 5- 5- 5-
二、水力压裂工艺技术
重复转向压裂技术（新技术）
4.现场实施及效果分析
增产情况： 新杨11－2井 该井于2002年1月投产，初期日产油1.0t，含水55%；2002年3月压裂改造， 初期日产油6.1t，含水32.5%。后来日产油1.3t，含水84.7%。为了提高单井
二、水力压裂工艺技术
重复转向压裂技术（新技术）
4.现场实施及效果分析
2005年江苏油田选择了两口井实施重复转向压裂，转向和增产效果都 很明显：
转向情况：
沙19－14井小型压裂测得人工裂缝方位为 北东向105.8度，加转向剂后，主压裂测得裂缝
方向为北东向54.9度，裂缝转向50.9゜
新杨11－2井小型压裂测得人工裂缝方位 为北东向79.5度，加转向剂后，主压裂测得裂
二、水力压裂工艺技术
2、压裂材料
（1）压裂液
1）作用：
压裂液的基本作用为：压开裂缝并使之延伸、降低地层温度、 输送并铺置支撑剂、压裂后液体能最大限度的破胶与返排，减少 对裂缝及油层的伤害。 2）分类： 前置液（压开油层、降温）、携砂液（携带砂子）、顶替液（ 将井筒中的砂浆顶入地层）
二、水力压裂工艺技术
液体进入未压开层，
从而达到改造多层的
目的。
二、水力压裂工艺技术
增能助排压裂工艺技术就是
3、压裂工艺技术
在前置液中打入液态氮或液态二 氧化碳，以提高返排能力，达到 增产增注的目的。
增能助排
二、水力压裂工艺技术
重复转向压裂技术（新技术） 经过水力压裂后的油气井,在生产过程中由于种 种原因可能导致裂缝闭合、压裂失效。对这类油气井 很自然就会采取重复压裂措施以保证油藏稳产增产、 提高油气采收率。目前美国压裂井的近1/3为重复压 裂井。
单层压裂管柱（Ⅱ）
二、水力压裂工艺技术
分层压裂技术
分层压裂分为两种情况： 1、单层压裂管柱（Ⅱ） （封两头压中间） （2）工作原理 ①按要求配好管柱；连接管线，循环泵，试压，替液： ②油管内蹩压15MPa坐封封隔器； ③继续蹩压18MPa-20MPa打开定压喷砂器；
保护层 水力锚
Y341可洗井封隔器 压裂层 定压喷砂器 Y341可洗井封隔器 水力锚 保护层 平衡滑套 球 座
一、概述
3、压裂选井原则
遇有下列特殊情况的井，一般不轻 易进行压裂： 1）测试资料少，情况不清的井层。 2）靠近油水边界或离水层较近的井层。
3）井况不好的井。
一.概述
二.水力压裂工艺技术 三.压裂施工过程中的作业质量控制
四.发展方向
二、水力压裂工艺技术
1、水力压裂原理
水力压裂就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岩石抗张强度时，便在井底附近地层产 生裂缝，然后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高导流能力的填砂裂缝，使井达 到增产增注的目的。
水力压裂裂缝的延伸
施工过程中典型的压力、排量、砂比曲线
1 – 开始泵入液体，裂缝张开 2 – 随着液体的泵入，裂缝不断 延伸
1
2 3 4
Surface pressure 5 6
3 – 支撑剂进入裂缝，悬浮在压 裂液中 4 – 随着液体的泵入，支撑剂被推 的越来越远 5 –随着液体的泵入和滤失，支 撑剂到达裂缝的端部
后续工作液不能向裂缝和高渗透带进入，从而压使裂液进入高应力区或新
裂缝层，促使新缝的产生。产生桥堵的转向剂在施工完成后溶于地层水或
压裂液，不对地层产生污染。
二、水力压裂工艺技术
重复转向压裂技术（新技术）
2.转向剂技术特点 强度高：具有很高的承压能力； 形成滤饼：在地层可以形成滤饼，封堵率高，封堵效果好； 可溶性好：在压裂液中可以完全溶解，不造成新的伤害； 有利于返排：内含表面活性剂，有利于助排；
二、水力压裂工艺技术
重复转向压裂技术（新技术）
对于重复压裂,目前国内外实施的重复压裂有两种方式：
(1)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,但这样压裂往往增产幅度较小，有效期较短。 (2)层内压出新裂缝。即压裂裂缝延伸方位与原裂缝发生一定 角度的偏转，以提高油井的泄油面积、提高水驱波及系数，提高 油藏的采收率，这类压裂往往效果比较好。
期日产液9.0m3，不含水，目前日产液10.2m3，日产油9.2m3，含水9.8％，
增产量效果非常明显达到了重复压裂转向的目的。。
二、水力压裂工艺技术
重复转向压裂技术（新技术）
4.现场实施及效果分析 增产情况：
沙19-14井压裂前后产量对比图 12 10 8 6 4 2 0 液量 油量 措施前产油量
方法操作简单：投入方法简单，不会给压裂工艺带来新的负担；
时间可控：所需的压力和封堵时间，可以通过应用量剂大小、成分组成、
颗粒大小控制。
二、水力压裂工艺技术
重复转向压裂技术（新技术）

3.转向压裂工艺技术
该压裂工艺技术与常规压裂工艺技术的区别在于： 转向压裂工艺技术就是在前置液中适时地加入适量转
向剂，其它方面与常规压裂工艺技术一样。
储层来进一步提高产量。

设置裂缝通道，改变了储层内流体的流动。
一、概述
2、水力压裂的目的
一、概述
3、压裂选井原则
1）选择有一定储量基础，采出程度低的井层。
2）选择严重堵塞的井层。 3）选择高速采油区块中的低速带上的老油井。 4）选择投产时间不长，产量（注水量）下降快 的井层。
5）选择有一定储量基础，但较高的井层（转向 压裂）。
3、压裂工艺技术
要实现多层同时压 开，必须调整Δ ppf。可
限流压裂
224.2Q Pp 2 2 4 C N D
2
以看到限流压裂通过调
整射孔数目和孔径，可
以达到同时压开各层的 目的。
二、水力压裂工艺技术
投球压裂是在首
3、压裂工艺技术
先压开的层加砂完成
后投入一定数目的塑
投球压裂
料球进行封堵，迫使
球 座
压裂层
单层压裂管柱（Ⅰ）
二、水力压裂工艺技术
分层压裂技术
分层压裂分为两种情况： 1、单层压裂管柱（Ⅱ）
压裂层 保护层 水力锚
Y341可洗井封隔器 定压喷砂器 Y341可洗井封隔器 水力锚 保护层 平衡滑套 球 座
（封两头压中间）
（1）管柱结构
该管柱由安全接头、水力
锚、Y341可洗井压裂封隔器、 定压喷砂器、平衡阀、球座等 组成 。
水力压裂新技术
（重复转向、分层压裂）
一.概述
二.水力压裂工艺技术 三.压裂施工过程中的作业质量控制
四.发展方向
一、概述
1、水力压裂历史：
水力压裂技术自1947年投入现场应用 以来，经过半个多世纪的完善和发展， 已经成为提高单井产量的基本措施手段 之一。目前，该技术已普遍应用于低、 中高渗透油藏的增产改造，取得了显著 的增产效果。
二、水力压裂工艺技术
3、压裂工艺技术 （以前采用） 1）常规压裂 2）限流压裂
3）投球压裂
4）增能助排
二、水力压裂工艺技术
3、压裂工艺技术 常规压裂
井筒准备： 提出井内生产管柱
接箍 压裂层 压裂层 压裂层
探砂面
冲砂 通井刮削 洗井、下压裂管柱
人工井底
二、水力压裂工艺技术
3、压裂工艺技术 常规压裂
二、水力压裂工艺技术
重复转向压裂技术（新技术） 1.重复转向压裂技术原理 重复转向压裂技术是应用转向 剂使流体在地层中发生转向,在压裂
接箍
中可以暂堵老缝,从而造出新缝。主
要作用有：纵向剖面的新层启动；
新层压开 新裂缝产生 新层压开
重复压裂的平面上的裂缝转向，产
生新的裂缝。
人工井底
二、水力压裂工艺技术
二、水力压裂工艺技术
分层压裂技术（新技术）
江苏油田多为低渗、复杂小断块薄互层油藏，生产井大都采 用笼统开发，三大矛盾突出，而且随着油田开发的不断深入，部 分层动用程度较高而部分层动用程度较低；同时有些井由于层系 多、且有一定的跨度，动用程度都不太理想。对这些井以往大都 采用笼统压裂，这种压裂方式常常只压开动用程度高的层，动用 程度低的层很难压开，或者层系多很难全部压开，因而压裂效果
分层压裂技术
保护层
分层压裂分为两种情况： 1、单层压裂管柱（Ⅰ）
水力锚
Y341可洗井封隔器
（封上压下）
（2）工作原理 ①按设计要求配好管柱；连接管线，循环泵， 试压，替液，油管内蹩压15MPa坐封封隔器 ，继续 打压18MPa-20MPa将球蹩掉； ②然后提高压力替前置液，按照压裂设计要求 进行压裂施工； ③在高压施工过程中向套管内打平衡； ④关井平衡，然后直接上提管柱起出封隔器及 压裂管柱 。
增产情况：
新杨11-2井压裂前后产量对比图 16 14 12 10 8 6 4 2 0 5-8 510 512 514 516 518 520 522 524 526 528 530 液量 油量 措施前产油量