国外非常规储层压裂新技术及未来技术发展讲义
压裂工艺ppt
05
02
详细描述
某水电站采用压裂工艺成功增加了发电量， 通过优化水轮机叶片形状和运行参数，提高 了水能利用率和发电效率。
04
详细描述
采用压裂工艺可以降低水电站运营成本，通 过降低维修和能源消耗费用，提高了运营效 益。
06
详细描述
压裂工艺可以有效地提高水能利用率，通过 优化水轮机叶片形状和运行参数，增加了水 的动能转化为电能的效率。
压裂工艺ppt
xx年xx月xx日
contents
目录
• 压裂工艺概述 • 压裂工艺流程 • 压裂工艺应用范围 • 压裂工艺优势与挑战 • 压裂工艺发展趋势与展望 • 案例分析
01
压裂工艺概述
压裂工艺定义
压裂工艺是一种将石油或天然气开采到地面的技术，通过向 地下施加高压，使地下岩石破裂并形成裂缝，从而增加地下 石油或天然气的流动性，提高石油或天然气的开采效率。
压裂工艺挑战
高成本和技术要求
压裂工艺需要高昂的成本和技术支 持，包括压裂车、高压管汇、支撑 剂等设备和材料。
环境污染和健康危害
压裂工艺过程中会产生大量的废水 和废气，对环境和人类健康造成危 害。
地质条件限制
压裂工艺受地质条件限制，如地层 厚度、岩石类型和裂缝发育程度等 。
操作风险
压裂工艺操作过程中存在各种风险 ，如井喷、设备故障等，需要严格 的操作规程和安全措施。
天然气储存与运输案例
总结词
增加储气量
详细描述
某天然气储存设施采用压裂工艺成功增加了储气量，通过 优化储层改造方案和注气技术，提高了储气库的储气效率 和注气速度。
总结词
降低运输成本
详细描述
采用压裂工艺可以降低天然气运输成本，通过降低管道建 设和维护费用，提高了管道运输效率。
《压裂基础培训》课件
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 。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂工艺技术是一种在油气开采过程中常用的增产技术。
随着油气资源的日益枯竭和能源需求的不断增加，水平井压裂技术得到了广泛的应用和发展。
本文将对水平井压裂工艺技术的现状及展望作一详细的介绍。
1. 水平井压裂技术的起源水平井压裂技术起源于美国，上世纪90年代在美国的油气田开采中开始得到广泛应用。
通过对水平井进行定向钻井和高压液体介质的注入，从而将岩层进行压裂，增加了裂缝的面积和导流能力，提高了油气的产量。
2. 水平井压裂技术的应用水平井压裂技术在油田和气田的开发中得到了广泛的应用。
通过这一技术，能够有效地开采低渗透储层、致密砂岩和页岩气等非常规油气资源，提高了油气田的开采效率和产量。
3. 水平井压裂技术的发展随着油气资源的日益枯竭和能源需求的不断增加，水平井压裂技术的研究和发展也日益受到重视。
在技术方面，水平井的水平段长度和井眼直径越来越大，压裂技术也更加精细化和智能化；在装备方面，钻井设备和压裂设备也在不断更新和完善，提高了作业的效率和安全性。
4. 水平井压裂技术的问题水平井压裂技术在应用过程中也存在一些问题。
压裂液回收、裂缝控制、产能持续性等问题，需要在技术上不断攻关和改进。
二、水平井压裂工艺技术展望1. 技术的智能化和精细化未来，水平井压裂技术将朝着智能化和精细化的方向发展。
通过引入先进的传感技术和互联网技术，实现作业过程的实时监测和智能控制，提高作业的精准度和安全性。
2. 环保技术的研发和应用水平井压裂过程中产生的废水和废液对环境造成了一定的影响，未来需要加大对环保技术的研发和应用力度，实现压裂液的高效回收和再利用，降低对环境的影响。
3. 产能持续性技术的研究和应用水平井压裂工艺技术在增加了产能的也存在一定程度上的产能持续性问题。
未来需要加大对产能持续性技术的研究和应用，延长油气田的有效生产期，降低油气田的衰竭速度。
4. 新材料和新技术的推广应用水平井压裂工艺技术的发展也离不开新材料和新技术的推广应用。
非常规压裂液发展现状及展望
液 ） Ｖ Ｓ压 裂 液 以季 铵 类 表 面 活性 剂 为 主 要 成 ，Ｅ
分 ， 入反 离子 使 表 面 活性 剂 分 子 缔 合形 成 蠕 虫 加 状 胶 束 ， 予 流 体 黏 弹性 具 有 较 好 的 携 砂 性 能 。 赋 Ｖ Ｓ压裂 液 体 系 不 需 外 加 化 学 破 胶 就 能 自动 破 Ｅ 胶 ， 胶 液 表 面张 力 很 低 ， 破 返排 能 力 强 ， 压裂 液 且 残 渣含 量几 乎 为零 ； 同时 ， 系含有 大量 阳离 子表 体 面活性 剂 能够有 效 地 稳 定 黏 土 ， 裂 过程 中较 低 压 的表皮 效应 和油 层 污染能 有效 提高 油气 井压裂 改
（ ｅ ｉ 表面活性 剂） Ｅ Ｇ ｍｎ ｉ 。Ｖ Ｓ压裂液体系配制简
单， 只需 加入 表 面活性 剂 以及 无 机 盐 （ 离 子 ） 反 或
带 不 同电荷 的表 面 活 性 剂 ， 能 形 成具 有 黏 弹 性 就
的流体。体系不需要加入杀菌剂 ， 因为体系 中加 入的阳离子表面活性剂本身就具有杀菌的能力 ； 体系也不用加助排剂 ， 因为 Ｖ Ｓ Ｅ 压裂液体系本身
造 后 的产 能 Ｊ 。
要 措施 ， 非常 规 油 气 藏 与 常 规 油气 藏 的储 层 特 但 征存 在 巨大 差 异 ， 常 规 油 气 藏 （ 页 岩 气 及 致 非 如 密 砂岩 气 ） 心 通 常 表 现 为水 湿 ， 储 层 原 始 条 岩 且
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第 ｌ 一 ’６期 ３卷第 ’
很低 ， 而在 高剪切 速率下 压裂 液黏度 较低 ， 有利 于
2.压裂工艺技术讲义
目录第一节前言第二节大庆油田的水力压裂技术发展历史及现状第三节油层水力压裂的概念第四节压裂机理第五节优化压裂设计第六节压裂施工工艺1947年美国首次进行了采油井水力压裂增产作业,由于增产效果十分显著,因此该工艺技术受到普遍重视,研究不断深入、应用范围不断扩大。
五、六十年代，压裂主要作为单井的增产、增注措施;七十年代，进入低渗透油田的勘探开发领域,使许多没有工业开采价值的低渗透油气田,成为具有相当可采储量和开发规模的大油气田；其后，随着工艺技术发展和对油藏地质研究的不断深入，压裂工艺技术的应用领域也在不断拓宽，特别是用于调整层间矛盾、改善驱油效率及低渗油田的整体优化压裂开发，使压裂工艺技术成为提高采油速度和采收率及改善油田开发效益的重要手段。
据不完全统计,至九十年代年中期,世界上每年压裂作业井次已超过125万井次，大约完钻井数的35-40%进行了水力压裂。
美国是目前世界上油层压裂应用较多、工艺技术最先进、设备最优良的国家。
美国石油储量的25-30%是通过压裂改造才达到经济开采条件的。
我国已探明的低渗透地质储量约40亿吨,占全部探明储量的24.5%,这部分储量只有通过压裂改造才能具备工业开采价值。
大庆油田自1973年应用水力压裂以来,工艺技术不断创新,设备工具不断完善,下井原材料性能不断改进,应用效果不断提高，目前已达到了国内油层压裂行业的先进水平,为油田实现各阶段的开发目标,作出了巨大贡献。
1、工艺技术方面，压裂方式经历了笼统压裂、分层压裂，压裂工艺由最初的滑套式分层压裂，发展到目前适应各种井况和地层条件的选择性压裂、多裂缝压裂、限流法完井压裂、平衡限流法压裂、定位平衡压裂工艺、水平缝端部脱砂压裂、热化学压裂工艺、水平井压裂、斜直井压裂、小井眼压裂工艺、高能气体复合泡沫压裂等13套工艺技术。
压裂、CO22、设备方面,由初期的水泥车,人工加砂,发展到目前机械混砂、自动控制的K2000型及K1800型压裂车组。
水力压裂技术的近期发展及展望
二、技术原理
二、技术原理
水力压裂技术的基本原理是利用高压水流将岩层压裂，形成裂缝，从而增加 石油或天然气的渗透率和流动性。具体来说，水力压裂过程包括以下几个步骤：
二、技术原理
1、注入高压流体：通过泵站将高压流体（如水、化学溶液等）注入油井或气 井。
二、技术原理
2、压裂岩层：高压流体在井筒内产生巨大的压力，当压力超过岩层的强度极 限时，岩层产生裂缝。
二、技术原理
3、裂缝扩展：高压流体继续注入，裂缝逐渐扩展并连接成网络，增加了石油 或天然气的储层渗透率。
二、技术原理
4、流体返排：在完成压裂后，高压流体逐渐排出，石油或天然气通过裂缝和 储层网络流向井口。
三、近期发展
三、近期发展
近年来，随着技术的进步和应用经验的积累，水力压裂技术在提高产量和采 收率方面取得了显著的成果。以下是水力压裂技术的近期发展亮点：
பைடு நூலகம்、案例分析
五、案例分析
以某油气田为例，该油气田采用水力压裂技术成功增产了油气资源。通过应 用新型高效压裂液和微地震监测技术，实现了对裂缝的精确控制和优化。同时， 结合数字化技术和实时压力监测，提高了增产效果和采收率。这一案例表明水力 压裂技术在实践中的应用具有重要价值和发展潜力。
六、总结
六、总结
三、近期发展
4、实时压力监测：在压裂过程中进行实时压力监测，及时调整压裂参数，确 保压裂效果的优化。
三、近期发展
然而，水力压裂技术在应用过程中也存在一些问题，如环境污染、地层伤害 等，这些问题在未来发展中需要加以解决。
四、展望未来
四、展望未来
展望未来，水力压裂技术将继续发挥重要作用，为满足全球能源需求和可持 续发展目标做出贡献。以下是水力压裂技术的未来发展趋势和挑战：
国外水力压裂技术新发展共64页文档
6
、
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
的盐酸500方。
清水压裂技术应用实例1
1压99裂5年工U艺P：R公司－东得克萨斯盆地棉花谷致密、
低渗采砂用岩大地量层清水与少量的化学剂（降阻剂、活性剂、
防膨剂等）
施的13清工62吨0水概/4之压况0目间裂：的泰O勒tt段aw砂a砂岩子，，对总15砂0口用井量进在行22了732公5斤0次到 储层砂情比况3.5：%，少数作业中使用砂比达到15%的尾随
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文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
国内外水力压裂技术现状及发展趋势
国内外水力压裂技术现状及发展趋势
水力压裂技术是一种利用水压强制将深层岩石 fracture 整合成
连通通道从而提高油气开采效率的技术。
水力压裂技术自
1949 年以来获得了长足的发展，特别是近年来，其在美国页
岩气和页岩油等非常规油气资源开采中的应用取得了重大突破。
国内，由于国内油气资源开采技术相对滞后，水力压裂技术的发展较为缓慢。
但是，在近几年的油气勘探与开发中，水力压裂技术日益受到关注和重视，不断地得到了改进和提升。
目前，国内的水力压裂技术主要应用在 shale gas 和 tight oil 开采领域。
国际上，水力压裂技术的应用范围不断拓展，不仅在页岩气和页岩油等非常规油气开采中得到广泛应用，还在加拿大油砂、澳大利亚煤层气等领域得到应用并取得了良好的效果。
同时，随着环保意识的不断提高，加强水力压裂技术的环境友好型也成为国际上水力压裂技术发展的一个重要趋势。
未来，水力压裂技术将在探索各类非常规能源资源时得到广泛应用。
同时，技术将继续发展，应用范围将会更加广泛，同时，技术的环境友好型和安全性也将会不断得到提升和改进。
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主体技术
连续油管喷砂射孔环 空加砂分层压裂 （CobraMax）
技术特点
水力喷砂射孔，环空加砂压裂，砂塞封堵或 底封隔器封堵。压裂层数无限，最高单井连 续施工19层。
TAP套管滑套分层压裂 套管滑套和完井管柱一起下入，通过滑套和
(treat and
飞镖实现分层压裂，开关滑套可实现分层测
production)
压裂方式：投球封堵，逐层压裂，一般5层以后桥塞封堵
工艺参数：一般进行5层连续施工，最多可以连续施工12层
应用区域：美国西部的皮申斯盆地Rulison气田 储层特征：
深度3657.6-4572m，厚度1524m 渗透率0.001mD；地层温度：130-160 ℃ 施工参数： 单井施工层数≥40层，单日施工层数≥20层 液体类型：交联压裂液、滑溜水压裂 平均排量4.7m3/min ；最高施工压力65.5MPa 支撑剂浓度：
缝发育度相对低
粘土含量相对 低，天然裂缝 发育度相对低
常规压裂液压裂 氮气泡沫携砂压裂
70-80%氮气泡沫压裂液
大规模水力压裂 氮气泡沫不携砂压裂
酸压和高能气体压裂
增产 大型活性水压裂
措施
液氮连续油管压裂
直井一次改造两层的加砂压 裂，尾追高强度石英砂
水平井分段压裂
Hale Waihona Puke 清洁压裂液水平井同步压裂
CO2加砂压裂 氮气泡沫压裂
加拿大Bakken油层
➢ 完井方式：4.5 〞衬管完井 ➢ 水平段长825-1305m ➢ 采用水力喷射分段压裂技术 ➢ 最多分压30段（66小时） ➢ 施工排量：0.85-3.5m3/min ➢ 每段加砂：5.0-11.3吨 20/40目砂
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二.水平井分段改造技术
快速可钻式桥塞分段压裂技术在北美页岩气储层改造中广泛应用
沙特阿拉伯2A区的Arab-D地层分支长 度4160、4168m，分27段改造
北美致密油也有所应用
Bakken双分支井 HESS.2010.01
多支井定向工具系统包括：可控制工具 旋转的定向装置和可调节的弯曲接头， 实现工具定位并进入分支 进入分支控制方式：液体排量超过一个 门限速度时，促使工具下部弯曲
第2页
不同特征储层有与其适应的工艺技术
页岩 储层
远东盆地 Barnett
阿巴拉契亚盆地 Devonian
密歇根盆地 Antrim
圣胡安盆地 Lewis
阿肯色州 Fayetteville
储层 主要 特征
脆性断裂、天然 裂缝发育
低压、水敏储层
束缚水充填天然裂缝系统， 需要先排水
页岩+细砂岩、低 压、水敏，天然裂
交联冻胶600-720kg/m3，滑溜水240-360kg/m3 压后气井累积产量通常是传统压裂的3倍
SPE119757
第6页
二.水平井分段改造技术
主体技术
技术特点
适用条件
水力喷砂分段 水力喷砂射孔，通过拖动连续油管实现逐段改造。压裂 4〞、5-1/2〞、7〞套管、裸眼、
压裂
段数无限。
筛管完井，井深4000m以内
氮气泡沫+线性胶
70%氮气泡沫 活性水压裂 交联冻胶压裂
压裂井层和压裂液体系与工艺优选需求－－直井分层、水平井分段
第3页
一.直井分层改造技术 第4页
国外直井分层压裂技术以“连续油管喷砂射孔环空加砂分层压裂”和 “TAP套管滑套分层压裂技术 ”为主，技术成熟，国内通过引进，在长庆 苏里格、四川须家河已应用。
➢压后效果 压裂前：无产量 压裂后： 28300-56600m3/d
桥塞钻塞时间平均8-12min
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二.水平井分段改造技术
多分支井导向工具的完善，初步形成多分支井立体改造技术
储层岩性：碳酸盐岩、砂岩 应用概况
路易斯安那灰岩，深1828m、双分支， 各分支压开7条缝，加入40/70目的渥 太华砂102.5t、28%交联酸166.5m3
试、分层生产。压裂层数无限。
适用条件
套管完井 实际垂深≤3100m 井底温度≤140℃
套管完井 目前尺寸单一，仅限4 ½”套管 应用温度160ºC，耐压差70MPa
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一.直井分层改造技术
JITP(just-in-time perforating)实时射孔投球分层压裂技术实现单井分压40层
射孔方式：电缆传输，逐层上返射孔，投球憋压点火激发
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一、国外储层改造技术新进展 二、未来技术发展建议
• 提高SRV：水平井+分段改造+滑溜水 • 低伤害：滑溜水 • 低成本：滑溜水+高效多段改造工艺+同步压裂+工厂化作业
ft ft
冻胶压裂
1.2×107m3
滑溜水压裂
北
观测井1
北
（
（
）
射孔位置 ）
观测井2
东（ft）
4.1×107m3
东（ft）
Barnett页岩分别采用冻胶压裂与滑溜水重复压裂时的微地震监测结果
➢北德克萨斯Barnett页岩 井深：垂深2150—2450m,最深3050m 斜深2745m-4575m 水平段:610-1830m 地层温度：71－93℃ 地层压力系数：1.06-1.18 渗透率：0.0001–0.0006mD 孔隙度：2% – 6%
➢施工方式 水力泵送桥塞 分段多簇射孔 套管压裂
第7页
二.水平井分段改造技术
北美致密油开发借助水平井分段压裂实现有效动用
美国Bakken油层
➢ 地层深度2745-3230m ➢ 渗透率0.0001-1mD（0.005-0.1mD占优） ➢ 孔隙度2-12%（4-8%占优） ➢ 水平段长度365.7-3962m ➢ 采用裸眼封隔器分段压裂 ➢ 平均排量6.2m3/min，平均压力49.5Mpa ➢ 最多分压18段，压后平均日产油130m3
裸眼封隔器分 通过投直径不同的球逐段打开滑套，依据井眼尺寸大小 裸眼完井，耐温218ºC，耐压
段压裂
一般可分压6-17段，最多分压30段。
150MPa
快速可钻式桥 水力泵送桥塞，桥塞座封，多级点火射孔，套管压裂， 套管完井，适用多种套管尺寸，
塞分段压裂 连续油管钻除桥塞。压裂段数无限。
耐温232ºC，耐压86MPa
第10页
三.HiWAY通道压裂技术
HiWAY通道压裂技术特点：
➢建 立 以 支 撑 剂 墩 柱 支 撑 的 非 连 续铺置的大通道（深层油气高 速公路）
➢支 撑 裂 缝 的 大 通 道 大 大 提 升 了 油气导流能力，消除了对充填 层渗透率的依赖
➢降 低 了 压 裂 液 残 渣 对 导 流 能 力 的伤害，可进一步降低压裂液 成本