1、Summary.ppt10/27/99slide 1,压裂选井选层和设计需注意的事项,PINNACLE TECHNOLOGIES,Summary.ppt10/27/99slide 2,水力压裂,Summary.ppt10/27/99slide 3,压裂改变油藏中的流动形态,油井早期;(对于无限导流裂缝),油井晚期;井筒和裂缝附近的拟径向流,线性流,双线性流,油井早期;(对于有限导流裂缝),Summary.ppt10/27/99slide 4,裂缝相当于增加了油井的有效半径,r = r e =,w,-s,2,rw,rw,Lf,Summary.ppt10/27/99slide 5,在油藏条件下裂缝
2、的导流能力是一个重要的参数,裂缝导流能力, wkf wkf = 裂缝宽度 x 裂缝渗透率支撑剂浓度是支撑缝宽的一个重要函数,Summary.ppt10/27/99slide 6,无因次导流能力, F , 用于压裂设计,f,wk,f,= 裂缝导流能力, md-ft,k = 地层渗透率, md,当F 30 或 Cr 10, L 是无限导流 - 裂缝中没有压降-一般取值大于等于2就足够,CD,f,CD,wk,or,Summary.ppt10/27/99slide 7,At Fcd = 10; Rw = 43% of XfAt Fcd =1.0; Rw = 19% of Xf,Summary.ppt1
3、0/27/99slide 8,适合于压裂的理想油藏性能,渗透率 10 k 0.001 md (气)渗透率 100 k 0.1 md (油)拥有较厚的富集炭氢化合物的产层良好的遮挡层以限制裂缝高度的增长 (低渗情况)较大的排驱面积井况较好,Summary.ppt10/27/99slide 9,以下油藏特性对压裂来讲具有挑战性,渗透率 10 mD 或更高 (气)渗透率 100 mD 或更高 (油)渗透率 0.001 mD 或更低 (气)渗透率 0. 1 mD 或更低 (油)未饱和油藏薄产层，炭氢化合物含量少页岩包围的透镜体产层具有弱遮挡的产层，不能限制裂缝的高度增长 (非常普遍)离产水层近或与之相
4、连地层很容易被注入液体伤害,Summary.ppt10/27/99slide 10,需要的裂缝长度或导流能力( McGuire&Sikora之后),裂缝长度依次增加,导流能力增加,产量增加,Summary.ppt10/27/99slide 11,压裂设计低渗地层,需要长裂缝无因次导流能力很容易大于10通常裂缝导流能力不是一个问题“自我支撑” (水)裂缝可以提供足够的导流能力压裂设计一定的前置液量(避免闭合时间太长)相对较低的最大支撑剂浓度低质量的支撑剂就可以了 (如果闭合应力相对较低)排量不是很关键,Summary.ppt10/27/99slide 12,压裂设计高渗地层,足够的裂缝导流能力至
5、关重要压裂设计依据交联胍胶测试压裂，设计最小的前置液量让TSO (端部脱砂)发生根据预测的闭合压力采用最有效 (最经济)的支撑剂大直径支撑剂提供更大的导流能力，减少支撑剂返排问题采用较高的最大支撑剂浓度采用大直径压裂管柱，小规模压裂很难取得端部脱砂排量一般较高，但可降低促使端部脱砂发生,Summary.ppt10/27/99slide 13,注水井的设计,裂缝长度取决于压裂的目标驱替模式无因次导流能力要大于10通常裂缝导流能力不是一个问题“自我支撑” (水)裂缝可以获得足够的导流能力有效闭合应力低或为零压裂设计前置液量取决于压裂目标相对低的最大支撑剂浓度低质量的支撑剂能够满足要求 (如果闭合应
6、力相对较低的话),Summary.ppt10/27/99slide 14,压裂液的要求,与地层岩石和流体配伍形成足够的裂缝宽度，让支撑剂通过 (特别是在近井地带 裂缝宽度至少是支撑剂直径的3倍)能够悬浮支撑剂并携带进入裂缝深部压裂过程中/停泵后能够继续保持粘性成本低廉,水力裂缝的几何形态通常对压裂液类型不是很敏感，但对支撑剂输送却很敏感,Summary.ppt10/27/99slide 15,压裂液类型,水基压裂液线性胍胶交联胍胶泡沫基或高能压裂液氮, CO2 , 两者混合物水, 酸, 油油基压裂液凝胶油交联油水包油乳化液,酸基压裂油凝胶酸交联酸泡沫酸,Summary.ppt10/27/99s
7、lide 16,最佳导流能力,FCD = 10 导致实际的无限导流裂缝在闭合应力较高的可渗透油藏或深部地层, 很难获得FCD = 10;一般FCD 为2就足够了假定可以获得足够导流能力（FCD），运用油藏模拟来确定最佳的裂缝长度L选择合适的支撑剂类型和浓度来获得最大的FCD （= 10）考虑多相流的影响考虑湍流的影响,Summary.ppt10/27/99slide 17,油藏中的裂缝导流能力,下列因素会降低导流能力闭合应力支撑剂嵌入破碎 (产生压痕，损害支撑剂)腐蚀胍胶残余物堵塞迁移支撑剂重新分布多相流的影响湍流影响,Summary.ppt10/27/99slide 18,支撑剂,支撑剂需要
8、支撑开启的裂缝来增加流动能力理想性能高强度抗腐蚀低比重费用低廉支撑剂类型石英砂陶粒中强度支撑剂树脂包裹的砂、矾土或陶粒,Summary.ppt10/27/99slide 19,支撑剂类型,砂的种类渥太华，约旦，英格兰等棕砂树脂包裹的支撑砂修复 (出砂问题)预处理 (提高强度)陶粒烧结矾土 (高强度)中强度支撑剂 (ISP)轻质（低密度）支撑剂 (LWP),Summary.ppt10/27/99slide 20,支撑剂上的有效闭合应力,p,井底流压, psi,wf,p,x,wf,p,cs,P,cs,有效闭合应力, psi,当井底流压降低，支撑剂上的应力增加,式中,x,最小主应力, psi,Sum
9、mary.ppt10/27/99slide 21,不同支撑剂的导流能力,Summary.ppt10/27/99slide 22,Summary.ppt10/27/99slide 23,压裂优化,下列因素的函数:渗透率油和气的分布排驱面积裂缝导流能力和支撑剂的放置能力最佳的经济指标以最小的成本获取最大的利润有多种选择的经济指标,Summary.ppt10/27/99slide 24,经济指标,净现值(NPV)利润率(ROR)净现值/投资比率 (NPV/IR)其它,Summary.ppt10/27/99slide 25,压裂优化方法,1) 预测井的产能未压裂(基本情况)不同裂缝半长不同裂缝导流能力
10、不同排驱面积最差的支撑剂铺置情况,步骤:,Summary.ppt10/27/99slide 26,压裂优化方法,2) 估算产生第1步假定的裂缝半长所需的压裂成本3) 运用增加的产量计算NPV, ROR, 和其它经济指标 (压裂和未压裂情况的差异),Summary.ppt10/27/99slide 27,压裂优化方法,.,Summary.ppt10/27/99slide 28,压裂优化注意事项,裂缝扩展的隔层产液量压裂液的返排风险 (达到最优化的可能性)支撑剂的类型压裂液的类型排驱面积井距和井的成本,Summary.ppt10/27/99slide 29,导流的成本,在高闭合压力地区，导流的成本应作进一步的研究,.,导流成本, $,闭合压力,ISP,砂,Summary.ppt10/27/99slide 30,压后评价-取得的设计效果,.,500,300,200,100,50,30,0,20,40,60,80,100,120,生产时间, 天,排量, Mscf/D,压前,压后,CR 15井,设计预测,获得的结果,实际数据,230 ft 半缝长,300 ft半缝长,Summary.ppt10/27/99slide 31,压后压力恢复测试 (PBU),Lp=260 ft, FCD=56, Kfwf=497 mD-ft,诊断图,
