水力壓裂影響因素研究

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1、中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文）水力壓裂影響因素研究水力壓裂影響因素研究摘要水力壓裂一直以來就是低滲透率油氣藏增產(chǎn)的主要措施之一。為了提高壓裂措施的增產(chǎn)效果，以盡可能小的投資獲得最大的回報，本文在調(diào)研了國內(nèi)外大量水力壓裂資料，總結(jié)了水力壓裂的基本理論知識與基礎(chǔ)原理,在此基礎(chǔ)上,對影響水力壓裂效果的因素進(jìn)行了分析與優(yōu)化。分析認(rèn)為影響水力壓裂的因素主要可分為四大類：一是改造油層選擇不當(dāng)；二是壓裂參數(shù)設(shè)計不合理;三是壓裂液體系選擇不合理；四是壓后油層處理方法不止確。最后，針對因素分析結(jié)果提出了水力壓裂優(yōu)化措施，

2、實踐表明，這些措施使得水力壓裂效果得到了很好的改善與提高。關(guān)鍵詞：水力壓裂；影響；因索；研究第一章引言11.1問題的提出11.2研究概況1第二章水力壓裂基本原理32.1地應(yīng)力及其分布32.2井壁應(yīng)力42.3造縫條件62.4裂縫形態(tài)判別62.5水力壓裂二維幾何模型7第三章水力壓裂影響因素分析及優(yōu)化103.1油層選擇不當(dāng)103.2壓裂參數(shù)設(shè)計不合理123.3壓裂液體系選擇不合理133.4壓后油層處理方法不當(dāng)143.5水力壓裂優(yōu)化141718第四章總結(jié)參考文獻(xiàn)第一章引言1.1問題的提出近年來，低滲透油氣田的開發(fā)已經(jīng)越來越引起人

3、們的關(guān)注。低滲透油氣資源在我國相當(dāng)豐富。低滲透油氣田的開發(fā)在我國有很長的歷史，也有特別重要的意義。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，目前我國已發(fā)現(xiàn)的滲透率小于50毫達(dá)西的低滲透油田的地質(zhì)儲量約占全國石油總儲量的25%,而低滲透氣田的天然氣儲量所占比例還遠(yuǎn)高于這一比例。這說明低滲透油氣資源在我國油氣資源中占有重要的地位。開發(fā)好低滲透油氣田對我國油氣工業(yè)今后的持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。低滲透油氣藏的主耍特點是巖性致密、滲透率低、滲流阻力大、自然產(chǎn)量低、沉積環(huán)境復(fù)雜、開采難度大。因此，對于低滲透油氣藏，一般需要采取改造措施才能獲得較高產(chǎn)能，若不

4、經(jīng)過儲層改造就很難具有工業(yè)產(chǎn)能。水力壓裂是對滲油層改造的一種有效的方法。它是利用大于地層破裂壓力的高壓液流，對油層壓開一條或多條具有一定方向和幾何形狀的裂縫并注入支撐顆粒，形成具有高導(dǎo)流能力的填砂裂縫，極大的改善油氣層液體向井筒的滲流能力，從而提高油氣產(chǎn)能的一種油層改造方法。利用水力壓裂方法改造低滲油藏，在提高油氣產(chǎn)能、增產(chǎn)增效方面見到了顯著效果。但在許多井次的水力壓裂措施中，仍存在許多無效或低效措施，造成一定的資金浪費甚至負(fù)面彩響。因此，系統(tǒng)的分析壓裂影響的各個因素，從而找出解決辦法，對水力壓裂措施的設(shè)計和實施具有重要

5、指導(dǎo)意義。1.2研究概況水力壓裂自1947年在美國試驗成功至今，已經(jīng)由簡單的低液量、低排量壓裂增產(chǎn)方法發(fā)展成為一項成熟的開采工藝技術(shù)。由60年代的以解堵和增產(chǎn)為冃的的水力壓裂發(fā)展到90年代的“壓裂開采”，即在部署開發(fā)井網(wǎng)前就考慮水力裂縫的方位、長度和導(dǎo)流能力等對油藏生產(chǎn)動態(tài)可能造成的影響，通過研究開發(fā)井網(wǎng)系統(tǒng)和水力裂縫系統(tǒng)的優(yōu)化組合，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益和最終采收率。在此發(fā)展過程中，由于壓裂液和支撐劑、壓裂設(shè)計等方面的迅速發(fā)展，水力壓裂技術(shù)在縫高控制技術(shù)、端部脫砂壓裂和重復(fù)壓裂等方面都取得了較大的突破。冃前，國內(nèi)外為提高油

6、藏開發(fā)效果及其采收率，為了提高壓裂措施的增產(chǎn)效果，以盡可能小的投資獲得最大的回報，對影響水力壓裂效果的因素進(jìn)行了人量分析。勞斌斌等人以理論油藏模型和某油田實際油藏模型為基礎(chǔ)，引進(jìn)了敏感系數(shù)，通過比較敏感系數(shù)絕對值的大小，對壓裂井增產(chǎn)效果的影響因素進(jìn)行了敏感性分析。李金洪等人將影響壓力效果的因素分為了四個方面：一是改造油層選擇不當(dāng)；二是壓裂參數(shù)設(shè)計不合理；三是壓裂液體系選擇不合理；四是壓后油層處理方法不止確。馬新仿等人指出為了保證好的壓裂施丁效果，提高壓裂施工經(jīng)濟(jì)效益，要從壓裂液、支撐劑和壓裂設(shè)計方面深入研究，采用高性能壓

7、裂液與支撐劑，同時需要設(shè)計合理的壓裂施工步驟，采用恰當(dāng)?shù)膲毫咽┕?shù)等，在整體上形成統(tǒng)一的協(xié)調(diào)的壓裂施工作業(yè)流程。杜伊芳等人提出壓裂檢測技術(shù)、壓裂逢高技術(shù)的應(yīng)用同樣會對水力壓裂施工效果造成影響，逢高控制是保證水力壓裂獲得成功的關(guān)鍵因素之一。第二章水力壓裂基本原理水力壓裂是油氣井增產(chǎn)，水井增注的一項重要技術(shù)措施。當(dāng)?shù)孛娓邏罕媒M將高粘液體已大大超過地層吸收能力的排量注入到井中，在井底憋起超過井壁附近地應(yīng)力及巖石抗張強(qiáng)度的壓力后，即在地層中形成裂縫。隨著帶有支撐劑的液體注入縫中，裂縫逐漸向前延伸。這樣在地層中形成了足夠長度、一

8、定寬度和高度的填砂裂縫。由于它具有很高的滲濾能力，使汕氣能夠暢流入井，起到增產(chǎn)增注的作用。壓裂作業(yè)的第一階段是形成裂縫。為此，把液體住入井內(nèi)直到壓力超過巖層阻力在該處產(chǎn)生水力破裂。過程的第二階段是把形成裂縫的進(jìn)行擴(kuò)展。即把液體注入已形成的裂縫，迫使其擴(kuò)展。裂縫擴(kuò)展的范圍，取決于注入到巖層液體的量和性質(zhì)。2.1地應(yīng)力及