壓裂壓力診斷課件.ppt

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1、1、引言2、水力壓裂基本理論3、泵注期間的壓力分析4、裂縫閉合期的分析5、裂縫閉合后的壓力解釋6、壓力的數(shù)值模擬7、復(fù)雜的測試試驗次序使用壓力診斷的壓裂評估1引言●壓裂遞減分析的意義—壓裂設(shè)計需要真實的儲層和壓裂液資料，壓裂設(shè)計的有效性也決定于所需數(shù)據(jù)的質(zhì)量—壓裂圖示技術(shù)，如放射性示蹤劑、地面和井底斜儀和各種電磁測量等用于推斷裂縫幾何尺寸；提供資料有限(裂縫方位、高度)，整個壓裂施工結(jié)束后才可用—復(fù)雜的微地震測量已被發(fā)展應(yīng)用于推斷裂縫的幾何尺寸，觀察范圍有限、儀器昂貴—壓裂施工或壓裂后的壓力分析，記錄的井筒壓力為裂縫診斷提供了一種便宜的方法，定量描述了裂縫的延

2、伸，也為主壓裂參數(shù)的估算提供依據(jù)●壓裂施工中井底壓力變化曲線3h18h測試壓裂或小型壓裂是在正式壓裂前不加支撐劑的條件下，模擬正式壓裂來實現(xiàn)的，圖中顯示了壓力動態(tài)的測量順序壓裂過程的增長、閉合和閉合后期的壓裂壓力為壓裂設(shè)計提供了相關(guān)的補充資料●主要內(nèi)容概要—水力壓裂的基本理論：控制水力壓裂的三個基本方程物質(zhì)平衡、壓裂液流動、巖石彈性應(yīng)變—泵注期間的壓力分析：凈壓力與時間的雙對數(shù)曲線確定裂縫的幾何特征；雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)圖用于判斷復(fù)雜的裂縫和支撐劑的影響—裂縫閉合期的分析：與時間的特殊函數(shù)的壓降曲線(G曲線)估算液體效率和濾失系數(shù)，G函數(shù)分析的原理及應(yīng)用、非理想壓力動態(tài)

3、分析的校正—裂縫閉合后：由于液體濾失引起的油藏內(nèi)動態(tài)壓力反應(yīng)，且表現(xiàn)為線性流或一長時間的徑向流特征—復(fù)雜的測試程序:每一階段所得壓力資料的綜合處理●閉合壓力（Pc）定義：已有裂縫閉合時的液體壓力—理想的情況下（地層均質(zhì)），pc等于儲層中最小就地主應(yīng)力σmin;即：在整個裂縫高度上出儲層的最小應(yīng)力在大小和方向都沒任何改變時，pc=σmin—由于儲層巖性的變化、天然裂縫等使得σmin變?yōu)榫偷氐姆较蛐缘牧浚淮藭r，pc取決于裂縫幾何形狀和方向—pc由整個裂縫高度上σmin平均值確定—進行小型壓裂測試，可間接估算裂縫的閉合壓力閉合壓力（Pc）的評估σmin:在整個產(chǎn)層段

4、內(nèi)的大小及方向通常變化較大Pc:在整個層段中較為平均—評估局部應(yīng)力需要形成較小的裂縫（液體的泵速和排量相對較低）；確定Pc則要求在整個產(chǎn)層厚度上形成水力裂縫，則液體的泵速和排量相對較高—形成的裂縫較小，則凈壓力亦較小，關(guān)井壓力通常作為一階應(yīng)力近似值；確定Pc的凈壓力較高時，此時的關(guān)井壓力(ISIP)的差異較大，必須采用一定方法進行評估Pc的評估—階梯注入測試階梯注入測試：各階段持續(xù)時間相等(1~2min，排量改變、維持恒定且進行壓力記錄)，注液增量大致相同—如還繼續(xù)進行回流測試，則注入的最后一個階段的持續(xù)時間應(yīng)較長(5~10min)以確保形成足夠尺寸的裂縫注入

5、速率要求：具有低于基質(zhì)破裂的排量數(shù)據(jù)和高于裂縫延伸壓力的數(shù)據(jù)，一般：1~10bbl/min(0.159~1.59m3/min)階梯注入測試的壓力與注入速率分析基質(zhì)注入壓力：斜率較大裂縫延伸壓力：較平緩一般地，裂縫延伸壓力比Pc約高50~200psiC點C：基質(zhì)注入壓力直線外推到注入速率為0的點~測試前的井底壓力；如此前無大量液體注入，則為儲層壓力室內(nèi)測試驗證了方法的可靠性(Rutqvist，1996)即使沒有出現(xiàn)傾斜度較大的表示基質(zhì)注入壓力的直線，在交繪圖上較平緩的裂縫延伸壓力直線在Y軸上的截距，也近似代表了PcPc的評估—關(guān)井遞減曲線測試（校正Pc）關(guān)井遞減

6、曲線：（時間平方根圖）G曲線：導(dǎo)數(shù)斜率變化點兩條曲線的斜率發(fā)生變化點：閉合壓力值導(dǎo)數(shù)曲線：放大斜度的變化并增強對斜率變化點的識別說明：平方根曲線或G曲線，可能沒有明顯的斜率變化，或顯示多重斜度變化Pc的評估—關(guān)井遞減曲線測試可能出現(xiàn)斜率變化的情況：①裂縫高度從邊界收縮②裂縫延伸與收縮之間的過度③裂縫閉合④閉合后，聚合物濾餅固結(jié)而且裂縫呈不規(guī)則形狀⑤儲層流體呈線性流動⑥儲層流體呈徑向流動結(jié)論：關(guān)井測試通常不能真實反應(yīng)Pc，不應(yīng)作為測定Pc的主要方法經(jīng)驗表明：造壁性不足以控制濾失的液體，平方根曲線可以提供較好的閉合顯示造壁性液體，G曲線可給出較好的顯示Pc的評估—

7、回流測試在階梯注入測試（最后注入階段延長時間）后，以最后注入速率的1/6~1/4的恒定速率回流一段時間關(guān)鍵：壓力下降期間，保持穩(wěn)定的回流速度裂縫閉合閉合后兩直線交點測定Pc的首選方法：階梯注入測試與回流測試的結(jié)合Pc分析方法的建議(Talley,1999)①除非使用關(guān)井閥，否則儲層壓力應(yīng)等于或大于井筒靜水柱壓力；以確保閉合后分析滿足無流動假設(shè)②對于氣井，宜開采前進行測試；以可能減少壓降期間井筒中氣體膨脹的影響；③閉合后分析是具有非唯一性的反演問題，閉合后分析可由估算的儲層壓力、閉合時間、初濾失量得以改進。儲層壓力的估算方法：a.液體注入前的測得的穩(wěn)定井底壓力b

8、.液體注入超壓儲層前測得的穩(wěn)定地面壓力