压裂酸化技术领域-2009-引人注目的动向

压裂酸化技术领域

2009引人注目的动向

2010年2月7日目录１.前言

2.关于水力压裂裂缝复杂性问题

3.关于水力加砂压裂设计与效果

4.关于油田现场先导试验的意义

5.酸化措施的昨天、今天和明天

6.认识与建议一.前言2009年天然气产量的排序发生了变化,美国超过了俄罗斯,而跃居世界第一,其中非常规气占美国产量的一半以上,尤以页岩气突出在压裂酸化技术方面,其发展主要集中在非常规气藏―致密砂岩,页岩气和煤成气方面,就在国内的苏里格,庆深和克拉美丽气田也都属于此类,尤其以特殊井型增产技术更快针对各气田的特点,难点和经济需求,在理论创新,实验深化,工具配套,现场试验和设计优化等方面形成了适应各自气田的特殊技术几年的共同努力,川渝地区在水力加砂技术彻底改变了”短腿”的局面,创造了若干全国甚至亚洲记录.应该说这几年川渝地区增产技术实现了质的飞跃.有解堵完全走向了增产,在广安,合川气田的开发中起到了重要作用.与领先技术比较差距越来越小.但路艰任重.资料来源于2009年国外发表的文献.国内实践限于2009年.

二

.关于水力压裂裂缝复杂性问题1.概念确认水力裂缝延伸的复杂(类型,机理,性质,程度,趋势)裂缝模型储层模型地质模型完井技术增产技术开发技术设计技术裂缝复杂性近井远井天然裂缝,溶洞,不均质储层,地应力,射孔室内实验压前测试压降分析压力分析微地震监测倾斜仪监测各种测井1.概念2.类型裂缝复杂性类型

１：从横向图A1：裂缝横向延伸的复杂性综合分析和测量显示水力裂缝延伸惊人的差异。若是按照延伸时与单一平面裂缝偏差确定则包括以下一些确定方法(包括垂向,横向)。从垂向裂缝复杂性类型图A2：垂向应力错位引起裂缝复杂性2.类型从压裂横向裂缝复杂性类型图B1：横向裂缝复杂性示意图2.类型从压裂加砂横向裂缝复杂性类型图B3：裂缝复杂性示意图（地层网格分析）2.类型从压裂加砂垂向裂缝复杂性类型图B4：裂缝复杂性示意图裂缝闭合和弯曲裂缝2.类型2.类型3.验证室内实验图A4：交联压裂液施工压力高,先水平后弯曲室内实验图A5：不同位置同样裂缝梯状分布分开裂缝组在不同阶段以不同色砂表示,黑1ppg，红2ppg,蓝3ppg，但颜色分布杂乱，用液体摩阻和支撑剂传输很难表示这样的复杂性。3.验证室内实验图A7：表现非平面垂直延伸图A8：非平面缝交为一条3.验证3.验证取芯实验取芯垂深7150(ft)斜井，芯长4(ft)，有31组裂缝，方向垂直。图A6：取芯实物图3.验证4.确认确认裂缝复杂性一般方法：压降分析；支撑剂置放和绕曲评价；净压力历史拟合;压裂压力分析等。直接测量：微地震监测；倾斜仪监测；测井方法。5047-5059m5059-5071m5059.7-5063.38条裂缝5069.34.确认轮古7-10奥陶系酸化前后成像对比微地震裂缝监测这是对压裂过程产生非常微弱声波的探测,定位和分析.一般300-500ft垂深井底，排列12-50个接收口，以专门的接收井进行数据接收。主要监测裂缝复杂程度和裂缝面附图：微地震裂缝图图A13：微地震显示裂缝4.确认实例图A15:Barnett页岩，交联液支撑剂压裂4.确认4.确认4.确认二.关于水力加砂压裂设计与效果

1.设计假设根据水力裂缝复杂性类型和复杂程度，如何来做好压裂设计，是比较值得关注的问题.

如何评估储层性质包括渗透率，应力和杨氏模量等参数对设计的影响。重点是限制还是利用这样的复杂性。其界限如何确定，如何在设计中具体运作。

2.考虑原则3.主要内容液体粘度对裂缝复杂性的影响;在复杂裂缝中支撑剂的分布；部分支撑和未支撑裂缝的导流能力；复杂裂缝导流能力与井的产能关系；液体滤失和裂缝面积；判断裂缝复杂程度；复杂裂缝压裂设计指导原则。4.优化方法

基于目前的假设,常用的方法:1).解析法

4.优化方法2).数模法3).经验法

5.资料基础

6.典型实例例1,中深致密气藏例2,低压,低产气藏

6.典型实例例3,煤成气藏

6.典型实例

7.看法与观点从由150个公司200多口井的现场施工的实际结果来看:

１.真实的世界是复杂的，因此作简单的假设是被迫的和必要的。２.所有的这些假设，确实是不真实的，其引入所产生的错误程度随储层裂缝和液体流动复杂性而改变.

３.从大多数井提供的生产数据表明，有效裂缝尺寸明显小于压裂产生的形状，这种差别为改进设计提供了时机。４.现有的模型既不能准确预测也不能准确模拟所给压裂措施中可能出现裂缝的复杂程度。１）研发和增加模型的成熟度２）承认模型是有问题，要求改进设计３）通过现场的经验和就地试验来补充完善设计

7.看法与观点５.现有均一，较宽支撑剂填充姝标准实验测试，提供了导流能力不真实的高值，需要改进对裂缝能力的测试实验。６.看来流体的流动，压裂的排液，裂缝几何尺寸的复杂危及了裂缝的导流能力，而导流能的改善的好处大于一般认识的程度。７.因此200多口井现场施工结果的研究证实了井的流动能力和产量可以用压裂再设计给予改善，这样可以认为增产井仍有巨大的产能潜力，

8.看法与观点３.关于油田现场先导试验的意义这里举一例来说明支撑剂类型和储层性质作为函数进行现场试验比较井的生产能力，这是壳牌公司在怀俄明州松树背斜气田，从2001年到2004年3年间30口新井446次压裂措施的生产上进行比较。试验实例1试验前确定22个地质小段和4个分别区域以研究在非常均一状态中的小组数据。按系统分类、校验和校正成一个等值测井数据进行生产测井和分析在整个数据库完成了统计分析，用小组资料,用无数标准化技术确定可能影响任一储层的变量试验实例1六种支撑剂类型：普通砂（offawa）包胶砂（RCS）次级包胶砂（PRCS）经济低比重陶粒（ELWC）中强度陶粒（ISP）粗筛陶粒（ISP-BS）试验实例1试验实例1试验实例1试验实例1通过多项分析，统计分析。比较分析（可信度分析）认为:·17篇论文证实改变支撑剂选择对致密气藏增产后产量有影响

·对类似致密气藏，为提高强度增加砂比时气产量增加30%~400%；

·较小量的ISP+CO2的增产措施没有大砂量+胍胶压裂好。试验实例1从最近川渝与苏里格对外合作的作业中也可以看到现场试验的重要性。从侧面反映了这个思维程序的普遍性。

实验评估——模拟预测——现场测试——设计调整——设计完善试验实例2连续油管射孔环空主压裂注砂塞反洗井施工上一层试验实例2

方法1:连续油管喷射压裂001-27-x2井第一段施工第一次射孔小型压裂第二次射孔主压裂反洗井破裂试验001-27-x2井第四段施工射孔破裂试验注酸主压裂试验实例2

方法2:以电缆带射孔枪和桥塞进行分段压裂XX4D须四B水层第二大段重复压裂第一大段重复压裂第一次6段压裂施工曲线第三段第三段降排量测试10329psi6974psi注酸11.4m3裂缝延伸压力梯度各段变化不大，均在0.025左右。破裂压力梯度0.026~0.030，5>7>3>4>1>8>6>2破裂压力延伸压力统计试验实例2方法3:裸眼封隔器分段压裂技术应用苏里格气田桃7-9-5AH井区盒7段地震储层厚度分布图压裂后无阻流量160万方/天，测试产量：27万方/天，配产22万方/天分段及压裂管串瞬时停泵压力19MPa停泵压力28MPa打开滑套打开滑套打开滑套停泵压力26MPa3.53.33.13.1120240360480120240360480120240360480120240360440120240360500180300400600520四.酸化措施的昨天、今天和明天第一个里程碑

Frasch1896年3月17日取得第一个酸化专利第二个里程碑

SylviaStoesser1932年发明酸化缓速剂第三个里程碑

Nierode和Williams1972年酸岩反应动力学模型

历史：主要是：工艺：前置液酸压（粘性指进）粘性酸压裂包括酸与非酸液体交替注入不同酸类型交替注入

CFA（闭合酸化）技术选择性酸化（工具，堵塞球，粉砂，限流法）液体：泡沫酸，乳化酸，各种类型聚合物胶凝酸，各种类型表面活性剂交联酸，有机酸及其混合酸，各种类型转向酸。今天：与加砂压裂重新分割和组合扩大老油气田的开发应用研究新的化学剂的深度释放在井底先建立地层通道后进行酸化（压）碎屑岩储层的酸压HF与石英形成网络通道明天：明天：直径达40mm、长度15-100m左右明天：明天：明天：明天：六.认识与建议

1、没有相