壓裂施工曲線案例分析

1、RVS201411FTD003壓裂施工曲線案例分析2014-11-25中國(guó)壓裂網(wǎng)原創(chuàng)團(tuán)隊(duì)DOC. NO.: RVS201411FTD003壓裂施工曲線案例分析根據(jù)【中國(guó)壓裂網(wǎng)論壇】資料匯編中國(guó)壓裂網(wǎng)論壇 Copyright © 2014 F. All rights reserved.文件版本歷史文件版本修訂日期/修訂人修訂說(shuō)明V1.02014.11.25/趙爭(zhēng)光新建V1.12014.11.25/趙爭(zhēng)光/王鵬昊建立目錄V1.22013.11.25/袁曉俊增加P-t雙對(duì)數(shù)曲線分析目錄1 典型地面泵壓與時(shí)間關(guān)系曲線12 典型砂堵施工曲線23 P-t雙對(duì)數(shù)曲線分析圖典型砂堵施工曲線24 直井

2、壓裂砂堵原因分析35 水平井壓裂砂堵原因分析46 壓裂曲線反應(yīng)的地層破裂特征67 壓裂施工曲線確定破裂壓力、閉合壓力、地層壓力88 小型壓裂曲線分析91 典型地面泵壓與時(shí)間關(guān)系曲線l 壓力時(shí)間曲線反映壓裂裂縫在壓裂全過(guò)程中的狀況：Ø 分析施工中的壓力變化可以判斷裂縫的延伸狀態(tài)；Ø 分析壓后的壓力曲線可獲得壓開(kāi)裂縫的幾何尺寸（縫長(zhǎng)與縫寬）、壓裂液性能與儲(chǔ)集層參數(shù)l 低滲油氣藏中天然裂縫存在將對(duì)壓裂施工和壓后效果產(chǎn)生重大影響。因此，分析與評(píng)價(jià)地層中天然裂縫的發(fā)育情況非常重要。目前，識(shí)別裂縫的方法主要為巖心觀察描述和FMI成像測(cè)井、核磁測(cè)井或地層傾角測(cè)井等特殊測(cè)井方法。l 利用壓

3、裂施工過(guò)程中的壓力響應(yīng)也可定性判斷天然裂縫的性質(zhì)。l 一般，地層中存在的潛在的天然裂縫，在就地應(yīng)力條件下處于閉合狀態(tài)，一旦受到外界壓力的作用，潛在縫會(huì)不同程度地張開(kāi)：Ø 在地層不存在天然裂縫的情況下，裂縫起裂時(shí)，則在壓裂壓力曲線上將出現(xiàn)明顯的破裂壓力值；Ø 若井筒周?chē)嬖谳^發(fā)育的天然裂縫，在壓裂過(guò)程中，由于注入壓力的作用，導(dǎo)致潛在裂縫張開(kāi)，則初始的壓裂壓力不會(huì)出現(xiàn)地層破裂的壓力峰值。2 典型砂堵施工曲線砂堵會(huì)引起油壓曲線異常劇烈波動(dòng)。3 P-t雙對(duì)數(shù)曲線分析圖典型砂堵施工曲線4 直井壓裂砂堵原因分析井深：2014.0-2138.0 m. 19m/2層壓裂體系：緩交聯(lián)瓜膠體系

4、目的層上段下套管保護(hù)封隔器。按設(shè)計(jì)，應(yīng)該是100:1的交聯(lián)比，后期在高砂比情況下，沒(méi)有控制好交聯(lián)劑泵，施工后期，交聯(lián)比調(diào)整到125:1，從壓力的上漲速度較快來(lái)看，初步判斷是攜砂液弱交聯(lián)導(dǎo)致近井脫砂。從責(zé)任上講，這是一次人為的事故，在比較低破裂壓力和施工壓力下，在巖石硬度不高，造縫比較充分的前提下，應(yīng)該有著輕松加愉快的施工節(jié)奏，可是由于指揮或者現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的馬虎大意，在壓力上升勢(shì)頭出現(xiàn)后，沒(méi)有及時(shí)停砂（時(shí)間有2-3分鐘），導(dǎo)致砂堵?？辞€，前置液似乎偏少，加砂后期，壓力上升，砂比仍提高，已經(jīng)風(fēng)險(xiǎn)很大，應(yīng)該及時(shí)停砂觀察的。事后分析，的確是人為事故。（1）設(shè)計(jì)人員對(duì)地層不了解，盲目崇拜線性加砂技術(shù)，把砂

5、比設(shè)計(jì)的過(guò)高；（2）現(xiàn)場(chǎng)指揮人員認(rèn)為如果不按照設(shè)計(jì)施工，他的責(zé)任會(huì)更大，打算終于設(shè)計(jì)；（3）交聯(lián)劑加入技術(shù)存在缺陷；（4）現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)不足，沒(méi)有及時(shí)停砂；5 水平井壓裂砂堵原因分析轉(zhuǎn)載于阿果石油網(wǎng)論壇：壓裂段2934-2937m，采用橋塞空井筒壓裂，大神們分析分析這段砂堵的原因，液體性能沒(méi)有問(wèn)題【回復(fù)1】壓力隨排量升高一直在降低，表明濾失較大。前置液階段2個(gè)段塞降濾作用不太大，加砂期間壓力也一直延續(xù)降低趨勢(shì)，而升高指揮沒(méi)有采取有效降濾措施，后期砂堵是裂縫飽和的顯示?！净貜?fù)2】曲線里怎么沒(méi)有油壓？初步分析原因：1、段塞作用不是太明顯2、地層濾失量較高3、排量設(shè)計(jì)偏小【回復(fù)3】從施工曲線看，應(yīng)該是端部

6、脫砂。施工目的層段2934-2937m，厚度只有3m，施工排量3m3/min，應(yīng)該不小了。但施工壓力一直在下降，應(yīng)該是縫高失控（不清楚儲(chǔ)層上下隔層的應(yīng)力情況）。石英砂進(jìn)入地層后施工壓力并沒(méi)有明顯上升情況，說(shuō)明裂縫寬度沒(méi)有問(wèn)題。砂堵原因應(yīng)該是：1、濾失量過(guò)大，沒(méi)有采取合適的降濾失措施； 2、前置液量設(shè)計(jì)太少，增大前置液量。 【回復(fù)4】濾失過(guò)大，段塞沒(méi)起到作用，可能遇到地層裂縫、斷層之類的。 【回復(fù)5】從壓力變化曲線分析，壓力一直在下降，說(shuō)明縫寬沒(méi)有變化，可能有兩方面因素，一是樓上幾位提到的地層濾失高，二是縫高失控，這要根據(jù)實(shí)際地層情況來(lái)分析究竟是哪一種造成的。如果是前一種情況

7、的話，可以通過(guò)增加前置液排量，在加砂階段適當(dāng)降低砂比，以利于支撐劑的輸送；如果是第二種情況的話，說(shuō)明上下隔層應(yīng)力差較小，此時(shí)只能通過(guò)降濾失措施，或增加液體的粘度。個(gè)人看法，歡迎指點(diǎn)。 【回復(fù)6】單純從曲線上看不敢下結(jié)論。沒(méi)做壓裂測(cè)試我不知道前面是否壓開(kāi)地層，如果壓開(kāi)的話從前面停泵來(lái)看，停泵壓力應(yīng)該在19-20MPa左右，也就是跟80min左右差不多(當(dāng)時(shí)排量3.5左右吧，也就是說(shuō)如果管沒(méi)壞正常裂縫的話裂縫凈壓力是負(fù)值)，這確實(shí)很?chē)樔?。要我施工的話?yīng)該停泵會(huì)更早，一般正常延伸裂縫凈壓力怎么也有2、3MPa吧（當(dāng)然具體得看巖石力學(xué)參數(shù)，總歸不能到這份上）。就曲線來(lái)看我支持前面的回答，應(yīng)該

8、沒(méi)別的解釋了，壓力上升那趨勢(shì)是脫砂無(wú)疑。但要說(shuō)能濾失到這種程度也有點(diǎn)不可思議。前面大家已經(jīng)說(shuō)過(guò)，壓力下降一般考慮縫高失控和高濾失。但持續(xù)的下降縫高失控基本排除。那就濾失了，再來(lái)看濾失關(guān)鍵看儲(chǔ)層物性和液體效率了，液體沒(méi)問(wèn)題那就是儲(chǔ)層沒(méi)認(rèn)識(shí)清楚，可考慮裂縫、地層能量虧空太厲害，壓前測(cè)試多重要呀。應(yīng)該說(shuō)一開(kāi)始?jí)毫Φ某掷m(xù)下降就可以認(rèn)為地層存在高濾失的可能，應(yīng)采取措施。 【回復(fù)7】應(yīng)該主要在施工前的壓裂施工設(shè)計(jì)采用合適的降濾失劑。當(dāng)然，如果施工設(shè)計(jì)沒(méi)有，在施工中出現(xiàn)這種情況，我想首先應(yīng)該增大交聯(lián)劑的用量，增大壓裂液的粘度（必須有實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持），其次，多增加幾個(gè)支撐劑段賽，增大前置液的用量

9、等。 【回復(fù)8】從曲線上看應(yīng)該是地層天然裂縫發(fā)育，濾失嚴(yán)重，尤其是從曲線后面在排量穩(wěn)定的情況下，壓力一直走低，就說(shuō)明地層濾失嚴(yán)重。像這種情況，壓裂指揮和壓裂監(jiān)督應(yīng)該調(diào)整加砂方案，降濾失是一方面。在現(xiàn)場(chǎng)液質(zhì)量合格、液量足夠的情況下，應(yīng)該提高排量，以降低砂比，減少脫砂的風(fēng)險(xiǎn)。從曲線上看，壓力下降后，緊急拉升，不太像端部脫砂，更像近井地帶砂堵。 【回復(fù)9】前面的兩個(gè)段塞主要是起打磨孔眼降低磨阻的作用，每個(gè)砂濃階段進(jìn)入地層后，壓力基本沒(méi)有波動(dòng)，說(shuō)明縫寬沒(méi)有問(wèn)題，加砂過(guò)程中，壓力一直降低且是穩(wěn)定平緩的降低，這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)中就很難操作了，只能說(shuō)濾失較大，不能判斷為逢高失控。倒數(shù)第二個(gè)砂比段壓

10、力平緩，說(shuō)明地層壓力在升高，最后一個(gè)砂比就不要提了；該井由于濾失較大，液體效率應(yīng)該較低，可以增加前置液的液量及排量。 【回復(fù)10】加砂階段壓力一直下降，說(shuō)明加砂難度不大，就好比往一個(gè)固寬度裂縫里裝東西一樣，攜砂液進(jìn)入后快速濾失導(dǎo)致壓力下降。如果裂縫寬度有變化的話，就是加砂困難，需要不停的擴(kuò)展裂縫寬度以使后期砂子持續(xù)進(jìn)入裂縫，要擴(kuò)展裂縫就需要較高的壓力，自然壓力就會(huì)上升。 【回復(fù)11】你這個(gè)是先期擠酸清洗炮眼吧，正常大概在30MPa，三方排量，地層壓力應(yīng)該在25、26左右，后來(lái)地層壓力降啊降的，就感覺(jué)不正常了，但是誰(shuí)能給個(gè)停砂的理由呢？誰(shuí)能給個(gè)提排量的理由呢？相信現(xiàn)場(chǎng)誰(shuí)也沒(méi)想

11、到壓力會(huì)飛，這個(gè)就算是正常頂替完成了吧，不算堵吧。探砂面了沒(méi)有？ 【回復(fù)12】根據(jù)施工壓力變化，地層破裂泵壓不高，35MPa左右，提升排量過(guò)程中壓力基本上也是呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，從這一點(diǎn)看溝通了大的裂縫或周?chē)徑a(chǎn)井，造成濾失較快。從排量的一級(jí)級(jí)變化與壓力關(guān)系上看，可以排除縫高失控的可能性。從加砂階段看，加砂過(guò)程中壓力一直下降，說(shuō)明更近一步說(shuō)明濾失速度快，直到停砂時(shí)泵壓下降至最低值，說(shuō)明裂縫吃砂未飽和。頂替階段壓力逐漸的開(kāi)始上翹，只有一種可能，頂替階段加入過(guò)硫酸銨過(guò)快或不均勻，導(dǎo)致液體在井底發(fā)生破膠，砂子在井筒內(nèi)堆積造成砂堵，壓力上升。處理措施：1.如果是地層濾失嚴(yán)重的，加入降濾失劑或

12、提高液體粘度；2.如果是溝通了天然裂縫或壓竄，則需要加入小目數(shù)的支撐劑封堵裂縫，再進(jìn)行施工；3.在頂替階段過(guò)硫酸銨加入要均勻，速度也平穩(wěn)，在停砂停交聯(lián)液再進(jìn)幾方液之后開(kāi)始加入過(guò)硫酸銨，為保證效果可以停泵進(jìn)行擠注。6 壓裂曲線反應(yīng)的地層破裂特征壓裂井段：2751.0-2769.0m，孔隙度6%，滲透率2md。（圖中，第一段壓為線為井口試壓）。地質(zhì)部門(mén)提供資料說(shuō)：74-5.6層自然產(chǎn)能較低,動(dòng)用程度差，但該區(qū)位于鼻狀構(gòu)造鞍部，處于構(gòu)造變化帶，天然裂縫較發(fā)育，下步通過(guò)壓裂溝通天然裂縫，有效擴(kuò)大動(dòng)用面積，能取得較好的壓裂效果。中段壓力的上升與提升排量同步，沒(méi)有顯示出明顯的破裂特征。該井壓前日產(chǎn)液1.5

13、t，油0.6t;壓后一個(gè)月日產(chǎn)液1.4t，油0.3t。一般，地層中存在的潛在的天然裂縫，在就地應(yīng)力條件下處于閉合狀態(tài)，一旦受到外界壓力的作用，潛在縫會(huì)不同程度地張開(kāi)：（1）在地層不存在天然裂縫的情況下，裂縫起裂時(shí)，則在壓裂壓力曲線上將出現(xiàn)明顯的破裂壓力值。（2）若井筒周?chē)嬖谳^發(fā)育的天然裂縫，在壓裂過(guò)程中，由于注入壓力的作用，導(dǎo)致潛在裂縫張開(kāi)，則初始的壓裂壓力不會(huì)出現(xiàn)地層破裂的壓力峰值；這個(gè)圖壓裂曲線初始?jí)毫ζ椒€(wěn)上升，代表儲(chǔ)層中天然裂縫較發(fā)育，屬于第2種情況。另外，沒(méi)有明顯的壓力降說(shuō)明沒(méi)有大的水力裂縫形成，中段壓力波動(dòng)由于排量增大造成，之后的壓力平穩(wěn)稍帶下降代表裂縫的自然延伸。這條曲線顯示天然裂縫并不會(huì)像地質(zhì)人員預(yù)測(cè)的多，沒(méi)有壓力波動(dòng)，說(shuō)明破裂機(jī)制就是注水、地層孔隙壓力增大、有效應(yīng)力達(dá)到破裂準(zhǔn)則地層破裂，是張性縫。7 壓裂施工曲線確定破裂壓力、閉合壓力、地層壓力破裂壓力可以讀出來(lái)，大約為15MPa，關(guān)井壓力足夠長(zhǎng)時(shí)，油壓穩(wěn)定的那個(gè)值可以看做地層壓力，此圖大約為3個(gè)MPa左右，如果你有數(shù)據(jù)的話，最后的那個(gè)壓力值為地層壓力