壓裂施工曲線分析

1、壓裂施工曲線解析,水力壓裂是油氣井增產(chǎn)的一項重要措施，當?shù)孛娓邏罕媒M將高粘度液體以超過地層吸收能力的排量注入井中，在井底產(chǎn)生的力，超過井壁附近地應力和巖石抗張強度后，即在地層中形成裂縫，隨著帶支撐劑的液體注入地層中，裂縫逐漸向前延伸形成具有一定長度、寬度、高度的填砂裂縫。這些裂縫具有較高的導流能力，改變了油氣滲流流態(tài)，由原來的徑向流改變?yōu)閺牡貙訂蜗蛄魅肓芽p，再由裂縫單向流入井筒，使油氣井產(chǎn)量大幅度提高。,壓裂施工過程的主要步驟,1、排空：目的是了解液罐供液情況和每臺壓裂車的上水情況。 2、試壓：目的是檢查井口（總閘門以上部位）及高壓管線系統(tǒng)連接部位受壓情況，以保證正常施工。,3、前置液階段：小

2、排量向地層擠入液體，了解井下管柱是否暢通和地層的吸收能力；繼續(xù)提高排量，在井底產(chǎn)生足夠的壓力，使地層形成裂縫。 4、攜砂液階段：地層已形成裂縫后，壓裂液攜帶一定數(shù)量的支撐劑進入形成的裂縫地層中。 5、頂替液階段：將井筒內(nèi)的攜砂液全部替入地層裂縫內(nèi)。,壓裂施工曲線分析,1、前置液階段的曲線類型 有破裂顯示：有三種情況可以判定地層是否壓開： 第一，泵壓迅速下降，排量上升； 第二，泵壓不變，排量上升； 第三，排量不變，泵壓上升到一定值后迅速下降。 無破裂顯示：泵壓隨著排量的增加而增加。,（1）前置液階段曲線的類型與壓裂液性質(zhì)關系不大。 （2）無明顯破裂顯示可能與地層的原生裂縫有關。 從理論上講，一次

3、破裂顯示產(chǎn)生一條裂縫，多次破裂可能顯示多條裂縫。 無明顯破裂顯示，并不是地層沒有形成裂縫，而只能說明地層產(chǎn)生裂縫時所引起的泵壓或排量變化在地面反映不明顯。 無明顯破裂顯示的層一般是：地層位于斷層附近、地層微裂縫發(fā)育、重復壓裂層等。,前置液階段曲線認識分析,2、攜砂液階段曲線類型,下降型: 特點是當排量穩(wěn)定時，隨著壓開裂縫的延伸和擴展，砂比逐漸加大，泵壓連續(xù)下降。,下降穩(wěn)定型: 特點為排量相對穩(wěn)定時，隨著裂縫延伸和擴展，砂比逐步增加，泵壓下降至一定程度后相對穩(wěn)定。,曲線原因分析,下降、下降穩(wěn)定型: 在P-t雙對數(shù)坐標系中，曲線斜率為負值(IV)，說明裂縫穿過低應力層，裂縫在垂向上延伸，或是溝通了

4、天然裂縫。,Pt雙對數(shù)曲線圖,波動型: 特點為排量穩(wěn)定，砂比基本穩(wěn)定，隨著裂縫的延伸和擴展，泵壓波動起伏。,曲線原因分析,波動型: 在P-t雙對數(shù)坐標系中，壓力曲線上下波動(V)，分析認為是受地層物性特征的影響，說明了同一地層物性的嚴重非均質(zhì)性。,Pt雙對數(shù)曲線圖,上升型: 特點為排量穩(wěn)定，砂比穩(wěn)定或提高，泵壓連續(xù)上升。,曲線原因分析,上升型：有兩種形態(tài)。 第一種是在P-t雙對數(shù)坐標系中，曲線斜率較小(I)，即上升速度非常緩慢，說明裂縫受地層滲透性差、層薄，使裂縫在高度方向延伸受阻，沿水平方向延伸又緩慢。,Pt雙對數(shù)曲線圖,曲線原因分析,第二種是在P-t雙對數(shù)坐標系中，曲線斜率接近1(III)

5、, 是壓力的增量正比例注入液體體積的增量，說明攜砂液在縫內(nèi)存在嚴重的堵塞。,Pt雙對數(shù)曲線圖,穩(wěn)定型: 特點為排量穩(wěn)定，砂比穩(wěn)定或提高，泵壓基本不變。,曲線原因分析,穩(wěn)定型: 此類曲線(II)可能是地層濾失量增加造成，壓開新裂縫或天然微裂縫張開增加了濾失量，使注入液體被濾失，縫長得不到延伸。,Pt雙對數(shù)曲線圖,攜砂液曲線形態(tài)認識分析,加砂曲線的形態(tài)與壓裂液的性質(zhì)有關：壓裂液性質(zhì)好壞與攜砂能力、摩阻等有很大關系。 在其他條件相同時，高粘度水基壓裂液比低粘度水基壓裂液造成的裂縫寬度和長度要大。因此高粘度凝膠水基壓裂液能產(chǎn)生長而寬的裂縫，攜砂液容易在裂縫中運動，一般高粘度壓裂液的加砂曲線形態(tài)多為下降

6、型和下降穩(wěn)定型；低粘度壓裂液的加砂曲線形態(tài)有多種形態(tài)。,攜砂液曲線形態(tài)認識分析,加砂曲線形態(tài)與地層性質(zhì)有關：地層物性較好，且均質(zhì)，曲線多為下降型。 地層物性差異大，滲透率大小變化，攜砂液在裂縫中通過時受阻，使泵壓上、下波動，曲線多為波動型。,下降、下降穩(wěn)定型:是現(xiàn)場施工比較理想的類型，施工成功率、有效率較高，但應注意井淺、斷裂破碎帶、薄夾層或鄰層為高滲透層時，液體是否濾失較大。 上升型:斜率很小的上升型曲線屬正常的施工曲線，現(xiàn)場施工時應采取小排量、低砂比慢速施工，擴大施工規(guī)模。斜率近為1的上升曲線是最令人擔心曲線類型，現(xiàn)場應合理調(diào)小砂比、排量，以便達到設計加砂量要求。若曲線斜率大于1時，應立即停止加砂，泵入頂替液防止發(fā)生砂堵。,現(xiàn)場施工中得出的幾點認識,前置液階段： 一般情況下，泵壓曲線在初期出現(xiàn)尖峰，是井筒內(nèi)地層水和液體摩阻造成的。 之后泵壓由尖峰下降，這是地層被壓開（一般是注入液體達到井筒的一半時）。 泵壓降至最低點后，泵壓出現(xiàn)緩慢上升，是地層裂縫正常延伸，或者是液體摩阻增加影響的。 泵壓降至最低點后，泵壓上升到一定高度后緩慢下降，這是可能是地層濾失嚴重，或者是裂縫在垂向上延伸。 在前置液階段加入段塞砂時，泵壓上升了1-3個MPa，說明裂縫寬度增加。,現(xiàn)場施工中得出的幾點認識,攜砂液階段： 在低砂比階段，泵壓出現(xiàn)下