缝性油藏压裂压力递减分析技术及应用.ppt

裂缝性油藏压裂压力递减 分析技术及应用,主 要 内 容,1、研究的目的意义 2、模型的建立与求解 3、裂缝性油藏压裂压降分析软件开发 4、利用压裂测试分析结果指导主压裂施工 5、结束语,水力压裂压后的裂缝几何参数是进行压裂评价的重要依据。但是通过现有的技术是难以直接测试获得数千米深处的裂缝几何参数；同时，实际的压裂过程往往比预测的情况要复杂得多，即使用最先进的仪器和可靠的技术进行水力压裂作业设计，也很难检验压裂设计中计算的裂缝几何参数是否可靠。为了弥补这种不足，发展了很多压裂诊断技术，以提高对水力压裂裂缝性能的认识。,1、研究的目的意义,裂缝诊断 技术分类,由于现场缺乏直接测量地层和水力压裂参数的必要手段，也缺乏准确可靠的测试方法和解释技术，这就导致了认识和了解地层、分析和评估压裂施工质量的难度很大。随着油气藏压裂技术的发展和应用，压裂分析评估技术受到广泛重视，相应的测试解释技术也亟待进一步发展和完善。特别是利用压裂停泵后的压力递减曲线来分析估算裂缝几何尺寸，滤失系数、闭合时间、压裂液效率等，更是需要精度高的模型和简单实用的解释方法。,压力递减分 析的重要性, 裂缝性油藏往往具有低孔低渗的特点。在压裂过程中由于天然裂缝的存在，增大了液体在地层中的滤失，较大的滤失量不仅增加了造缝难度，难以形成较宽的裂缝，另一方面会造成携砂液在裂缝中提前脱砂形成砂堵。因此，在压裂设计时重点考虑压裂液的滤失特性。 压裂液的滤失除受基质渗透率，液体粘度和油藏压缩性控制外，还受到天然裂缝的控制，大量的压裂液滤失在在天然裂缝中，造成压裂过早脱砂，导致施工失败。 目前的压力降落分析技术以及压裂软件很难模拟和预测裂缝性油藏的压裂施工压力和施工规模，增加了压裂优化设计的复杂性。,裂缝性油藏压力递减分析面临的问题,研究的目的意义,以往压降分析解释技术不适合于裂缝性油藏的压降解释,裂缝性油藏压裂压降分析解释技术,改进,小型压裂分析指导主压裂设计,获取裂缝参数 评价施工效果,指导压裂施工 提高施工水平,2、模型的建立与求解,基本假设： (1)裂缝高度恒定； (2)压裂排量恒定； (3)压裂液为幂律流体，且压裂液粘度从井底到缝端呈线性 变化或压裂液粘度恒定； (4)压裂后可以自然闭合，也可强制闭合； (5)裂缝模型为PKN型或KGD型； (6)考虑停泵后裂缝延伸及延伸裂缝的滤失量； (7)考虑压裂液的压缩性。,G函数,常 规 滤 失,即滤失与压力无关，压裂液通过基质岩块的滤失。当叠加导数值位于通过原点的一条直线上时，通过不变导数值（拟合压力的大小）来识别该滤失特征，偏离直线段的点就是裂缝闭合点。,与压力有关的滤失,压力（M pa）,叠加导数部分位于直线段上，闭合点之前的一段时间内滤失与压力无关，采用平均值法计算拟合压力。,物质守恒方程:,停泵时裂缝的体积为 ，停泵t时间的体积为 。在t时间内裂缝体积的变化等于裂缝的总滤失量与压后t时间内放喷量之和 :,（忽略了高阶小项 ）,裂缝延伸规律:,由物质守恒方程，得：,裂缝平均缝宽：,于是有：,停泵后裂缝在无延伸情况下，在区间p,p+t内，任两个时间点的压力差表达式，既压降方程为:,施工期间，总注入体积为滤失量、初滤失量与裂缝体积之和，即连续性方程为:,上式简化可得：,其中，,在泵注结束时，总的滤失体积 = 注入总体积 - 裂缝体积，即:,初滤失：,微元法计算VLP,C(不含初滤失的滤失分量),t p,通过叠代法求解，可以求出参数Pc、P*、L、，Wa、Sp 等。,3、 裂缝性油藏压裂压降分析软件开发,软件主程序流程,软件功能,4、利用压裂测试分析结果指导主压裂施工,鄂深X井基本参数： 储层温度：105123，属中高温地层； 孔隙度：39%； 含油饱和度：4050%； 储层压力系数：0.9391.4，地层能量较足； 测井解释渗透率：0.964.2510-3m2； 测试空气渗透率：0.091210-3m2； 有效渗透率：0.00530.710-3m2；,鄂深X井测试压裂简况,造长缝压裂,单井增产,天然裂缝发育，导致脱砂,存在的问题：,技术对策：,主压裂前进行小型压裂测试,获取所需参数，为主压裂设计提供依据,为该油田总体压裂方案的制定与单井方案的优化设计提供依据,测试压裂施工数据,测试压裂施工曲线,闭合压力分析(KCL注入),裂缝闭合,闭合压力分析(冻胶注入),净压力分析解释结果,鄂深X井摩阻分析,随着注入的液体体积的增加和粘度的 增大，近井摩阻降低。,裂缝弯曲摩阻,小型压裂测试分析的主要认识,(1)、本井小型压裂没有明显的破裂压裂峰值，可初步判断储层内天然裂缝发育，这从取芯观察和测井资料分析得到了验证。 (2)、裂缝闭合压力，即水平最小主应力值为56.558.5 MPa，与破裂压力值87.8MPa，相差了约30MPa,而且压裂液的综合滤失系数为5.110-4 m/min0.5，地层测试有效渗透率分布在0.005310-3m20.710-3m2之间，进一步说明了地层的天然裂缝发育，而且储层致密，属特低渗范畴。,小型压裂测试分析的主要认识,(3)、因为储层致密，压后要想有较好的增产效果，需造成较长的人工裂缝，来沟通发育的天然裂缝。利用小型压裂的压力降落数据计算，求得施工后造缝半长为50m，表明了一定规模的压裂施工有造长缝的可能。 (4)、小型压裂表明近井摩阻较大，达到2227 MPa，当泵入较多的前置液后近井摩阻减小，因此近井摩阻主要是由于裂缝的弯曲造成的。,主压裂主要技术措施,(1)、根据裂缝闭合压力，即水平最小主应力值为56.558.5MPa，选择高强度40/60目陶粒； (2)、由于储层天然裂缝发育，压裂液滤失严重，因此，在主压裂施工中采用粉陶来堵塞天然裂缝，起到降滤的作用； (3)、在主压裂施工中应采用支撑剂段塞及小粒径支撑剂来解决裂缝生长弯曲。,主压裂施工曲线分析,主压裂施工数据分析,泵注开始时泵压：74MPa67MPa； 排量为4m3/min时： 60MPa； 第一个段塞的粉陶泵入时：60MPa66MPa， 56MPa； 第二个段塞的粉陶泵入时：63MPa，56MPa。 排量为4.5m3/min时 40/60目陶粒进入地层， 62MPa， 排量为5.1m3/min， 54MPa，该压力比开始阶段的67MPa降低了近13MPa。 加砂正常，按照设计要求完成施工,5、结 束 语,传统的裂缝诊断技术中的压降分析模型只针对了均质地层的情况，而没有考虑天然裂缝对压裂液滤失系数的影响，同时也没有考虑压裂液的压