水力压裂毕业论文开题报告.doc

重庆科技学院毕业设计（论文）开题报告题目 XX#的水力压裂施工设计 学 院 石油与天然气工程学院 专业班级 油气开采0901 学生姓名 xxx 学号 xxxxxxxxxx 指导教师 xxx 2012 年04 月15 日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。毕业设计(论文)开题报告1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析1.1 水力压裂开发的目的与意义压裂是油井增产、水井增注的重要措施之一，也是扩大勘探面积的措施之一。从20世纪40年代末应用压裂工艺技术发展至今，它的意义远远超过一口井增产增注的作用。在注水开发的油田中，通过油水井对应压裂，以注水井为主的分区整体压裂改造中，在一定程度上起到了再油田开发中调整矛盾，提高注水效果、加快油田开发速度、提高采收率作用。因此，水力压裂也是油田开发的有有效手段。所谓水力压裂，就是利用液体传导的作用，由地面泵组，将具有一定粘度的液体以大大超过底层吸收能力的排量注入井中，使之在井底附近憋起高压。当此压力超过井壁附近的地应力及演示的抗张强度后，底层就会破裂产生裂缝，或使原有的微小裂缝扩张，形成较大的裂缝。随着液体的不断注入，裂缝就不断延伸和扩张。当挤入的液体（支撑剂）的速度与裂缝面的滤失（地层吸收）的速度相等时，裂缝就不在向地层深处延伸和扩展。利用支撑剂充填的裂缝，裂缝闭合后仍具有较高的导流能力，从而降低油、气流入井筒内的渗流阻力，提高油气井产量。为了防止停泵以后，裂缝在地应力的作用下重新闭合，使之能长期保持张开状态，为油、气、水提供较好的渗流通道，就必须在挤入的液体中加入支撑剂（如石英砂、陶粒等）充填到裂缝中去，支撑已形成的裂缝，这样就大大地提高了底层的渗透能力，扩大了供油面积，改变了油流方向，对垂直缝而言，使原来的径向流变为单向流，改善了地层渗流条件，减少了油流阻力，从而提高油、气井产量和水井的注入量。水力压裂增产增注主要体现如下：（一）、水力压裂是低渗透油水井实现增产、增注技术的重要措施。（二）、水力压裂是中低渗透油田勘探、开发工程序列中的重要环节。（三）、水力压裂是非均质、多油层油田调整层间矛盾、平面矛盾。（四）、水力压裂是对油层伤害解赌的有效方法。【1,2】1.2 国内外研究现状水力压裂技术自1947年在美国堪萨斯州试验【3】成功至今近半个世纪了，作为油井的主要增产措施，正日益受到世界各国石油工作者的重视和关注。 水力压裂技术经过了近半个世纪的发展，特别是自 80 年代末以来，在压裂设计、压裂液和添加剂、支撑剂、压裂设备和监测仪器裂缝检测【4-7】等方面都获得了迅速的发展，使水力压裂技术在缝高控制技术、高渗层防砂压裂、重复压裂、深穿透压裂以及大砂量多级压裂【8】等方面都出现了新的突破。现在水力压裂技术作为油水井增产增注的主要措施，已广泛应用于低渗透油气田的开发中，通过水力压裂改善了井底附近的渗流条件，提高了油井产能，在美国有30%的原油产量是通过压裂获得的。国内低渗油田的产量和通过水力压裂改造获得的产量也在逐渐增加，对水力压裂技术的广泛应用和深入认真的研究可望给石油工业注入新的活力和生机，水力压裂技术的最优实施和关键性技术的突破,将给石油工业带来不可估量的前景。近几年来 ,选择水力压裂不仅仅用于低渗油气田的改造,而且在中、高渗透性地层,特别是环境条件恶劣的地区布井开发方案中也被作为一个重要的影响因素受到广泛的重视。我国开展了特低渗透性油气藏的平衡限流完井压裂技术和低损害新型压裂液体系的研究,设计了一整套油层保护措施,开发了适合于中低温的交联压裂液(聚合物压裂液),有效的防止了压裂过程中压裂液对油层的损害。目前矿场上使用的设计模型有二维（PKN、KGD），拟三维模型（P3D）和真三维模型【9】。他们主要差别是裂缝的扩展和裂缝内的流体流动方式不同。二维模型假设裂缝高是常数，即流体仅缝长方向流动；拟三维模型和真三维模型缝高沿缝、长方向是变化的，不同的是前者裂缝内仍是一维流动，后者在缝长、缝高方向均有流动（即存在压力降），国内虽已研制拟三维和真三维模型，但矿场上应用的设计软件仍是以二维为主，主要原因是三维模型需要有地应力剖面和岩石力学材料，而这些资料的获取目前还没有完全解决。不过，最近几年各研究院所已在地应力测试方面开展了多项研究，相信不久后将会解决这一问题。除常用的幕律流体模型外,人们又发展了Eills模型、Binghan模型和Herschel- bulkley模型【9】来描述压裂液的流变特性,并发展了各种仪器来测量压裂液的流变参数。基于国内和国外现在水力压裂技术发展水平,我们也应该大力开发全三维【10】水力压裂软件,在软件开发的过程中,应该将水压裂缝和天然裂缝的相互作用和影响有机地结合考虑(以前人们在进行压裂经济评价时,只考虑了水压裂缝的几何形态的变化规律对它的影响,而没有考虑天然裂缝的影响程度。现在国外的最新研究表明,这种形式的评价误差是非常大的) ,为我国的水力压裂设计提供一套理论依据。西南石油大学任书泉等人在水力压裂方面也作了大量的研究工作【11】,他们主要在压裂工艺方面进行了较为系统的研究。石油勘探开发科学院刘翔鹗、蒋阗、单文文【11】等翻译和出版了经典的水力压裂新进展一书,在国内首次提出了滚动式压裂技术的研究,解决了低渗透油藏开发初期由于地层复杂、资料缺乏、又须增产改造的技术难题,不断的认识储层系统与水力压裂系统,逐步建立与完善整体压裂优化设计,为以后低渗边际油藏开发提供了少投入多产出的可操作的方法。石油大学王鸿勋【12】、张士诚、陈勉【13】、黄荣樽【14】、陈治喜【15】等人,在水力压裂领域也作了大量细致的研究工作,取得了可喜的成果,为我国水力压裂技术的提高和完善作了较大贡献。经过“九五”攻关的深入研究,可望在水力压裂领域的各个方面缩短我国与国外先进技术之间的差距,填补国内空白,为低、中、高渗透油田打下一个坚实的基础。参考文献1 李文华，采油工程 中国石化出版社，2004,8.2 胡博仲，兰中孝 大庆油田水力压裂工程，石油工业出版社，2008,12.3 美L 吉德利等著 ,蒋阗 ,单文文等译 水力压裂技术新进展 石油工业出版社.4 近期压裂工艺技术现状和发展动向调查.石油钻采工艺,1982,(4).5 水力压裂技术的进展 油气开发工程译丛,1992,(3).6 张士诚,王鸿勋 国外水力压裂工艺技术近期发展水平综述 世界石油工业,1995,2.7 叶芳春 水力压裂技术进展 钻采工艺,1995,18.8 Shah ,S.N.Lord ,D.L ,Tan ,H.C 压裂液流体力学和流变学的最新进展 SPE22391.9 杨秀夫,刘希圣,陈勉 国内外水力压裂技术现状及发展趋势石油大学,1998(4).10 张琪,采油工程原理与设计,山东东营：石油大学,1997.11 美G.C.豪瓦德,C.R.法斯特著,任书全译 油层水力压裂石油工业出版社,1980(1).12 王鸿勋 采用工艺原理 石油工业出版社,1981.13 陈勉,陈治,黄荣樽 三维弯曲水力裂缝力学模型及计算方法 石油大学学报,1995,9.14 黄荣樽 水力压裂裂缝的起裂和扩展 石油勘探与开发,1981,(5).15 陈治喜 水力压裂机理和力学研究 石油勘探开发科学院廊坊分院科研通讯,1997, (4).毕业设计(论文)开题报告2.本课题的任务、重点内容、实现途径 2.1 课题任务1 查阅文献资料，了解目前国内外的水力压裂发展动态。2 简述目前进行水力压裂施工设计时所用的裂缝模型。3 根据所给压裂液和支撑剂进行该井的压裂施工设计。4 实例分析。2.2 重点内容1 根据所给压裂液和支撑剂进行该井的压裂施工设计。2 压裂设计模型（缝长、缝宽、缝高）的确定。3 增产效果预测。2.3实现途径1 收集整理相关资料，在指导老师的指导下，收集与课题需要的理论资料，来自现场的原始资料，查找有关XX#水力压裂压裂液，支撑剂等资料，查找与题目相关的SPE文献并将其翻译。2 对所设计的资料进行归纳、分析和总结，设计论文撰写提纲，与指导老师进行交流沟通，进行论文的撰写。3 根据油层岩性、流体性质以及设备条件，确定施工井层（选井选层）、选择经济有效的压裂方案。4 利用水力压裂软件，根据压裂方案确定施工参数、施工方式和施工步骤。5 利用公式、图解法或软件对增产倍数进行预测及对设计方案的评价。毕业设计(论文)开题报告3.完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法 3.1 需要工作条件1 水力压裂有关的书籍及相关文献。2 井的选取及井的压裂液、支撑剂资料。3 水力压裂施工设计模型及确定施工参数的水