页岩气井压裂技术PPT学习教案

1、会计学1概述概述压裂液技术压裂液技术压裂工艺技术压裂工艺技术第1页/共23页一、概述一、概述 美国页岩气的成功，美国页岩气的成功，全球掀起了一场全球掀起了一场“页岩气革命页岩气革命” ，澳大利澳大利亚、中国和印度等亚、中国和印度等许多国家给予极大关注，纷纷开展研究、勘探评价许多国家给予极大关注，纷纷开展研究、勘探评价和开发试验工作。和开发试验工作。预计到预计到2020 2020 年全球页岩气年产量可达年全球页岩气年产量可达3068306810108 8m m3 3。第2页/共23页调研国调研国外页岩外页岩储层勘储层勘探开发探开发状况状况通过对比通过对比国内外类国内外类似页岩储似页岩储层地质特层

2、地质特征，并与征，并与国外公司国外公司联合评价，联合评价，如与美国如与美国新田公司新田公司联合评价联合评价威远气田威远气田钻探长芯钻探长芯1 1资料井及资料井及威远气田威远气田页岩段系页岩段系统取芯井，统取芯井，并与挪威并与挪威石油、埃石油、埃克森美孚克森美孚联合研究联合研究20092009年部年部署中国第署中国第一口页岩一口页岩气评价井气评价井威威201201井井获井口测获井口测试日产能试日产能1.081.08万方万方的工业气的工业气流流通过十年的技术储备对页通过十年的技术储备对页岩气开发有了初步的认识岩气开发有了初步的认识及技术储备及技术储备 目前我国已在页岩气开发实验区钻井目前我国已在页

3、岩气开发实验区钻井6262口口，其中，其中2424口口井获得工业气流。井获得工业气流。一、概述一、概述第3页/共23页页岩气十二五发展规划（页岩气十二五发展规划（2011201120152015年）年），到，到 20152015年，页岩气年，页岩气年产量达到年产量达到 6565 亿立方米。到亿立方米。到 2020 2020 年，年产量有望达到年，年产量有望达到 1000 1000 亿立方米以上。亿立方米以上。页岩气勘探开发具有广阔的前景页岩气勘探开发具有广阔的前景一、概述一、概述第4页/共23页 针对国内页岩气井开发的需求，针对国内页岩气井开发的需求，20102010年公司开始对非常年公司开始

4、对非常规油气井压裂进行技术研究和相关单位技术合作，经过几年规油气井压裂进行技术研究和相关单位技术合作，经过几年的努力，已基本完成了技术的配套工作，同时对技术人员进的努力，已基本完成了技术的配套工作，同时对技术人员进行了优化，经过与华东分公司、西南分公司等多家油田压裂行了优化，经过与华东分公司、西南分公司等多家油田压裂技术合作，我公司已具备承担页岩气井压裂施工技术要求。技术合作，我公司已具备承担页岩气井压裂施工技术要求。第5页/共23页二、压裂液技术：体系和特性二、压裂液技术：体系和特性 页岩气常用压裂液体系页岩气常用压裂液体系降阻水压裂液降阻水压裂液线性胶压裂液线性胶压裂液泡沫压裂液泡沫压裂液

5、交联压裂液交联压裂液 降阻水压裂液和复合压裂液降阻水压裂液和复合压裂液是目前主要压裂液体系是目前主要压裂液体系第6页/共23页页岩气储层特点不同页岩气储层特点不同, , 其选择的压裂液也不同其选择的压裂液也不同 脆性页岩脆性页岩压裂液选用低粘度的压裂液选用低粘度的降阻水压裂液降阻水压裂液；脆性中等的页岩脆性中等的页岩选用选用复合压裂液复合压裂液，即降阻水和线性胶或交联，即降阻水和线性胶或交联压裂液复合压裂液复合; ; 塑性页岩塑性页岩选用高粘度的交联压裂液。选用高粘度的交联压裂液。 Barnett Barnett 粘土含量较高的页岩气藏复合压裂单井产量与邻井粘土含量较高的页岩气藏复合压裂单井产

6、量与邻井相比相比, , 从从2. 422. 4210104 4 m m3 3 / d / d 提高到提高到3.09 3.09 10 104 4 m m3 3 / d / d, , 产产量提高了量提高了7.69%7.69% 。二、压裂液技术：体系和特性二、压裂液技术：体系和特性第7页/共23页 目前我公司开发的压裂液体系有：降阻水压裂液、线性胶压裂目前我公司开发的压裂液体系有：降阻水压裂液、线性胶压裂液、泡沫压裂液、交联压裂液。就国内页岩井压裂常用体系为液、泡沫压裂液、交联压裂液。就国内页岩井压裂常用体系为降阻水和线性胶体系。降阻水和线性胶体系。降阻水及线性胶综合性能及特点：降阻水及线性胶综合性

7、能及特点： 低摩阻性：降阻率低摩阻性：降阻率60% 低伤害性：伤害率低伤害性：伤害率10%， 低粘度：低粘度：230mPa.s可调可调 返排液表面张力较低，具有回收再循环利用的基础返排液表面张力较低，具有回收再循环利用的基础 可实现压裂液在线配制、根据施工情况调整压裂液的用量，降低浪费、可实现压裂液在线配制、根据施工情况调整压裂液的用量，降低浪费、减少污染。减少污染。第8页/共23页涪页涪页HF-1HF-1井和延页平井和延页平1 1井现场配制浓缩液，施工时按比井现场配制浓缩液，施工时按比例与清水混合注入井内。例与清水混合注入井内。彭页彭页HF-1HF-1井在往储罐内打水时加入杀菌剂、防水锁剂井

8、在往储罐内打水时加入杀菌剂、防水锁剂，施工中降阻剂、降阻剂破胶剂为混砂车在线加入。，施工中降阻剂、降阻剂破胶剂为混砂车在线加入。降阻水降阻水各井降阻水配制统计 第9页/共23页涪页HF-1井的凝胶基液和彭页HF-1井的线性胶预先配出一定的量，随后根据需要进行配制补充。延页平1井使用的清洁压裂液为预先生产的成品，使用时按比例在线加入。井号井号名称名称数量数量(m3)备注备注涪页涪页HF-1凝胶基液凝胶基液2150除在线加入添加剂之外此时加入除在线加入添加剂之外此时加入彭页彭页HF-1线性胶线性胶3400延页平延页平1清洁压裂液清洁压裂液636.1在线加入在线加入各井压裂配制统计 其它压裂液第10

9、页/共23页 2011年年5月在四川威远县威月在四川威远县威201H1采用降阻水进行施工，共计注入降阻水采用降阻水进行施工，共计注入降阻水23565.7m3，加入支撑剂，加入支撑剂902t，施工排量，施工排量1517m3/min，液体摩阻系数为，液体摩阻系数为26%，可实现在线配液。，可实现在线配液。第11页/共23页 在威在威201-H1201-H1井配液后对降阻水基本性能测试结果井配液后对降阻水基本性能测试结果如下：如下：液体类型液体类型粘度，粘度，mPa.smPa.s（常温）（常温）密度，密度，g/cmg/cm3 3pHpH值值现场现场常温放置常温放置1 1月月降阻水降阻水5.65.65

10、.025.021.0011.0017.07.0压后返出液压后返出液1.201.201.101.101.0041.0047.07.0第12页/共23页二、压裂液返排液的回收利用技术二、压裂液返排液的回收利用技术类别类别粘度，粘度，mPa.smPa.s密度，密度，g/cmg/cm3 3表张，表张，mN/mmN/m接触角，接触角，降阻率，降阻率，% %原配方原配方5.605.601.0011.00126.2326.2363.1263.126767返排液返排液1.201.201.0041.00432.4232.4238.1238.12/处理后处理后4.204.201.0011.00125.3425.3

11、463.2163.216565 对威对威201-H1201-H1井返出液放置井返出液放置1 1个月后进行处理后基个月后进行处理后基本性能测试结果如下：本性能测试结果如下：返出液放置返出液放置1 1个月后可以利用个月后可以利用返出液经调整后其粘度可满足使用性能，粘度下降返出液经调整后其粘度可满足使用性能，粘度下降1.4mPa.s1.4mPa.s，降阻率下降，降阻率下降2%2%第13页/共23页三、压裂工艺技术三、压裂工艺技术1 1、页岩气井压前评价技术、页岩气井压前评价技术第14页/共23页2 2、页岩气储层压裂方案优化、页岩气储层压裂方案优化脆性地层低砂比低砂比高粘度高粘度高砂比高砂比低粘度低

12、粘度减阻水减阻水复合压裂液复合压裂液线性胶线性胶泡泡沫沫凝胶凝胶高排量高排量低排量低排量双翼裂缝双翼裂缝网络裂缝网络裂缝塑性塑性地层地层岩石脆性评价准则脆性系数脆性系数B B：岩石的：岩石的单轴抗压强度与抗拉单轴抗压强度与抗拉强度比强度比 B=26.7-40, B=26.7-40, 脆性脆性强强 B=14.526.7, B=14.526.7, 脆脆性中等性中等 B14.5, B14.5, 脆性弱脆性弱三、压裂工艺技术三、压裂工艺技术第15页/共23页三、压裂工艺技术三、压裂工艺技术1 1）水平井桥塞分段压裂工艺：）水平井桥塞分段压裂工艺： 通过水力泵送桥塞方式实现坐封、射孔联作、并沿水平段通过

13、水力泵送桥塞方式实现坐封、射孔联作、并沿水平段方向实现逐级封隔、射孔和压裂的工艺。方向实现逐级封隔、射孔和压裂的工艺。特点：适用套管（特点：适用套管（31/231/2、41/241/2、51/251/2、7)7)；适合；适合大排量、大型施工、封隔可靠性高、压裂层位精确、分层大排量、大型施工、封隔可靠性高、压裂层位精确、分层压裂的段数不受限制。压裂的段数不受限制。3 3、页岩气压裂主要工艺技术、页岩气压裂主要工艺技术第16页/共23页三、压裂施工设计技术三、压裂施工设计技术第17页/共23页三、压裂施工设计技术三、压裂施工设计技术2 2）多级滑套水平井分段压裂技术）多级滑套水平井分段压裂技术 利

14、用地面遥控井下电控滑套实施水平井分段压裂的完井管柱技术研究。该技术可实现任意层、任意次序单层单段施工，也可实现任意多级的批量施工。第18页/共23页三、压裂施工设计技术三、压裂施工设计技术3 3）裸眼封隔器）裸眼封隔器+ +滑套分段压裂技术滑套分段压裂技术第19页/共23页 相邻两井或三井以上在相近裂缝位置同时压裂，裂缝相互错开，利相邻两井或三井以上在相近裂缝位置同时压裂，裂缝相互错开，利用诱导应力促使复杂的体积裂缝形成，增加改造体积（用诱导应力促使复杂的体积裂缝形成，增加改造体积（SRVSRV）。）。相互干扰的裂缝增加了SRV4 4）“同步压裂同步压裂”第20页/共23页三、压裂施工设计技术三、压裂施工设计技术高导流