纤维压裂技术开题

1、辽河油田公司科技项目立项建议书项目名称：提高难采储量动用程度技术研究与应用课题名称：纤维加砂压裂技术研究项目建议人：刘伟申报单位：钻采工艺研究院主要协作单位：起止时间：2010.12101.12辽河油田公司科技处编制年 月曰填一、项目概要压裂中的支撑剂回流、支撑剂沉降和支撑剂破碎运移堆积现象使得压裂实际 的裂缝导流能力达不到设计的指标，压裂效果往往没有预期的那么好，为了解决 这一难题，通过大量的调研国内外资料和前期准备工作，我们开展了本项目的研 究。本项目主要对纤维加砂压裂技术展开研究，通过对纤维加砂压裂机理、快速 分散纤维的研制和评价、纤维添加泵的研制与评价以及纤维加砂压裂工艺方案的 研究，

2、实现可以自主进行纤维加砂压裂的目标。二、立项的必要性及意义压裂是低渗、特低渗油气藏的最有效的增产改造措施之一，其中支撑裂缝的 长度、导流能力以及压裂液的二次污染是决定压裂工艺效果的最主要的因素。长 久以来压裂技术人员都在为改善这些参数，提高压裂效果而不懈努力，但是始终 面临几个难题无法解决：1、压后加快排液速度降低压裂液滤失和控制支撑剂回流返吐相矛盾：排液 速度太快就可能超过临界出砂流速，导致支撑剂回流；排液速度太低又会导致排 液时间增加和返排率下降，加重地层伤害，尤其是低渗透致密储层，对滞留伤害 敏感。液氮拌注增能压裂、泡沫压裂液作业，压后返排速度快，支撑剂更容易返 吐，限制了返排速度的进一

3、步提高。优化压裂液破胶性能、顶替液量、排液工艺， 提高油嘴和弯头等的抗冲蚀性等，属于常规工艺措施，是一种保守疗法，并不能 提高临界出砂流速，甚至会降低返排速度。2、重力作用导致支撑裂缝铺砂不均匀，降低裂缝有效性：加砂压裂时，通 常裂缝会突破产层段而向上下延伸。在裂缝闭合前，随着压裂液的破胶降粘，支 撑剂逐渐沉到裂缝底部，而使产层段的铺砂浓度降低，降低其导流能力。尤其是 产层薄、上下隔层应力差小的情况下，压裂作业排量高、冻胶粘度高，缝高更容 易失控而过度延伸，支撑剂可能在产层段只有少量的充填，而大部分充填在裂缝 底部，造成产层段改造不充分。3、支撑剂破碎，降低裂缝导流能力：加砂压裂结束后，随着裂

4、缝闭合，部 分支撑剂被压碎成细小的颗粒，在生产压差的作用下，这些小颗粒逐渐向井筒方 向运移堆积，堵住支撑剂间的空隙，降低其导流能力。支撑剂的破碎率越大，这 种导流能力伤害就越明显。尤其是在作变粒径支撑剂压裂（如尾追粗粒支撑剂、 加粉陶降滤等）时，远端的小粒径支撑剂逐渐向近端的大粒径支撑剂运移，造成 导流能力降低更加明显。本项目研究的纤维加砂压裂技术，利用纤维将支撑剂相对均匀的分布在裂缝 当中，解决支撑剂回流、沉降和破碎运移伤害，大幅度提高裂缝的有效性，对提 高加砂压裂的增产效果有着十分重要的意义。三、国内外技术现状及市场需求分析国内外对于纤维加砂压裂技术的提出相对较早，但由于纤维性能和添加技术

5、 不完善，一直没有进入现场应用，2000年以后，随着对纤维和纤维添加技术研 究的深入，国外一些大的服务公司如斯伦贝谢公司已经掌握纤维加砂压裂技术， 可以进入现场服务，但是国外对于纤维加砂压裂的现场应用报道还是相对较少。最近几年，国内在纤维的研制和纤维添加泵的研制上有了很快了的发展，目 前纤维压裂工艺已在西南地区约10多口井成功推广应用，既有尾追纤维压裂， 也有全程纤维网络压裂，均取得良好的应用效果，其市场前景非常乐观。四、项目攻关目标，主要研究内容及关键技术1、项目攻关目标：通过本项目的研究，研制出一种具有快速分散性能的纤维和一种 可用于纤维加砂压裂的纤维添加泵，最终实现自主进行纤维加砂压 裂

6、。2、主要研究内容纤维加砂压裂机理研究快速分散纤维的优选与性能评价快速分散纤维的优选快速分散纤维分散性能评价快速分散纤维配伍性能评价快速分散纤维防砂性能评价快速分散纤维防悬浮性能评价快速分散纤维对裂缝倒流能力影响评价纤维添加泵的研制纤维添加泵整体结构设计纤维添加泵各组件结构设计纤维添加泵控制系统设计纤维添加泵性能评价纤维加砂压裂工艺方案研究纤维加入方式研究纤维加砂压裂工艺优化研究(压裂液交联、顶替、返排)五、预期成果、主要技术经济考核指标1、预期成果优选出可用于纤维加砂压裂施工的快速分散纤维1种研制出可用于纤维加砂压裂施工的纤维添加泵1套2、主要技术经济考核指标5s以内快速分散纤维在压裂液基液

7、中未分散纤维量小于5%。纤维添加泵可以满足1.3%的纤维浓度加量的施工。六、计划进度安排(分季度安排)一季度：纤维加砂压裂机理研究快速分散纤维的优选二季度：快速分散纤维的性能评价纤维添加泵整体结构设计纤维添加泵各组件结构设计三季度：纤维添加泵控制系统设计纤维添加泵性能评价四季度：纤维压裂工艺方案研究现场试验资料整理、成果汇报七、前期科学研究与技术开发工作基础和支撑条件分析1.前期科学研究与技术开发工作基础2002年已参观过斯伦贝谢公司的纤维加砂压裂，随后开展了一些纤 维加砂压裂理论方面的前期研究和可行性研究，为此次项目的开展奠 定了一定的基础。2.需要其它部门或外协解决的关键技术，试验手段等3

8、 .与国内外合作研究及技术引进情况- = =i八、经费预算- = =i八、经费预算表一项目投入总经费（单位：万元）资金来源自 筹申请补助其 他金 额60表二 项目经费预算表（单位：万元）序项目分类数量核算标准金额小计申请补助1直接材料费纤维35压裂液2序项目分类数量核算标准金额小计申请补助2仪 器 设 备 购 置 费（列名称及型号）3科 技 外 协 费（名 称）4现 场 试 验 费纤维加砂压裂现场试 验3030序项目分类数量核算标准金额小计申请补助租赁5费调研差旅费5培训费资料费其其他列明细样机加工费10它化验分析费56直其他525接费7直接人员费（按工时人数）8管理费总 计60九、预期成果及应用前景评价通过本项目的研究，最终将实现拥有自主进行纤维加砂压裂的能力。纤维加砂压裂是解决加砂压裂中的支撑剂回流、支撑剂沉降和支撑剂破碎运 移堆积造成压裂效果不理想的有效手段，其对于厚度相对较大，闭合压力相对较 高，出砂相对严重的低渗、特低渗油气储层具有非常好的应用效果，其应用前景 非常广泛