火山岩储层压裂工艺技术关键点

火山岩储层压裂工艺技术关键点北京华夏晓能石油技术有限公司现在是1页\一共有34页\编辑于星期一一、清晰地质目标1、地层与构造特征形成年代储层划分、主要目的层现在是2页\一共有34页\编辑于星期一地层受控制条件面积规模厚度(地层、储层）：1、地层与构造特征一、清晰地质目标现在是3页\一共有34页\编辑于星期一沉积环境条件一、清晰地质目标地震反射层构造图区域地层厚度图现在是4页\一共有34页\编辑于星期一含气组合及主力储层一、清晰地质目标区域生储盖组合区域连井剖面现在是5页\一共有34页\编辑于星期一火山岩气藏（气层类型）主要为构造-岩性气藏（气藏规模）主力凹陷内含气连片（气水分布）纵向多套气层叠置，无统一气水界面（含气高度）构造高部位气柱高度大烃源岩和储层间互，形成了有利的生、储、盖组合条件一、清晰地质目标现在是6页\一共有34页\编辑于星期一

火山口高角度多裂缝熔孔储层岩性：复杂，流纹岩、玄武岩、安山岩、英安岩，还有火山碎屑岩以及过渡岩性储集类型：多样，孔隙型、孔隙与裂缝组合、裂缝型储集层储层物性：差，火山岩储层平均孔隙度5.3%，平均渗透率为0.35×10-3μm2

储层电阻：变化大，数十—数千欧姆米流体类型：多样，烃类气、CO2气、水。非均质性：强，厚度、物性、流体性质横向变化大，无统一气水界面。

火山岩储层特征2储层特点一、清晰地质目标现在是7页\一共有34页\编辑于星期一裂缝发育特征一、清晰地质目标岩心电成像测井现在是8页\一共有34页\编辑于星期一

火山岩储层物性好，受埋深影响小。砾岩较致密，但埋深较大时物性远好于砂岩。明确火山岩、砾岩储层为主要勘探目标。深层储层深度--孔隙度关系图火山岩物性下限砂砾岩物性下限一、清晰地质目标现在是9页\一共有34页\编辑于星期一二、优化设计储层类型压裂难点技术对策实施情况确定方案施工指导书产量预测风险评估技术对策参数优化地应力储层特点射孔方案类比储层压裂目的层岩性特点地应力埋藏深度储层厚度地质资料

录井资料测井资料

岩心资料试气资料深气井压裂设计及方案论证压裂难点邻井对比

首先确立设计优化流程，根据压裂储层地质特征，优选类比井，确定设计井的难点和对策，形成设计方案现在是10页\一共有34页\编辑于星期一1、射孔优化二、优化设计

依据储层厚度、测井解释、油气显示、地应力解释剖面，确定射孔井段及方式。47.0MPa223ii测井解释成果图现在是11页\一共有34页\编辑于星期一ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ上下均有遮挡上部有遮挡下部有遮挡上下均弱遮挡上部弱遮挡下部弱遮挡无遮挡1、射孔优化

地应力剖面是射孔优化的基础，也是人工裂缝垂向延伸的基本条件；我们把地应力剖面大体分为7种类型Ⅰ(上下均有遮挡):人工裂缝易控制,静压力高Ⅱ(上部有遮挡):人工裂缝易向下滑移,高度偏大Ⅲ(下部有遮挡):人工裂缝易向上滑移,高度偏大Ⅳ(上下部均弱遮挡):人工裂缝易向上下延伸,高度过大Ⅴ(上部均弱遮挡):人工裂缝控制不当可向上延伸,

高度偏大Ⅵ(下部均弱遮挡):人工裂缝控制不当可向下延伸,

高度偏大Ⅶ(无遮挡):人工裂缝不易控制,向上下延伸,高度过大二、优化设计现在是12页\一共有34页\编辑于星期一

产能预测,是根据储层的静态资料,通过压裂软件计算出人工裂缝的几何尺寸(裂缝半长及高度)与改造规模大小的产量关系,通常储层孔渗差需要增大改造规模,可达到设计产量。2、产能预测

输入静态参数:原始地层压力、压裂层段厚度、地层孔隙度、天然气比重、非达西因子、压后井底流压、缝长方向渗透率mDc、缝宽方向渗透率mDc、矩形油气藏长度、矩形油气藏宽度、岩石压缩系数、地层温度软件计算出不同裂缝半长条件下的改造规模和预测产量,

改造规模的优化,是在产能预测的基础上,根据设计预期的产量,结合风险评估、设备能力、成本投入,进行合理优化。二、优化设计现在是13页\一共有34页\编辑于星期一地层条件裂缝正常裂缝发育加砂量m3最高砂比%施工时间min加砂量m3最高砂比%施工时间min滤失小60.025128.248.222112.8滤失大31.22292.826.52086.4加砂工况评估模拟施工压力评估

施工参数优化,是根据储层的静态资料,通过压裂软件模拟计算出人工裂缝的几何尺寸与改造规模的匹配关系,也是加砂工况的评估,通常叫做风险评估。3、施工参数优化

二、优化设计现在是14页\一共有34页\编辑于星期一4测试压裂解释及评价

测试压裂(小型压裂)是通过升降排量方式,将少量液体注入地层并测试压降,从而获得施工的动态参数,测试压裂解释是利用软件解释特征参数和相应曲线,用于主压裂参数的调整,因此说测试压裂解释是设计优化的延伸。

升排量稳定排量降排量压降测试压裂施工曲线二、优化设计现在是15页\一共有34页\编辑于星期一

测试压裂解释是利用压裂软件解释特征参数和相应曲线,通过裂缝类型划分，对主压裂施工参数进行调整,因此说测试压裂解释是设计优化的延伸。(1)、人工裂缝特征分类：大体分为仙人掌、千层饼、裂缝滑移、树枝状、穿层等六种类型。

千层饼树枝状裂缝滑移仙人掌穿层扭曲或变形二、优化设计4测试压裂解释及评价现在是16页\一共有34页\编辑于星期一(2)、特征参数：通过压裂软件对目的层压裂的动态信息进行解释，并提供相应的定量参数，供人们进一步了解和认识储层；目前常用的有停泵梯度（MPa/m）、滤失系数×10-4、压裂液效率(%)、微裂缝条数（条）、裂缝开度、净压力(MPa)、缝孔磨阻(MPa)、闭合压力(MPa)、闭合时间(min)等。二、优化设计4测试压裂解释及评价(3)、特征曲线：拟合曲线：现场数据拟合平方根曲线：用于求解闭合压力、闭合时间、压裂液效率、关井压

力ISIP、闭合压力等参数G函数曲线：分析的目标是识别滤失类型和裂缝闭合应力霍纳曲线：确定压裂裂缝闭合的下限值，也可以被用来评估储藏压力现在是17页\一共有34页\编辑于星期一

(4)、特征参数评价：

停泵压力梯度（MPa/m）砂砾岩火山岩＜0.019---0.019-0.022---＞0.022---正常梯度值，垂直裂缝中等梯度值，垂直裂缝+复杂裂缝高停泵梯度，以复杂裂缝为主＜0.018---0.018-0.020---＞0.020-0.022-＞0.022---正常梯度值，垂直裂缝中等梯度值，垂直裂缝+缝宽偏窄高停泵梯度，垂直裂缝+复杂裂缝异常高停泵梯度，以复杂裂缝为主等量裂缝0-1条---2-3条---＞4条---微裂缝不发育，控制难度低微裂缝较发育，控制难度较大微裂缝发育，控制难度大4测试压裂解释及评价二、优化设计现在是18页\一共有34页\编辑于星期一

(4)、特征参数评价：近井摩阻(MPa)＜6---6-8---＞8---裂缝正常延伸，控制难度低微裂缝多或裂缝异常，控制难度较大裂缝异常延伸，控制难度大滤失系数×10-4m/min1/2＜4---4-8---8-12---＞8---压裂液滤失低,可不用或少用降滤措施压裂液滤失正常,少用降滤措施压裂液滤失偏大,采用降滤措施压裂液滤失过大或漏失,采用多项降滤措施二、优化设计4测试压裂解释及评价现在是19页\一共有34页\编辑于星期一

（5）、G函数特征曲线评价：

常规裂缝型

低滤失型微裂缝极发育型常规裂缝型低滤失型微裂缝极发育型二、优化设计4测试压裂解释及评价微裂缝发育型高裂缝型双主裂缝型

微裂缝发育型

高裂缝型

双主裂缝型现在是20页\一共有34页\编辑于星期一

1、现场诊断、控制流程三、现场诊断、控制不同裂缝形态与停泵压力、测试压降、近井摩阻、滤失系数、等量微裂缝、净压力、G函数曲线等有着相互关系间的匹配。诊断、控制资料分析诊断确定裂缝类型控制措施射孔资料地应力剖面确认测试压裂解释参数、曲线分析特征参数归类G函数曲线归类确认裂缝形态拟定措施原则优选措施方法优化措施工序时时跟踪过程及时调整完善现在是21页\一共有34页\编辑于星期一三、现场诊断、控制1、资料分析：射孔：厚度、位置对裂缝的启裂与延伸的影响地应力：应力特征类型、储隔层应力差对裂缝的启裂与延伸的影响测试压裂解释：特征参数的准确性、曲线的真实性参数曲线：分析参数曲线特征，划分类型2、诊断确定裂缝类型特征参数:组合匹配划归裂缝类型G函数曲线：甄别曲线形态，结合特征参数划归裂缝类型确认裂缝形态：斟酌裂缝类型拟定措施原则：按照裂缝类型的措施规范，制定原则3、控制措施优选措施：粉陶段塞、胶塞类型、组合胶塞、参数调整优化工序：时机、数量、期次、方式以及工序步骤时时跟踪过程：跟踪调整，不断完善现在是22页\一共有34页\编辑于星期一裂缝类型诊断：三、现场诊断、控制参数特征停泵压力正常,＜0.02MPa/m近井摩阻无或有,滤失系数偏大或过大,>8×10-4m/min0.5（差层液体效率高）等量微裂缝发育和不发育,裂缝高度偏大,开度小缝窄净压力低或略高,G函数曲线明显下凹,缝高过大测试压降过大,单位时间压力降>6MPa/60min穿层现在是23页\一共有34页\编辑于星期一基本控制措施1、高停泵、高磨阻、高滤失、微裂缝发育储层------采用静态胶塞及2-4段粉砂处理2、高停泵、高泵压储层------采用低砂比、小级差处理，实现安全施工3、部分应力遮挡和弱应力、无应力遮挡储层------采用动态胶塞处理，解决裂缝滑移和控制裂缝高度4、分段射孔层------采用前置液注入阶段，变排量控制施工5、斜井储层------采用小粒径陶粒、低砂比早期打磨处理，小级差砂比安全施工三、现场诊断、控制现在是24页\一共有34页\编辑于星期一实例①SS202井KYC131Ⅱ层本层整体上高、低角度和网状裂缝普遍发育，局部发育垂直裂缝。且2882.5~2914.0m裂缝发育较为集中。

131Ⅱ号层：2888.0~2915.0m，射开厚度7.0m，为营城组主力产层,岩性为灰色流纹岩，斑状结构，流动构造清楚，气孔较发育，大小不规则，连通性欠佳，从总体上看上部物性及含气性均要好于下部.三、现场诊断、控制现在是25页\一共有34页\编辑于星期一131II实例①SS202井KYC131Ⅱ层三、现场诊断、控制现在是26页\一共有34页\编辑于星期一

测试压裂G函数平方根参数结果滤失系数(×10-4)40滤失倍数10压裂液效率(%)40.7微裂缝条数(个)3裂缝开度0.1净压力(MPa)2.67缝孔磨阻(MPa)10.6闭合压力(MPa)47.42闭合时间(min)9.78实例①SS202井KYC131Ⅱ层三、现场诊断、控制现在是27页\一共有34页\编辑于星期一分析：储层属裂缝高度偏大、微裂缝较发育、有近井摩阻的复杂特征储层,施工有一定难度。对策:粉砂段塞处理实例①SS202井KYC131Ⅱ层三、现场诊断、控制

主压裂施工：加入陶粒102.0m3,最高砂比25.0%；压后日产气:237997m3。现在是28页\一共有34页\编辑于星期一实例②XS21井KYC215.216层

第一筒：3527.04~3533.01m，岩心与图像上误差+4.4m。图中所显示的砂砾岩对应的较好。三、现场诊断、控制现在是29页\一共有34页\编辑于星期一

216215实例②XS21井KYC215.216层三、现场诊断、控制现在是30页\一共有34