压裂裂缝的特征曲线

石油工程中的压裂施工曲线特征分析及应用作者：罗小军来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第10期【摘要】为进一步了解压裂施工曲线在石油工程中的应用，根据压裂施工的主要工序，深入石油生产一线，通过研究现场大量压裂施工曲线特征，总结出压裂施工在石油作业中的作用，为判定施工质量、分析施工效果提供依据，以防止紧急状况的发生。

【关键词】压裂施工曲线特征分析石油作业作用1 压裂施工的介绍及压裂施工曲线的构成1.1 压裂的工作原理压裂可以使油气层形成裂缝进而增加油气的渗流力量，提高油气产量。

其压裂的具体方法是在压裂车组上配备了施工监测系统，对每一口井的压力、排量、砂浓度都可以自动监测，利用地面高压泵组将高粘液体注入井中，注入井中的压力要大大超过地层吸收能力，这样才能在井底造成高压，当此压力大于井壁处的地层闭合应力和岩石抗张强度时，地层破裂，形成裂缝，将带有支撑剂的液体注入地层裂缝中，裂缝向前延伸，关闭后裂缝闭合在支撑剂上，从而在地层内形成了一条具有一定长度、高度、宽度的高导流能力的填砂裂缝。

砂裂油气流进筒内，这样形成的裂缝导流能力比地层的孔隙通道导流能力大的多，地油气渗流阻力大为降低，油被抽出，提高了油气产量。

1.2 压裂施工过程的具体介绍压裂具体分7步进行。

第一步：循环。

压裂车在未通过井口时，压裂液由液罐车达到压裂车上，之后再返回液罐车，在地面管线系统进行单独循环，循环路线：液罐车—混砂车——压裂车—高压管汇—供液罐。

目的检查压裂车的上水情况、供液罐供水情况以及管线连接情况，循环时要逐车逐档进行。

第二步：试压。

关掉井口总闸，对地面高压管线试压，对高压管线、井口、连接丝扣等憋压35—40Mpa，保持二三分钟，不漏即为合格，目的是检查井口和高压管线系统连接部位的受压情况。

第三步：试挤。

试压结束后，打开井口总闸门，用 1～ 2台压裂车将试剂液小排量地层挤入油层，压力稳定为止。

目的是检查井下管柱工作是否正常，掌握地层的吸水能力。

裂缝的识别裂缝是指岩石的断裂，即岩石中因失去岩石内聚力而发生的各种破裂或断裂面，但岩石通常是那些两个未表现出相对移动的断裂面。

其成因归纳为：（1）形成褶皱和断层的构造作用；（2）通过岩层弱面形成的反差作用；（3）页岩和泥质砂岩由于失水引起的体积收缩；（4）火成岩在温度变化时的收缩。

从FMI图像上，我们可以总结出裂缝的类型：（1）高角度缝：裂缝面与井轴的夹角为0~15度；（2）低角度缝：裂缝面与井轴的夹角为70~90度；（3）斜交缝：裂缝面与井轴的夹角为15~70度。

在某些特定的地区，我们可以从FMI图像上观察出网状缝，弥合缝和一些小断层。

第一节地层真假裂缝的识别方法在微电阻率扫描成像测井图FMI上，与裂缝相似的地质事件有许多，但它们与裂缝有本质的区别。

一、层界面与裂缝前者常常表现为一组相互平行或接近平行的高电导率异常，且异常宽度窄而均匀；但裂缝由于总是与构造运动和溶蚀相伴生，因而高电导率异常一般既不平行，又不规则。

二、缝合线与裂缝缝合线是压溶作用的结果，因而一般平行于层界面，但两侧有近垂直的细微的高电导率异常，通常它们不具有渗透性。

裂缝主要受构造运动压溶作用的影响，因此与缝合线的形状不一样，并且与裂缝也不相关。

三、断层面与裂缝断层面处总是有地层的错动，使裂缝易于鉴别。

四、泥质条带与裂缝泥质条带的高电导率异常一般平行于层面且较规则，仅当构造运动强烈而发生柔性变形才出现剧烈弯曲，但宽窄变化仍不会很大；而裂缝则不然，其中总常有溶蚀孔洞串在一起，使电导率异常宽窄变化较大。

五、黄铁矿条带与裂缝黄铁矿条带成像测井特征与泥质条带的特征混相似，但其密度明显增大，可作为鉴别特征。

总之，如图3—1所示，除断层面以外，其他地质现象基本平行于层理面，而裂缝的产状各异。

无论怎样弯曲变形，相似的这些地质现象的导电截面的宽度却相对稳定，相反裂缝的宽度通常因岩溶与充填作用变化较大。

第二节地层中天然裂缝和诱导裂缝的鉴别方法要鉴别天然裂缝和诱导裂缝，就须搞清诱导缝产生的机理和相应的特征。

压裂施工动态曲线及特征分析为进一步了解压裂施工特点及施工曲线的意义，根据压裂施工过程的主要工序，并结合合水油田压裂措施井大量施工曲线，经分析比较和认真筛选，重点列举和叙述了置前置液和携砂液阶段的压裂曲线类型特征，尤其是加砂过程泵压、排量随时间变化的形态描述，为今后现场作业及时了解和分析施工动态、合理调整施工参数、优质安全完成压裂施工具有一定的实际参考作用。

标签：压裂；施工曲线；类型；特征分析压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，也是提高低渗透油气藏采收率的一个重要手段。

压裂施工曲线是压裂时地面所得到的最实时、最直接的压裂施工情况的真实反映。

了解压裂施工过程并掌握施工曲线特征，对作业施工实时监控、合理调整施工参数、分析评估增产效果及现场监督与验收等具有重要意义。

1 压裂施工动态曲线形态特征及分析压裂施工的施工泵压、排量、混砂比、套压随施工时间的变化曲线组成压裂施工动态变化曲线。

施工曲线中，压力曲线是核心，它直接反映了施工过程中的地下真实情况，结合其他可控制的施工排量和混砂比（砂浓度）曲线，可以对施工情况、地层情况和裂缝特征作出实时判断，若出现异常情况，应及时调整施工参数并采取合理措施，安全优质的完成压裂施工。

1.1 地层破裂曲线特征根据泵压与排量变化，在压裂施工曲线上有3种情况可以判断地层形成裂缝：①开始压力上升，排量随之上升，然后泵压迅速下降而排量继续上升（图1）。

②开始压力上升，排量随之上升，然后泵压迅速下降而排量保持不变（图2）。

③排量不变，泵压上升到一定高度后迅速下降（图3）。

前两种情况，当泵压与排量状态发生改变时所对应的泵压值即被认为是地层的地面破裂压力，第三种情况，泵压变化的拐点即是破裂压力。

经统计在合水地区后两者比例占到90%以上。

1.2 加砂施工过程中曲线特征加砂过程是压裂成败的关键，该过程由于受各种因素及不同的工艺要求影响，实施当中曲线形态变化多异。

通过收集大量现场施工曲线，并参考相关文献，分析归纳加砂曲线特征大致分为以下六类。

Liuyuexu：用的是3.5寸的油管，内径76mm。

个人认为，储层物性不好是主要问题，发生砂堵之前的3.4分钟，排量砂比稳定的情况下，压力出现波动，说明压力扩散到的为，地层非均质性已经显现。

此时很难做出判断，但砂堵风险已经很高了。

最终结果，这是口井压后返排差，井口产量低，也间接的验证了储层物性的问题，今后类似井的施工遇到非均质的情况要当机立断了Zybobo2:前置液阶段，降低排量大约3分钟，应该造成裂缝有一定闭合，间接造成前置液效率降低。

前置液施工排量低，也影响造缝。

加砂时，随着砂比增加，压力逐渐增加，也表明裂缝宽度受限，加砂越来越困难。

Zrq4210：该井破压现象很明显，在打完前置液时，油压下降不是很明显，相反，压力在上升，操作人员根据个人经验，认为地层污染比较严重，所以加小砂比的支撑剂，企图将裂缝慢慢的磨开。

但是油压还在上升，所以降排量。

本来之后应该在稳定一哈排量，估计是携砂液不够了，就匆忙加砂，幸运的是，压力没有升高。

所以，按正常施工顺序，提排量和砂比。

但是在45分钟时，压力突然升高，是操作人员提排量引起的，这个正常，但是后面压力一直缓慢上升，操作人员没有风险意识，导致最后砂堵，想打顶替都没得办法了，压裂施工失败喽。

导致失败的原因从以下几方面来说：1、地层物性不是很好，前期工程对底层污染严重2、操作人员在35分钟左右，减排量后，应该稳一段时间，等压力稳定了，再加砂，操作人员失误3、在45分钟左右，提排量，压力升高时，就应该采区措施4、甲方监督人员没有尽到职责Bazai：从试压到68左右情况判断，井口承压是70Mpa，60-75分钟之间那段压力上升很快到井口承压限（这段已经说明砂堵了），跟试压段压力值差不多，必须采取降排量啊，要不很危险。

Johnfrac：顶替时间大约2分钟，排量3方，那么顶替量在5方左右，而不是没有顶替，不知道管柱内容积多少？个人的疑惑的是整个曲线的中间段，35分钟左右时排量从3.5降至1中间降排量为什么幅度那么大。

压裂曲线特征分析及应用刘斌【摘要】压裂施工曲线是泵注压力、施工排量、砂浓度曲线实时组合。

利用压裂施工曲线中曲线特征就可以对施工情况、地层情况和裂缝特征做出判断，及时调整下部施工措施，以保证施工安全顺利进行。

利用压裂曲线特征分析指导X井第八段压裂施工，适用有效。

%Fracturing operation curve is a real-time curve combination of pumping pressure ,operation displacement and sand concentration .Timely adjustment of bottom operation measures can be based on the estimation of operation and formation conditions and fracture features with the help of fracturing curve characters .The application of fractu‐ring curve characters analysis in fracturing operation of the eighth section of X well is effective .【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P16-18)【关键词】压裂曲线;曲线特征;裂缝特征现场应用【作者】刘斌【作者单位】中国石化江汉油田分公司石油工程技术研究院采气工艺研究所，湖北武汉 430035【正文语种】中文【中图分类】TE357.1压裂施工曲线图通常由三条曲线组成，以时间为横坐标，泵注压力、施工排量、砂浓度曲线为纵坐标曲线。

三条曲线的核心是压力曲线，它是施工过程中地下情况的直接反映。

结合可控制的排量和砂比曲线，根据压裂施工曲线中曲线特征就可以对施工情况、地层情况和裂缝特征做出判断，为下步措施提供指导依据，保证施工安全顺利进行。

压裂酸化施工曲线分析一、施工曲线的分析（一）、“压开型”施工曲线**特征有二：1、高压挤酸一开始，施工压力急骤上升，达到一定值后，施工压力突然下降。

压力虽然下降，但一般不会降得很低。

2、施工一开始，施工排量Q和地层吸收指数K都非常小，当压开裂缝后，施工排量Q和地层吸收指数K都急骤增加，直至施工结束。

这类曲线有三种类型：（1）“快速压开型”施工曲线：一开泵，压力急骤上升，在高压下，只需很短时间，一般只几分钟便可压开裂缝。

（2）、“慢速压开型”施工曲线：一开泵，压力急骤上升，在高压下，需较长时间，一般在10分钟以上，才压开裂缝。

（3）、“二次压开型”施工曲线：在施工曲线中出现两次压开现象，尔后再也没有遇到低渗透堵塞区了。

（二）“解堵型”施工曲线施工曲线特征有二：1、高压挤酸一开始，施工压力逐渐升高，而施工排量和吸收指数都比较小，施工压力达到一定值后，压力突然下降到零或者很低，而施工排量和吸收指数却大幅度地增加。

解堵后吸收指数一般都异常地高，直至施工结束。

2、人为堵塞一般都发生在井底附近，堵塞物阻碍裂缝通道。

因此，解堵的压力一般不很高，并且不需要很多的酸量即可解除裂缝堵塞，解堵现象往往在施工中出现较早。

施工曲线也有两种类型：（1）“彻底解堵型”施工曲线：裂缝塞物较彻底解除，施工压力一般都突然下降到零，施工排量骤增，吸收指数异常地大。

（2）“部分解堵型”施工曲线：裂缝中堵塞物部分得到解除，仍还存在着堵塞现象。

表现在施工压力虽然突降，但仍有一定压力，施工排量和吸收指数都大幅度地提高。

（三）“扩大型”施工曲线（四）“均匀吸酸型”施工曲线（五）“未压开型”施工曲线施工曲线特征有二：1、施工曲线中，开始压力就比较高，不但没有下降的趋势，反而越来越高；施工排量和吸收指数开始就比较小，不但没有升高的趋势，反而越来越低。

2、施工曲线一开始压力就较高，压力突然下降，施工排量、吸收指数大幅度增加，裂缝呈现出压开现象。

但以后，施工压力又突然上升，施工排量和吸收指数又降低。

压裂曲线
简称压裂施工曲线，指在压裂过程中,地面记录的泵压,砂比及排量随时间变化的关系曲线。

施工过程中井底压力随时间的变化，在一定程度上反映了裂缝的延伸发展状况。

施工曲线分析是施工状况诊断、压后效果评价的重要工具，它直接影响着压裂施工的设计以及压裂成败。

利用施工曲线可以估计地面破裂压力、裂缝延伸压力和井筒内摩阻等压裂设计中的参数，并可进一步估算地应力的大小。

施工曲线中，压力曲线是核心，它直接反映了施工过程中的地下真实情况，结合其他可控制的施工排量和混砂比曲线，可以对施工情况、地层情况和裂缝特征作出实时判断，并采取相应的措施。