压裂监测技术简介1
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压裂技术详解第一节压裂设备1.压裂车:压裂车是压裂的主要设备,它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液,将地层压开,把支撑剂挤入裂缝。
压裂车主要由运载、动力、传动、泵体等四大件组成。
压裂泵是压裂车的工作主机。
现场施工对压裂车的技术性能要求很高,压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。
2.混砂车:混砂车的作用是按一定的比例和程序混砂,并把混砂液供给压裂车.它的结构主要由传动、供液和输砂系统三部分组成。
3.平衡车:平衡车的作用是保持封隔器上下的压差在一定的范围内,保护封隔器和套管.另外,当施工中出现砂堵、砂卡等事故时,平衡车还可以立即进行反洗或反压井,排除故障。
4.仪表车:仪表车的作用是在压裂施工远距离遥控压裂车和混砂车,采集和显示施工参数,进行实时数据采集、施工监测及裂缝模拟并对施工的全过程进行分析。
5.管汇车:管汇车的作用是运输管汇,如;高压三通、四通、单流阀、控制阀等。
第二节压裂施工基本程序1.循环:将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车。
循环路线是液罐车—混砂车-压裂泵—高压管汇-液罐车,旨在检查压裂泵上水情况以及管线连接情况。
循环时要逐车逐档进行,以出口排液正常为合格。
2.试压:关死井口总闸,对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压30-40Mpa,保持2-3min不刺不漏为合格。
3.试挤:试压合格后,打开总闸门,用1—2台压裂车将试剂液挤入油层,直到压力稳定为止.目的是检查井下管柱及井下工具是否正常,掌握油水的吸水能力。
4.压裂:在试挤压力和排量稳定后,同时启动全部车辆向井内注入压裂液,使井底压力迅速升高,当井底压力超过地层破裂压力时,地层就会形成裂缝。
5.支撑剂:开始混砂比要小,当判断砂子已进入裂缝,相应提高混砂比。
6.替挤:预计加砂量完全加完后,就立即泵入顶替液,把地面管线及井筒中的携砂液全部顶替到裂缝中去,防止余砂乘积井底形成砂卡。
7.反洗或活动管柱顶替后立即反洗井或活动管柱防止余砂残存在井筒封隔器卡距之内,造成砂卡.第三节压裂液原理压裂的实质是利用高压泵组,将具有一定粘度的液体高速注入地层。
哈里伯顿压裂裂缝微地震监测说明2015年4月1.微地震数据采集方式井下微地震裂缝监测理论源于研究天然地震的地震学,主要为利用在水力压裂过程中储层岩石被破坏会产生岩石的错动(微地震)来监测裂缝形态的技术。
井下微地震监测法将三分量地震检波器(图1),以大级距的排列方式,多级布放在压裂井旁的一个或多个邻井的井底中(图2)。
三分量微地震检波器在压裂井的邻井有两种放置方式:一种是放置在邻井中的压裂目的层以上,用于邻井压裂目的层已射孔生产情况,由于收集微地震信号的检波器非常灵敏;为防止监测井内的液体流动对监测造成井内噪音,必须在射孔段之上下入桥塞封隔储层,然后将检波器仪器串下入到桥塞之上的位置。
另一种方法是将检波器放置在邻井中的压裂目的层位置上,这种情况检波器和水力裂缝都位于相同的深度和储层,此时声波传播距离最近、需要穿过的储层最少,属于最佳的观测位置,这种方式用于邻井的目的层未实施射孔生产的情况。
图1 三分量地震检波器图2 三分量地震检波器下井施工现场图3显示一个由5级检波器组成的仪器串在压裂井的邻井下入的两种布局方式:图中左边表示邻井已射孔的情况下,射孔段以上经过桥塞封堵,检波器仪器串放置在该井的目的层以上;图中右边表示邻井为新井的情况下,目的层未实施射孔,检波器仪器串放置在该井的压裂目的层位置上。
井下微地震压裂测试使用的三分量检波器系统检波器以多级、变级距的方式,通过普通7-芯铠装电缆或铠装光缆放置在压裂井的邻井中。
哈里伯顿使用采样速率为0.25ms的光缆检波器采集系统采集和传输数据。
常规的电缆一方面数据传输速率低,另一方面对于低频震动信号易受电磁波的干扰大。
采用铠装光纤进行数据传输不但传输速度快,并且允许连续记录高频事件,提高了对微小微地震事件的探测能力同时对微地震事件的定位更加准确,监测到的裂缝形态数据最为可靠。
图3 多级检波器系统在邻井的两种放置方式另外,由于检波器非常灵敏,井筒中的油气流动会很大程度的影响监测微地震事件的信噪比,如果监测井为已经射孔的生产井,需要在射孔段以上20米的位置下入桥塞,检波器仪器串底部下入到距离桥塞10米的位置。
壹伍叁零柒叁壹贰肆贰伍广域电磁法压裂监测技术简介技术背景:该技术由何继善院士团队研发,背靠中南大学,通过自主研发的软硬件监测压裂液的到达位置,来表征裂缝几何参数,实时展示监测成果并指导压裂施工。
在全国多区域内得到成功应用,目前完成合同额近6000万元。
技术原理:通过井筒供入特定频率的交流电,井筒和压裂液形成一体化的地下导体,在地表部署测点,通过监测压裂液入地后产生的电性变化引起的电磁响应,获取电磁时间域差分异常,反映压裂液波及范围,进而评价改造效果。
压裂前背景场:时间域差分:直井电磁监测示意图压裂过程中电场:水平井电磁监测示意图广域电磁法压裂监测技术特点与应用价值2、压裂监测结果评价3、影响压裂地质因素评估4、压裂工艺合理性评估5、开发方案合理性评估6、压后产量跟踪井网——井距——水平段方位——水平段长度压后实际产量与预测产量进行对比分析,验证压裂改造效果,指导开发技术政策的制定与调整。
应用价值:1、成果实时展示裂缝参数实时显示,为现场工艺调整提供数据支持技术特点:施工电压不超过36V。
可同时监测数百个测点。
2n序列伪随机信号,有效规避现场电磁干扰。
接收机采集分辨率1uV。
原始数据无线传输至服务器,返回成果至现场。
广域电磁法压裂监测对比微地震类别监测技术原理监测的是岩石破裂产生的能量震动信号,又叫无源地震监测的是压裂液入地产生的电性差异,通过连接井筒,人工源主动激发,近场接收监测目标岩石破裂事件,主要监测破裂范围,与压裂液没有直接关系压裂液波及到的位置,因此更接近有效改造范围,即保持连通的有效裂缝。
适用范围在井埋深较大时或者疏松黄土层,地震波衰减厉害,信号较弱,效果大打折扣。
电磁波的传播取决于介质的电性性质,也就是介质电阻率的高低,而且疏松的地层电阻率一般中等,电磁波在黄土层传播衰减甚小。
抗干扰能力岩石破裂诱生的地震波是很微弱,因此微地震监测的信号较弱,容易受压裂现场噪声影响可以多频或单频发射,信号强,数据达到毫伏级,有效的规避干扰野外施工地表微地震:监测区域2-3Km 范围,地表监测需大量布设检波器;井中微地震:需要借助2口以上的邻井,在一定程度上影响邻井的生产。
压裂技术手册压裂技术(Fracturing Technology)是一种通过将流体以高压注入井筒,产生裂缝以增加油气产量的工艺。
它是一种常见且有效的石油勘探开发技术,对于提高油气井产能和采收率有着重要的作用。
本手册将详细介绍压裂技术的基本原理、工艺流程、设备选型、安全注意事项以及未来发展趋势等方面的内容,旨在帮助读者全面了解压裂技术并在实际工程中应用。
一、压裂技术的基本原理压裂技术是通过向井筒注入高压流体,使岩石产生裂缝,从而增加储层的渗透性,提高油气井的产量。
在注入流体的通过控制注入速度和压力,使裂缝能够扩展到期望的范围内,实现有效的压裂效果。
压裂液中的添加剂和颗粒物质也能够帮助维持裂缝的稳定性,增加产能。
二、压裂技术的工艺流程1. 井筒准备阶段:包括对井筒、井口设备和生产设备的检查、维护和清洁。
2. 压裂液设计:根据储层特征、孔隙结构和应力状态等因素,设计适合的压裂液组成和性质。
3. 压裂过程监控:通过各种仪器设备对压裂过程中的压力、流量、温度等参数进行实时监测。
4. 压裂操作:将设计好的压裂液通过高压泵注入井筒,实现裂缝的形成和扩展。
5. 压裂效果评估:通过产量测试、井底压力测试等手段评估压裂效果,为后续生产调整提供依据。
三、压裂技术的设备选型1. 高压泵:用于将压裂液压入井筒的设备,需要具备稳定的流量和压力输出。
2. 压裂管道系统:包括管道、阀门、连接件等,需要具备耐高压、耐腐蚀的性能。
3. 压裂液搅拌车:用于搅拌和混合压裂液的设备,需要具备均匀搅拌和高效搅拌的能力。
4. 压裂监测仪器:包括压力传感器、流量计、温度计等,用于实时监测压裂过程中的各项参数。
四、压裂技术的安全注意事项1. 操作人员要接受专业培训,了解压裂工艺和设备操作规程。
2. 严格遵守操作规程,严禁超压操作,确保操作过程中人员和设备的安全。
3. 定期对设备进行检查和维护,确保设备的稳定性和可靠性。
4. 预防和处理压裂液泄漏等意外情况,保障环境和人员的安全。
压裂施工井下监测技术简介二O一七年五月二十五日压裂施工井下监测技术简介1 开展压裂施工井下监测的目的意义水力压裂是油气层增产的最有效方法之一,目前尽管水力压裂在理论、设备、工艺技术等方面都有了较快的发展,但在现场施工中仍存在不少问题。
例如现场施工时如何根据施工曲线确定裂缝类型、裂缝的延伸状况及准确获得裂缝的几何尺寸、滤失系数、闭合压力、闭合时间、地层主应力等都没得到有效的解决。
随着油气藏整体压裂技术的发展,压裂的实时监测及压后评估技术必将受到广泛重视,相应的压力分析及解释技术也急需进一步的发展和完善。
此外,同一区块一口井的压裂测试和解释,对于准确取得压裂所需要的参数并即时修改压裂设计是非常必要的,从而为下一次压裂措施作业提供借鉴和指导作用,这也是近年来实时监测及压后评估受到广泛关注的重要原因。
压裂压力是指压裂施工过程和停泵后井底或井口压力,压裂压力曲线是指压裂压力随时间的变化关系。
由于目前缺少直接测量水力裂缝的长度及导流能力等重要参数的手段,因此影响了分析压裂成败的原因及进一步提高水力裂缝效果的途径。
但是地下填砂裂缝的存在总要反映在压裂前后油井压力与产量的变化上来,特别是压力与产量随时间的变化速度与水力裂缝的长短、导流能力的大小等参数有直接关系。
通过对施工过程中压力曲线的分析,可以确定裂缝的延伸方式和施工期间任意时刻裂缝的几何参数,对停泵后压力曲线(称为压降曲线)的分析,能为压裂设计提供重要的设计参数,如地层有效滤失系数、压裂液效率等。
因而对压裂压力曲线的分析可以提高压裂施工的成功率和有效率。
2 压裂施工监测技术的发展趋势压裂施工过程及其后的排液过程中都包含有许多反映油气层和裂缝性质的参数,如何进行该过程的动态监测及反演地层参数及有关裂缝的参数的获得是今后发展的主要方向,它可以及时、快速、高效、准确地了解地层参数及有关裂缝的参数,达到快速评价压裂效果的目的。
同时可以部分取消压裂后的试井测试(如测温、关井静压、示踪测井等),减少不必要的测试费用并可提前生产等。
压裂裂缝监测技术及应用【摘要】目前国内外油气田普遍采用裂缝监测技术了解水力裂缝扩展情况及其复杂性,将裂缝与油藏、地质相结合以评价增产效果,并制定针对性的措施。
目前形成的技术主要分为间接诊断、直接近井诊断、直接远场诊断等三类十多种方法,在B660、F142等区块开展了多口直井现场应用,并在F154-P1井采用多种监测方法对水平井多级分段压裂裂缝进行了监测试验。
通过裂缝监测技术的应用,大大提高了对裂缝复杂形态的认识。
【关键词】水力压裂;裂缝监测;微破裂成像;示踪陶粒;井下微地震裂缝监测技术是指通过一定的仪器和技术手段对压裂全过程进行实时监测和测试评价,通过数据处理,得到裂缝的方向、长、宽、高、导流能力、压裂液的滤失系数、预测产量、计算压裂效益等,从而评价压裂效果。
使用评价的结果可以验证或修正压裂中使用的模型、选择压裂液、确定加砂量、加砂程序、采用的工艺等,保证压裂施工按设计顺利进行并且取得最好的改造效果。
1、压裂裂缝监测技术裂缝监测的主要目的在于了解裂缝真实形态,并利用监测结果评价改造效果、储层产能、指导压裂设计。
目前国内外采用的裂缝监测技术可以分为地震学方法和非地震学方法,主要采用地面微地震、井下微地震、阵列式地面微地震和测斜仪阵列水准观测等技术。
1.1地面微地震技术1.1.1简易地面微地震简易地面微地震技术是采用最多的裂缝监测技术,该技术采用地震学中的震源定位技术,通过3-6个观察点接受的信号来定位震源。
该技术具有原理简单,费用低的特点,但对于埋藏的深油藏,井下微地震信号需要穿越多个性质不同的地层,因此只有震级高的脆性破裂信号可以被从噪音中区分出来,信号采集方面的缺陷降低了该技术的精确度。
目前在使用中多采用贴套管的微地震监测技术,通过在相邻井的套管上放置检波器来收受信号,可以在一定程度上避免这一问题,但是要求井距要小。
1.1.2微破裂成像技术微破裂成像裂缝监测技术采用埋在地表下30cm的20-30台三分量检波器,利用向量扫描技术分析目的层位发生的破裂能量分布,用能量叠加原理,解释出裂缝方位、裂缝动态缝长、裂缝动态缝高。
水平井压裂裂缝监测的井下微地震技术引言自从1947 年在美国首次实施第一口井压裂以来,水力压裂作为油气增产的一项主要措施已被广泛应用于现代石油工业。
随着勘探开发的重心向“三低”油气藏转移,该项技术仍是不可缺少的增产手段,而经济有效的水力压裂应尽可能地让裂缝在储层中延伸,防止裂缝穿透水层和低压渗透层。
水力压裂过程中,压裂裂缝的实际空间展布是油藏工程师们急切关注的问题,同时也是压后效果评估重要的参考因素之一,因而准确的裂缝监测技术显得至关重要。
现场作业表明,水力压裂的效果往往不十分明显,有时由于穿透隔层而导致失败,造成油层压力体系破坏,影响油田的开发效果。
因此,研究裂缝扩展规律并采取有效措施控制裂缝的扩展形态,是提高压裂处理效果的基础。
从油田实践看,由于受监测手段的限制,对裂缝扩展规律的认识还十分有限。
井下微地震监测技术作为监测水力压裂裂缝扩展的最佳方法之一,被应用于油田现场服务,其结果的准确性被国内外广大油田工作者所认同。
1 井下微地震裂缝监测技术1.1 基本原理微地震压裂监测技术的主要依据是在水力压裂过程中,裂缝周围的薄弱层面的稳定性受到影响,发生剪切滑动,产生了类似于沿断层发生的“微地震”,微地震辐射出弹性波的频率相当高,一般处在声波的频率范围内。
这些弹性波信号可以用精密的传感器在施工井和邻井探测,并通过数据处理分析出有关震源的信息。
目前在施工井中接收信息的技术尚在进一步发展之中,而邻井监测技术已经发展成熟。
在压裂过程中,随着微地震在时间和空间上的产生,裂缝测试结果连续不断地更新,形成了一个裂缝延伸的“动态演示图”,该图得到裂缝方位和长度的平面视图,可直接得到裂缝的顶部和底部深度、裂缝两翼的长度以及裂缝的扩展方位。
施工井和观测井位于同一井区(图1),距离在有效监测距离之内。
压裂井压裂施工过程中,微地震信号通过地层传播,接收器接收微地震信号并传到地面监控处理设备。
在使用微地震裂缝监测技术过程中,施工井与观察井的距离在不同岩层各不相同(表1)。