油藏压裂基础知识

油藏及压裂酸化知识320、孔隙度:岩石的孔隙体积与岩石外观体积的比值。

321、渗透率:在一定压差条件下，岩石能使流体通过的性能叫岩石的渗透性，岩石渗透性的好坏以渗透率数值表示，流体通过孔隙介质时服从达西公式。

322、绝对渗透率：岩石中只有一种流体通过时，求的得渗透率值称绝对渗透率。

通常则以气体渗透率为代表。

323、有效渗透率：岩石中有两种或三种流体，岩石对其中每一相的渗透率称有效渗透率或相渗透率。

324、相对渗透率：有效渗透率与绝对渗透率的比值称相对渗透率。

325、达西定律：描述一定流体通过多孔介质单位截面积渗流，其速度与沿渗流方向上的压力梯度成正比的定律。

326、油层物性主要是指油层岩石的孔隙性和渗透性能，这两种物性决定了储层所含油气的产能。

327、饱和度：孔隙体积中某相流体所占有的百分数。

328、束缚水饱和度：油层中不参与流动的水的饱和度，称为束缚水饱和度。

329、残余油饱和度：在一定开采方式下，不能被采出而残留在油层中的油的饱和度。

330、润湿性：当固体表面存在不相容的流体时某相流体优先附着到固体表面的趋势。

也称为选择性润湿。

331、亲水性：油层岩石对所储水相的润湿亲和能力大于对所储油相的润湿亲和能力时为亲水性。

332、润湿反转：指岩石表面在一定条件下亲水性和亲油性相互转化的现象。

333、孔隙：砂岩中由三个或三个以上的颗粒（胶结物）包围的空间称为孔隙。

334、喉道：砂岩中孔隙（孔腔）之间的连接部分称为喉道，其几何尺寸要明显小于孔隙。

喉道的大小以累积频率图表示，图上相应于50%的喉道值称喉道中值。

335、渗透率突进系数：层内最大渗透率与平均渗透率的比值，也称非均质系数。

336、胶结物：指成岩期在岩石颗粒之间起粘结作用的化学沉淀物。

有钙质,硅质,铁质,泥质及可溶盐等。

337、常规岩心分析：分为部分分析和全分析。

部分分析是使用新鲜或者经过保护处理的岩样只进行孔隙度和空气渗透率的测定。

全分析是使用新鲜或者经过保护处理的岩样进行空气渗透率、孔隙度、粒度、碳酸盐含量以及油、气、水饱和度的测定。

压裂工艺基础知识介绍目录一、压裂工艺概述 (2)1. 压裂工艺定义及重要性 (3)2. 压裂工艺发展历程 (3)3. 压裂工艺应用领域 (4)二、压裂原理与基本流程 (5)1. 压裂原理简介 (6)（1）岩石破裂理论 (7)（2）水力压裂基本原理 (8)2. 压裂基本流程 (9)（1）前期准备 (10)（2）压裂施工 (11)（3）后期评估 (13)三、压裂设备与技术参数 (14)1. 压裂设备组成 (15)（1）压裂泵 (15)（2）高压管汇 (17)（3）地面设备 (18)（4）井下工具 (19)2. 技术参数介绍 (20)（1）压力参数 (22)（2）流量参数 (23)（3）化学药剂参数 (24)四、压裂液与支撑剂 (25)1. 压裂液介绍 (27)（1）压裂液种类与特性 (28)（2）压裂液性能要求 (30)2. 支撑剂介绍 (31)（1）支撑剂种类与特性 (32)（2）支撑剂作用及选择要求 (33)五、压裂工艺优化与新技术发展 (34)一、压裂工艺概述压裂工艺是一种用于开采石油和天然气资源的地质工程技术，它通过在地层中注入高压水，使岩石发生裂缝和破碎，从而释放出地下的石油和天然气资源。

压裂工艺在全球范围内得到了广泛的应用，尤其是在美国、加拿大、中国等国家的油气田开发中发挥了重要作用。

压裂工艺的主要目的是提高油气井的产量，延长油气井的使用寿命，降低生产成本。

随着科技的发展，压裂工艺也在不断地改进和完善，以适应不同类型的油气藏和地层条件。

压裂工艺主要包括水力压裂、化学压裂和生物压裂等多种类型。

水力压裂是最早的一种压裂方法，主要利用高压水流产生的压力差来破碎岩石。

随着技术的进步，化学压裂逐渐成为主流技术，它通过向地层中注入特殊的化学剂，使岩石发生化学反应，从而产生裂缝和破碎。

生物压裂则是近年来发展起来的一种新型压裂技术，它利用微生物降解有机物的过程来产生裂缝和破碎。

压裂工艺作为一种重要的地质工程技术，为石油和天然气资源的开发提供了有效的手段。

①滤失小。

这是造长缝、宽缝的重要性能。

压裂液的滤失性，主要取决于它的粘度，地层流体性质与压裂液的造壁性，粘度高则滤失小。

在压裂液中添加降滤失剂能改善造壁性大大，减少滤失量。

在压裂施工时，要求前置液、携砂液的综合滤失系数≤1×10-3m/min1/2。

②悬砂能力强。

压裂液的悬砂能力主要取决于其粘度。

压裂液只要有较高的粘度，砂子即可悬浮于其中，这对砂子在缝中的分布是非常有利的。

但粘度不能太高，如果压裂液的粘度过高，则裂缝的高度大，不利于产生宽而长的裂缝。

一般认为压裂液的粘度为50~150mPa·s 较合适。

由表3-1可见液体粘度大小直接影响砂子的沉降速度。

将会大大提高井口压力，降低施工排量，甚至造成施工失败。

④稳定性好。

压裂液稳定性包括热稳定性和剪切稳定性。

即压裂液在温度升高、机械剪切下粘度不发生大幅度降低，这对施工成败起关键性作用。

⑤配伍性好，压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体相接触，不应产生不利于油气渗滤的物理、化学反应，即不引起地层水敏及产生颗粒沉淀。

这些要求是非常重要的，往往有些井压裂后无效果就是由于配伍性不好造成的。

⑥低残渣。

要尽量降低压裂液中的水不溶物含量和返排前的破胶能力，减少其对岩石孔隙及填砂裂缝的堵塞，增大油气导流能力。

⑦易返排。

裂缝一旦闭合，压裂液返排越快、越彻底，对油气层损害越小。

⑧货源广，便于配制，价格便宜。

目前国内外使用的压裂液有很多种，主要有油基压裂液、水基压裂液、酸基压裂液，乳化压裂液和泡沫压裂液。

其中水基压裂液和油基压裂液应用比较广泛。

常用各种类型压裂液或压裂液体系见表3-2。

基羟丙基瓜胶。

在设计压裂液体系时主要考虑问题包括：(1)地层温度、液体温度剖面以及在裂缝内停留时间；(2)建议作业液量及排量；(3)地层类型(砂岩或灰岩)；(4)可能的滤失控制需要；(5)地层对液体敏感性；(6)压力；(7)深度；(8)泵注支撑剂类型；(9)液体破胶需要。

20世纪50年代末，第一次使用交联瓜胶液进行施工，那时约10%的压裂施工使用胶化油处理的。

酸性交联压裂液伤害性评价实验报告1 压裂液基础知识水力压裂是油气层改造与油井增产的重要方法，得到广泛的应用，对于油气的生产起着不可代替的作用。

几十年来,国内外油田对压裂液技术方面进行了广泛的研究。

该技术发展是越来越成熟，目前压裂液体系的发展更是日新月异，国内外均出现了天然植物胶冻胶压裂液、泡沫压裂液、酸基压裂液、乳化压裂液、油基压裂液、清洁压裂液等先进的压裂液进一步为油气的勘探开发和增储上做出了重大贡献。

我们对一些国内外先进的压裂液体系做了一些介绍，并了解了国内外压裂液的发展方向和概况。

同时为了更清楚地认识压裂液中各种化学添加剂性能优劣对地层伤的害性，对其伤害性的评价就显得十分重要和必要了。

1.1 压裂液在压裂施工中基本的作用：（1）使用水力劈尖作用形成裂缝并使之延伸；（2）沿裂缝输送并辅置压裂支撑剂；（3）压裂后液体能最大限度地破胶与反排，减少裂缝与地层的伤害，并使储集层中存在一定长度的高导流的支撑带。

1.2 理想压裂液应满足的性能要求：（1）良好的耐温耐剪切性能。

在不同的储层温度、剪切速率与剪切时间下，压裂液保持有较高的黏度，以满足造缝与携砂性能的需要。

（2）滤失少。

压裂液的滤失性能主要取决于压裂液的造壁滤失特性、黏度特性和压缩特性。

在其中加入降滤失水剂将大大减少压裂液的滤失量。

（3）携砂能力强。

压裂液的携砂能力主要取决于压裂液的黏度与弹性。

压裂液只要有较高的黏度与弹性就可以悬浮与携带支撑剂进入裂缝前沿。

并形成合理的砂体分布。

一般裂缝内压裂液的黏度保持在50~100mpa*s。

（4）低摩阻。

压裂液在管道中的摩阻愈小在外泵压力一定的条件下用于造缝的有效马力就愈大。

一般要求压裂液的降阻率在50%以上。

（5）配伍性。

压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体接触，不应该发生不利于油气渗率的物理或化学反应。

（6）易破胶、低残渣。

压裂液快速彻底破胶是加快压裂液反排，减少压裂液在地层中的滞留时间的必然要求。

降低压裂液残渣是保持支撑裂缝高导流能力，降低支撑裂缝伤害的关键因素。

压裂技术详解压裂技术又称为水力压裂技术，是一种利用高压水进行地下岩石层破裂的技术。

在油气开采中，压裂技术被广泛应用，可以刺激原油和天然气井的产量，提高资源回收率。

本文将对压裂技术的原理、优劣性和应用范围进行详细的介绍。

1. 压裂技术的原理压裂技术是一种利用高压水强制进入地下岩石层，形成高压水力作用，使岩石产生破裂和裂缝的技术。

具体而言，压裂技术可以分为两种类型：垂向压裂和水平压裂。

垂向压裂是将高压水垂直注入岩石层，形成一系列垂向的裂缝和破裂，加快油气运移速度，促进油气在储层内的聚集。

水平压裂则是将高压水以水平方向注入岩石层，增加破裂面积，形成连通的立方体形状的裂缝，从而实现储层中原油和天然气的释放和采集。

1）改善油藏渗透性：压裂技术通过制造一系列地下岩石支架破裂和裂缝，增加原油和天然气的采集率，能够将原本不可采取的储量变成可开采的储量。

2）提高油气产量：压裂技术可以在原油和天然气井中形成一系列裂缝，加速原油和天然气从储层中运动到井筒内，提高井筒的产量。

3）可重复使用：压裂技术是可重复使用的技术，可实现多次压裂，提高原油和天然气生产效率。

与此同时，压裂技术也存在以下缺点：1）环境污染：压裂技术需要大量的水和化学添加剂，通过高压水注入地下岩石层，将混合物压入地下。

这些添加剂中可能会含有有毒物质，从而对环境造成污染。

2）地震风险：压裂技术可能会导致地震，特别是在地震活跃区进行压裂活动更容易引起地震。

3）资金投入高：压裂技术需要大量的资金投入，对于早期开采的小油田来说，压裂技术可能投入不够经济。

压裂技术最初是在美国被广泛使用的。

目前，在美国和加拿大，压裂技术已成为油气开采的主流技术，占据了大部分市场。

除此之外，压裂技术还被应用于中国、俄罗斯、澳大利亚等国家和地区。

压裂技术的应用范围主要有以下几个方向：1）钻井工作：在油气勘探、钻井等领域，压裂技术可以使深部地层中的原油和天然气排入井口，方便开采。

2）页岩气勘探和开发：在成功开采美国页岩气后，压裂技术被广泛应用于页岩气勘探和开发工作中，可以将原本积存在深部页岩层中的天然气释放出来，大幅提高天然气资源的利用。

石油知识——压裂压裂是层合塑料的一种缺陷。

通常是指以纸、布或其他材料为基材的层合塑料，因成型压力过大而引起的基材破坏的现象。

透过表层树脂可观看到有明显裂纹。

压裂是一个专业术语，常见于塑料或石油领域。

指透过表面掩盖的树脂层可以观察层压塑料较外面的一层或几层增加材料中所具有的明显裂纹。

压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。

油气层压裂工艺过程用压裂车，把高压大排量具有肯定粘度的液体挤入油层，当把油层压出很多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油气层的渗透力量，以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。

常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液5种基本类型。

压裂选井的原则：（1）油气层受污染或者堵塞较大的井；（2）注不进去水或注水未见效的井。

压裂工艺技术任何压裂设计方案都必需依靠适当的压裂工艺技术来实施和保证。

对于不同特点的油气层，必需实行与之适应的工艺技术，才能保证压裂设计的顺当执行，取得良好的增产效果。

压裂工艺技术种类许多，这里简要介绍分层及选择性压裂技术、控缝高压裂技术的基本原理。

一、分层及选择性压裂我国有许多多层油气田，通常要进行分层压裂。

另外，在油田开发层系划分中，有的虽同属一个开发层系，但油层非均质特性强，存在层内分层现象，这通常称为选择性压裂。

1．封隔器分层压裂封隔器分层压裂是目前国内外广泛采纳的一种压裂工艺技术，但作业简单、成本高。

依据所选用的封隔器和管柱不同，有以下四种类型。

1) 单封隔器分层压裂用于对最下面一层进行压裂，适于各种类型油气层，特殊是深井和大型压裂。

2) 双封隔器分层压裂可对射开的油气井中的任意一层进行压裂。

3) 桥塞封隔器分层压裂。

4) 滑套封隔器分层压裂国内采纳喷砂器带滑套施工管柱，采纳投球憋压方法打开滑套。

该压裂方式可以不动管柱、不压井、不放喷一次施工分压多层；对多层进行逐层压裂和求产。

压裂基础知识一、基本概念1、闭合压力使裂缝恰好保持不致于闭合所需的流体压力。

它小于开始形成裂缝所需的破裂压力，并始终小于裂缝的延伸压力，且与地层中垂直于裂缝面上的最小主应力大小相等、方向相反。

二、压裂井（层）的选择1.压裂选井选层的一般原则压裂主要解决有一定储量的低渗透层的产量问题，对于井底堵塞而影响生产的井，压裂同样有很好的效果。

对于下列情况的井，应选作压裂的对象。

（1）压裂层具有足够的油源，具备增产的可能。

（2）地层参数要求：A.地层系数（kh）对压裂效果有很大的影响。

地层系数过低，从地层向裂缝供油能力太弱，得不到好效果，一般的经验是：（kh）为（0.5~100）×10-3μm2.m的油层可以压裂。

B.地层孔隙度一般应大于10%（对于砂岩）。

C.地层有效渗透率一般应小于10×10-3μm2（3）对岩性及胶结度。

对石灰岩、白云岩、砂岩、砾岩产层都有能取得有效的压裂效果。

（4）对于已经进行过各项措施井。

对已进行过酸化及其它各种增产措施的井压后都能获高产。

2.不宜压裂的几种情况（1）高含水层；（2）对于靠近边水，注水井或见水效果明显的井；（3）高渗透层、地下亏空大的井；（4）固井质量不高，有管外串槽的以及套管损坏的井。

一、压裂方式（一）、合层压裂1、油管压裂在深井中，应在油层以上坐封隔器，必要时带水力锚及套管加压平衡，以避免套管受到高压而破坏。

但是，由于油管截面积小，会增加液注以阻力和设备负荷，降低有效功率。

2、环形空间压裂其优点是阻力损失小。

缺点是流速较低，携砂能力弱。

3、油、套管合压裂压裂时油管接一部压裂车，套管接加砂压裂车。

施工时，油管、套管同时泵入粹体，从套管加砂。

其优点是利用油管泵入的液体，从油管鞋出来时流向改变，可防止压裂砂下沉。

一但发生砂堵，进行反循环洗井也比较方便。

因此，油管、套管同时压裂适合于深井压裂。

4、套管压裂其优点是施工简单，可以最大限度地降低管路摩阻。

压裂试题一、选择题1．压裂作业前，需对高压部件使用（ B ）试压，稳压10分钟合格后方可施工。

A.柴油B.清水C.酸液D.原油2.酸化压裂泵的防高压安全保护部件是（ C ）。

A.空气包B.皮带护罩C.安全阀D.喷淋泵3.作业中试压时应通知（ D ）A.所有人员B.试压时间C.试压地点D.以上皆是4.下列对配置压裂液描述不正确的是（ B ）A. 广播通知所有人员，现场设置警戒绳B. 人员站下风口C. 现场配备长流淡水和急救包D. 人员穿上防护服5.电加热搅拌罐在罐内无水时（ B ）启动电加热系统A. 可以B. 不可以C. 视具体情况D. 以上皆不对6.压裂施工排量越大，射孔孔眼产生的摩阻 C 井底压力越高。

A）越小 B）不变 C）越大 D）越小或不变7.下列哪项压力（P代表压力）等级范围属于高压等级( C )A． 0.1Mpa≤P＜1.57Mpa B. 1.57Mpa≤P＜9.81MpaC. 9.81Mpa≤P＜98.1MpaD. P≥98.1Mpa8.压裂作业时安全阀应安装在（ C ）。

A.低压流程中B.泵头放压处C.泵头高压流程出口处D.排出管线的任何位置9.在压裂施工中高压管汇、管线、井口装置等部位发生刺漏应在（ B ）后处理，不能带压操作A. 关井、停泵、卸压B. 停泵、关井、卸压C. 停泵、卸压、关井D. 关井、卸压、停泵10.下列对进行压裂施工描述不正确的是（ A ）A. 发现管线接头泄漏应立即用榔头砸紧B. 应有专人负责巡视管线以及井口C. 无关人员远离作业现场D. 以上皆正确11.压裂泵的压力仪表应（ B ）标定一次，以保证其灵敏、准确。

A. 每个月B. 每年C. 每天D. 每季度12.压裂液的携砂性能与 A 有关，其值越大，携砂能力越强。

A）自身粘度、密度 B）地层压力、致密程度 C）施工泵压 D）加砂量的大小13.电机离心泵在未通水时，（ A ）启动或点动，否则会导致密封损坏。

油藏及压裂酸化知识362、吸水指数：指单位注水压差下注水井日注水量。

363、流度:流体通过孔隙介质能力的一种量度。

364、注水方式：指注水井在油田上的分布位置及注水井与采油井的比例关系和排列形式。

又称注采系统。

365、完井方式：指井内生产层或探测目的层位所采取的井身结构方式。

一般有套管完井、裸眼完井、衬管完井、填砾完井等。

366、测井解释曲线：测井解释最基本的曲线要求是九条曲线（针对砂泥岩剖面），主要是岩性曲线：自然伽马（GR）、井径（CAL）、自然电位（SP）；孔隙度曲线：中子（CNL）、密度（DEN）、声波（AC）；饱和度曲线：深、中、浅电阻率，双感应—八侧向或双侧向—微球形聚焦。

367、酸气：当1m3天然气中含硫在1g 以上或含相当数量的二氧化碳时统称为酸性气体。

368、基质酸化：在低于破裂压力下将酸液注入地层，依靠酸液的溶蚀作用，解除伤害，恢复或提高井筒附近较大范围内的油层的渗透性，提高油气产量。

369、酸压（酸化压裂）：在高于破裂压力下将酸液注入地层，在地层内形成裂缝，通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。

370、酸处理用的添加剂种类：(1)缓速剂；(2)缓蚀剂；(3)铁稳定剂；(4)防乳化剂；(5)粘土稳定剂；(6)助排剂；(7)防淤渣剂；(8)润湿反转剂；(9)转向剂等。

371、酸液缓速剂：加在酸中能延缓酸与地层反应速率的化学剂。

包括①表面活性剂,通过吸附机理起作用。

②聚合物,通过稠化机理起缓速作用。

372、酸化转向剂：能暂时封堵高渗透层,使酸转向低渗透层,提高酸化效果。

包括①粒状暂堵剂。

②冻胶型暂堵剂。

③泡沫等。

373、水力加砂压裂：用压力将地层压开，形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来，以减少流体流动阻力的增产增注措施。

374、压裂液种类及施工工艺方法：水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、酸基压裂液、醇基压裂液和聚合物压裂液等。

施工工艺方法主要有常规压裂、分层压裂、投球法压裂和限流法压裂等。