贝克休斯非常规油气田完井压裂技术

Unconventional Technology-Fracturing贝克休斯非常规压裂技术简介2013/03©2012BAKER HUGHES INCORPORATED.ALL RIGHTS RESERVED.TERMS AND CONDITIONS OF USE:BY ACCEPTING THIS DOCUMENT,THE RECIPIENT AGREES THAT THE DOCUMENT TOGETHER WITH ALL INFORMATION INCLUDED THEREIN IS THE CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY PROPERTY OF BAKER HUGHES INCORPORATED AND INCLUDES VALUABLE TRADE SECRETS AND/OR PROPRIETARY INFORMATION OF BAKER HUGHES (COLLECTIVELY"INFORMATION").BAKER HUGHES RETAINS ALL RIGHTS UNDER COPYRIGHT LAWS AND TRADE SECRET LAWS OF THE UNITED STATES OF AMERICA AND OTHER COUNTRIES.THE RECIPIENT FURTHER AGREES THAT THE DOCUMENT MAY NOT BE DISTRIBUTED,TRANSMITTED,COPIED OR REPRODUCED IN WHOLE OR IN PART BY ANY MEANS,ELECTRONIC,MECHANICAL,OR OTHERWISE,WITHOUT THE EXPRESS PRIOR WRITTEN CONSENT OF BAKER HUGHES,AND MAY NOT BE USED DIRECTLY OR INDIRECTLY IN ANY WAY DETRIMENTAL TO BAKER HUGHES’INTEREST.Baker Hughes in China(since1981)贝克休斯中国简介Infrastructure结构•Ops Base:Shekou,Tanggu,Dongying,Chongqing作业基地：蛇口、塘沽、东营及重庆•Offices:Beijing,Shekou,Tanggu,Chengdu,Chongqing,Korla办公室：北京、蛇口、塘沽、成都、重庆及库尔勒30Over 30years operating in China 在中国，超过30年的作业经验•3NOC’s 3大国有石油公司•12IOC’s and independents •12个国外石油公司8Unconventional Projects Scheduled 个规划中的非常规项目•Sichuan and Tarim basins 四川及塔里木Shale Projects Delivered已经在国内实施了十七个非常规项目17>200>900Stages of Open Hole Multistage Fracturing级裸眼分级压裂Stages of Cased Hole Multistage Fracturing级套管分级压裂Our Commitment To Servicing China贝克休斯在中国CORE Team 核心团队•Strong technical expertise专业队伍•Operator’s perspective toanticipate and understandchallenges.帮助客户预测并解释所要面临的挑战•Strong tie to product linesapplication of solutions andtechnology 整合性方案Water Management-Development/Production水处理-开发/生产•Shale Water Problems are primarily associated with:•页岩油气藏水的问题主要体现在以下几个方面-Frac Flowback Water压裂液返排水-Water Sourcing for Frac and Drilling用于压裂和钻井的水源-Water Treating,Handling for Re-Use or Disposal水处理以及回收利用BHI Oilfield Water Management Service贝克休斯水处理体系•Removes suspended solidsand heavy metal去除悬浮固体颗粒剂重金属•No costly cleaning ormaintenance处理费用较低•Can treat>8,000bbls/day日处理能力>每天1200方Water Treatment Specialty Frac SystemsEvaporation Distilled WaterElectro-Coagulation FiltrationSlick WaterLinear/x-linked gelsSea Water ProducedWaterFlowback Water Water Usage Flowchart水处理体系SmartCare™Fluid SystemsSmartCare™环保型压裂液体系•HydroCare™:slickwater滑溜水体系•AquaCare™:linear guar fluid线性胶体系•ShaleXcel™:unique,viscosity controlled borate-crosslinked guar useful for generating complex fracture networks in shale reservoirs独有的、可控粘度的硼交联压裂液体系，可以有效形成复杂裂缝•Lightning™and Lightning Plus:high efficiency borate-crosslinked guar useful for conventional high-viscosity gel fracturing applications高效的硼交联压裂液，低粉比•AquaStar™and ThermoStar™:nondamaging,nonpolymer viscosified fluid清洁压裂液Combined SmartCare™Usage ChartBHI Fracturing fluid-Viking DBHI压裂液体系-延迟压裂液•In2008,it’s introduced into China,so far,more than600wells have been frac’ed with it in China.Recently,for most unconventional horizontal wells, it’s used for frac operation.2008年起引进至国内，至今已在全国范围内使用超过600井次。

非常规油气水平井多级分段压裂完井技术胜利油田分公司采油工艺研究院2012年1月非常规油气水平井多级分段压裂完井技术编写：张全胜张峰左家强李玉宝王磊吕玮张燎源张建初审：李爱山郝金克审核：张全胜胜利油田分公司采油工艺研究院2012年1月一、国内外技术现状及油田发展形势1、国外非常规油气技术迅猛发展近年来，国外以美国页岩油气为代表的非常规油气勘探开发飞速发展，并逐步形成了非常规油气水平井勘探、钻井、完井、压裂、裂缝监测等系列配套技术，建立了较为完善的勘探开发理念。

在技术不断配套完善的同时，也形成了甜点勘探、优快钻井、压裂完井一体化、体积压裂、“井工厂”管理模式等成熟的勘探开发理念。

美国已钻页岩油气水平井数量达50000多口，水平井多级分段压裂完井技术已日趋成熟，2011年美国共完钻非常规油气水平井8500多口，水平井占非常规油气产量的90%以上，80%以上为“井工厂”模式。

页岩气产量为1800亿立方米，占美国天然气总产量的34%。

国外非常规油气水平井多级分段压裂完井技术主要形成了水平井裸眼封隔器分段压裂完井和泵送桥塞射孔分段压裂联作两大主导技术，以两大主导技术的突破为核心，配套形成了优化设计、裂缝监测、设备配套等技术系列，提供了有力支撑。

创下分段最多90级，水平段段长最长4900m，单段最大加砂量450m3，单段最大液2550m3，80%以上的井为“井工厂”模式。

2、国内非常规油气勘探开发迈出实质性步伐近年来，国内中石油、中石化、中海油等石油公司在非常规油气勘探开发领域都已经迈出实质性步伐，技术以引进为主，同时开展了自主研究，正迅速追赶国际先进水平。

截至2011年底，中国石油共在低渗透油气藏完成水平井分段压裂1133口井4722段，相当于少打直井3000口，减少占地超万亩。

当年完钻1000口水平井，500口井实现了2200段有效压裂，提高原油产量37×104t，天然气35×108m3。

几年前，人们普遍认为纳米技术需要过很多年才能真正用于油田实践；但在今天，大量的纳米技术产品已经在油气勘探和开发领域发挥着关键作用。

贝克休斯走在油田纳米技术应用的最前沿，本文将介绍几种对油气勘探开发产生重大影响的纳米技术新产品。

纳米技术包括纳米级的科学、工程和技术领域，涵盖了纳米成像、测量、模拟以及纳米级物质操控。

Baker Hughes是为全球油气行业提供油田服务、产品和技术的领军企业之一，一直走在油田纳米技术导向产品应用的前沿。

纳米技术产品所实现的功能是其他产品无法企及的，IN-Tallic可降解压裂球就是该技术的一个代表。

IN-Tallic可降解压裂球是由纳米级可控电解金属材料组成，该材料比铝轻、比低碳钢强度大，但在特定流体条件下会降解。

降解过程通过电化学反应来完成，其主要受复合颗粒结构的纳米级包覆层所控制。

上述纳米结构材料具有常规材料所不具备的高强度和独特化学特性。

IN-Tallic可降解压裂球在压裂过程中能够保持其原有形状和强度，随后在井投产前或投产后短时间内降解。

浸泡在盐水中的压裂球会随着时间的推移而逐渐降解，也就是说降解过程通常发生在压裂液和井筒流体存在的情况下，无需人为添加其他特殊流体。

Baker Hughes的FracPoint分段压裂系统采用IN-Tallic压裂球，这种带活化压裂球的压裂系统能够快速连续地进行水力压裂。

上述系统安装好后，使用裸眼封隔器或水泥环对储层段进行分段。

之后压裂管柱开始作业，将各种尺寸的压裂球借助泵注的压裂液从地表投到目的层段，从而实现连续压裂过程。

压裂完成后，油气井可以立即投产，IN-Tallic压裂球在井内降解，以确保油气流动通道畅通且无油管阻力。

整个压裂过程避免了起下钻操作，减少泵注时间的同时，实现了油藏泄油面积的最大化。

Baker Hughes的SHADOW系列压裂桥塞是一种永久性桥塞，生产过程中被设计留在了井底，完全省去了分段射孔完井时钻穿桥塞的阶段。