水平井压裂裂缝起裂与扩展

页岩气水平井压裂影响因素分析李华彦;杜建芬;汪周华;李立健;毕研鹏;管奕婷【摘要】从水平井多级压裂技术入手,在考虑原始井筒周围地应力分布状态的基础上,结合弹性力学理论和岩石拉伸破裂理论,分析压裂过程中裂缝的形态、裂缝参数优化等问题.【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(016)004【总页数】4页(P73-76)【关键词】页岩气;水平井压裂;裂缝参数优化;低渗透地层【作者】李华彦;杜建芬;汪周华;李立健;毕研鹏;管奕婷【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE3771 页岩气概述页岩气是一种典型的非常规天然气，在页岩气藏中，页岩地层既是气源岩也是储层及盖层［1］，它是产自极低渗透率、富有机质的页岩地层中的天然气。

页岩气藏是以富有机质页岩为气源岩、储层或盖层，在页岩地层中不间断供气、连续聚集而形成的一种非常规天然气藏。

页岩气是指在富有机质页岩地层中，主要以吸附、游离状态为主要方式存在并富集的天然气。

它是天然气生成以后直接储存在富有机质的烃源岩层内，具有“原地”成藏的特点。

页岩气主体上以游离相态(大约50%)存在于裂缝、孔隙及其他储集空间中［2］，吸附状态(大约50%)存在于干酪根、黏土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态存储于干酪根、沥青质及石油中。

页岩气作为一种重要的非常规天然气资源，其特殊的赋存方式使之不受构造因素控制，因此，有人把它归属为“连续性气藏”［3］。

2 低渗透地层水平井多级压裂水平井多级压裂［4］已成为页岩气商业开发的关键技术水平，它的主要目的是在超低渗地层条件系，通过水平井多条横向裂缝增加与地层的接触面积(图1)，选择合适的裂缝导流能力，从而提高页岩气的采收率。

水平井分段压裂技术二◦◦九年四月二十一日一、立项背景大庆外围储层渗透率低、丰度低、厚度薄、直井开发效益低或无效益，水平 井是解决外围低渗透油田多井低产、 实现高效开发的重要手段。

但由于储层物性 差，大部分水平井必须压裂才能达到产能。

大庆油田在“八五”期间就开展过水 平井笼统压裂试验，但水平井笼统压裂存在针对性差、部分层压不开及小层改造 规模难以控制等问题（见图1），为提高压裂针对性和压裂效果，急需开展分段 控制压裂技术攻关。

但水平井分段压裂是一项世界级难题，主要存在以下技术难点：一是水平井井眼轨迹复杂，最大曲率达到 17° /25m ，多为阶梯式、波浪形， 压裂管柱起下困难，砂卡几率大，施工风险高；二是水平段长（500-700m ）、压裂层段多，非均质性较严重，裂缝起裂、延 伸复杂，压裂设计及现场控制难度大。

2005年在州78-平67井，采用常规分段压裂工具实施不加砂压裂进行了探 索性试验，压后管柱拔不动，上修井作业后发现封隔器胶筒破损， 从而证实了水 平井分段压裂确实存在较大风险。

因此，水平井分段控制压裂技术已成为制约水平井大面积开发应用的瓶颈技 术，急需研究、攻关。

限流压裂井井温测试解释裂缝形裔成果60改造程度低30 匸 ---------- 1 ---------- 1 ---------- 1 ------- ------------- J ----------- L ---------- 1 ---------- 1 ---------- 1 ---------- L ---------- L ---------- * 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1600 1900 2000 2100 m图1 南246-平309井井温测试解释结果、主要创新点及解决的关键技术通过研究、攻关，该项目主要取得以下三方面技术创新：创新点1：研究了安全、高效、耐磨蚀双封单卡分段压裂管柱，形成了分段 控制压裂主体工艺工艺管柱主要由安全接头、水力锚、K344-110封隔器、导压喷砂器、扶正5040裂縫重盏器，导向死堵组成。

部分国外水平井重复压裂工艺技术典型案例1. 引言在石油工业领域，水平井重复压裂是一种常见的增产技术。

它通过多次压裂工艺，能够有效地提高油藏的产能和采收率。

本文将对部分国外水平井重复压裂工艺技术典型案例进行深入探讨，分析其技术特点和应用效果，旨在帮助读者更全面地了解这一技术并学习国外先进经验。

2. Case 1: Eagle Ford Shale FormationEagle Ford Shale Formation是美国得克萨斯州的一个重要油气田。

在该区域，部分水平井通过重复压裂工艺取得了显著的增产效果。

该工艺采用了多级水平井段和压裂工具，利用高压液体将地层裂缝扩大并稳定，从而增加了原油的采收率。

经过数次压裂，井产量得到大幅提升，为当地油田的发展做出了重要贡献。

3. Case 2: Bakken FormationBakken Formation是北美洲重要的页岩油区之一，也是水平井重复压裂技术的成功应用范例。

在该地区，一些水平井通过多次压裂工艺进行了有效的油藏开发。

通过合理设计压裂参数和控制井段布局，这些井实现了优异的产量表现，并且在长期稳产方面取得了可喜的效果。

这些案例为国内页岩油田的开发提供了有益的借鉴。

4. 技术特点分析这些典型案例的成功经验表明，部分国外水平井重复压裂工艺具有一些共同的技术特点。

它们注重压裂工具和液体的优化组合，以确保地层裂缝的高效形成和扩展。

多次压裂的井段布局和控制技术得到了精细调整，以实现更广泛的地层覆盖和更大的产能释放。

这些案例还充分利用了现代监测技术和数据分析手段，对压裂效果进行实时监测和评估，保障了工艺的实施效果。

5. 总结与展望通过对部分国外水平井重复压裂工艺技术典型案例的深入分析，我们对这一技术有了更全面的认识。

它不仅在增产增储方面取得了显著成效，而且在解决难采油气田开发难题和提升采收率方面展现了巨大潜力。

未来，我国在水平井重复压裂工艺方面的研究和应用将继续深入，通过学习借鉴国外先进经验，我们有信心在这一领域取得更大突破，为油气田的有效开发和利用贡献力量。

水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂工艺技术是一种在油气开采过程中常用的增产技术。

随着油气资源的日益枯竭和能源需求的不断增加，水平井压裂技术得到了广泛的应用和发展。

本文将对水平井压裂工艺技术的现状及展望作一详细的介绍。

1. 水平井压裂技术的起源水平井压裂技术起源于美国，上世纪90年代在美国的油气田开采中开始得到广泛应用。

通过对水平井进行定向钻井和高压液体介质的注入，从而将岩层进行压裂，增加了裂缝的面积和导流能力，提高了油气的产量。

2. 水平井压裂技术的应用水平井压裂技术在油田和气田的开发中得到了广泛的应用。

通过这一技术，能够有效地开采低渗透储层、致密砂岩和页岩气等非常规油气资源，提高了油气田的开采效率和产量。

3. 水平井压裂技术的发展随着油气资源的日益枯竭和能源需求的不断增加，水平井压裂技术的研究和发展也日益受到重视。

在技术方面，水平井的水平段长度和井眼直径越来越大，压裂技术也更加精细化和智能化；在装备方面，钻井设备和压裂设备也在不断更新和完善，提高了作业的效率和安全性。

4. 水平井压裂技术的问题水平井压裂技术在应用过程中也存在一些问题。

压裂液回收、裂缝控制、产能持续性等问题，需要在技术上不断攻关和改进。

二、水平井压裂工艺技术展望1. 技术的智能化和精细化未来，水平井压裂技术将朝着智能化和精细化的方向发展。

通过引入先进的传感技术和互联网技术，实现作业过程的实时监测和智能控制，提高作业的精准度和安全性。

2. 环保技术的研发和应用水平井压裂过程中产生的废水和废液对环境造成了一定的影响，未来需要加大对环保技术的研发和应用力度，实现压裂液的高效回收和再利用，降低对环境的影响。

3. 产能持续性技术的研究和应用水平井压裂工艺技术在增加了产能的也存在一定程度上的产能持续性问题。

未来需要加大对产能持续性技术的研究和应用，延长油气田的有效生产期，降低油气田的衰竭速度。

4. 新材料和新技术的推广应用水平井压裂工艺技术的发展也离不开新材料和新技术的推广应用。

页岩油藏水平井分段多簇压裂全井段裂缝扩展数值模拟——
以济阳坳陷沙河街组为例
孟宪波
【期刊名称】《断块油气田》
【年(卷),期】2024(31)3
【摘要】济阳坳陷古近系页岩油资源量达40.5×10^(8) t,展现出良好的勘探开发前景。

但页岩油储层埋藏较深、构造复杂、非均质性强,页岩油储层水力压裂裂缝扩展规律尚不明确。

为准确预测水力压裂裂缝的扩展形态,建立了基于无量纲近似解的裂缝扩展流固耦合模型。

根据济阳坳陷页岩油储层地质工程特征,对该区块一口典型的页岩油水平井开展了裂缝扩展模拟,并将微地震和示踪剂监测结果与模拟结果进行了对比。

结果表明:模拟缝长与微地震折算缝长的整体趋势基本一致;模拟结果和示踪数据监测结果的吻合度高于其与微地震监测结果的吻合度;在某些井段,示踪剂结果和微地震结果与模拟结果高度一致。

该研究可为济阳坳陷页岩油藏压裂方法设计提供指导。

【总页数】8页(P459-466)
【作者】孟宪波
【作者单位】中国石化胜利油田分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.1
【相关文献】
1.水平井多段分簇压裂裂缝扩展形态数值模拟
2.水平井分段多簇压裂裂缝扩展数值模拟
3.水平井分段多簇压裂裂缝扩展数值模拟
4.水平井分段分簇压裂缝间干扰和段间干扰建模
——以昌吉油田吉7井区八道湾组油藏为例5.玛湖凹陷风城组页岩油藏水平井压裂裂缝扩展模拟
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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）。

水平井套管固井滑套分段压裂完井存在问题及对策董云龙;唐世忠;牛艳花;吕照鹏;王晓彬【摘要】The low permeability difficult-to-produce reserves and unconventional oil and gas reserve in Dagang oilfield is rich, and horizontal wells with staged fracturing completion technology is probably the mainly mean to economically and efficiently develop these reserves. In order to analyze the applicability of staged fracturing in horizontal well completion technology in Dagang oilfield, ap-plication trials of openhole packer staged fracturing completion, casing cementing sliding sleeve staged fracturing completion technol-ogy and hydraulic jet perforation completion with immovable string were conducted to form a new well completion technique, which take the casing cementing and sliding sleeve subsection fracturing as the main technology. The newly process has the advantages of integrated pipe column for well cementing, completion and staged fracturing, full size and fracturing operation continuous, which can shorten the working period and sliding sleeve can be closed for water blocking point in late water-producing layer. Meantime, there also presents some problems with this technique such as wellbore production plug caused by ball dropping, poor cementing quality because of rubber plug no pressure and adjacent wells connection. Aiming at the existing problems, analysis and evaluation were conducted,and solutions were proposed in this paper. Field application primarily realized normal production of oil wells, which provides founda-tion for the further scale application of the similar staged fracturing completion technology.% 大港油田低渗透难动用储量和非常规油气藏储量丰富，水平井分段压裂完井技术是经济、有效开发低渗透油藏、非常规油气藏的主要手段。