一种求解压裂施工前置液量的方法
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大 约为携 砂液 量 的 ３ ％左 右 。可 见 ， 置液 的注 入 ０ 前 量 主要依储 层 物性 模 拟 的施 工 参 数 而 定 ， 没 有 一 并
ｑ一
＝
（ ） 一
裂缝 缝 高 ， ｍ；
综合 滤失 系数 ， ／ ／ ｉ； ｍ ￣ｍｎ 裂缝 缝 长 ， ｍ；
式中 ： 广
将 假设 的某 一 前置 液注 入 时间段 ｔ（） 入 （ １式 ， ｉ代 １）
求 得 叩 ｉ ， （ ） 求得 （ ） 假定 时 间段 内的 注 （） 由 ８式 ｉ，
注 携砂 液 时间 （ 加 砂 到裂 缝 中砂 前 前 从 缘 到过 裂缝 端部 的时间 ） ｍ ｎ ， ｉ。
入 液量 Ｑ。 ｉ与 。 ｉ差值 的相 对误 差 为 ｔ（） （）
＝
缝的长、 、 宽 高及导流能力 ， 获得压裂液体积。根据
储 层特 征估 算滤 失量 后求 得前 置 液体积 。 这 两种 方法 ， 第一 种 太粗 略 ， 忽略 了诸 多地层 因 素 及设计 参 数 ， 便 于 进 行 压后 评 价 。第 二种 比较 不 科 学 ， 依 选 定 的 压 裂 模 型 不 同 ， 计 算 结 果 也 不 但 其 同， 且计 算结 果 的可靠 性 有待 进一 步验证 。 因此 ， 根 据储 层 特征 和地 应 力 的大 小 、 用 储 层 数值 模 拟 对 利 某 一 含气砂 体 气藏设 计 的施 工参 数计 算合 理 的前置 液量 ， 是提 高 施工 成功 率 和油气 井单 井产 量 的关键 。
压裂 施工 中 ， 一 道 工 序 是 注前 置液 。前 置 液 第
的作用 是破 裂地 层并 造 成一 定几 何 尺寸 的裂缝 以及
备携砂 液进 入 。前 置 液 量 的多 少 ， 于 施 工 的成 败 对 和油 气井 经济 效益 的 高低有 着很 大 的影 响 。普 遍 观 点是 ： 置液 注入 量不 足易 产生 过早 脱砂 ， 量又 容 前 过 易使 支撑缝 长 较 长 ， 流 能 力 不 够 。壳 牌 中 国石 油 导
２０ ０２年 ６ 月
油
气
井
测
试
第 １卷 １
第３ 期
一
种 求 解 压 裂 施 工 前 置液 量 的 方 法
张 军
（ 庆 石 油 管 理 局 井 下 作 业 处 压 裂 四队 ） 长
摘 要 前 置 液量 为压 裂施 工 中的关键 数 据 ， 其用 量 的 多少 ， 于压 裂施 工 的成败 和 油气井 经济 对 效 益的高 低有 着 重大 的影 响 。前置 液量 的设 计 ， 主要 依 据储 层 的地 质 条 件 即孔 隙度 、 渗透 率 、 和 饱 度 等物 性参 数和 施工 的规模 而定。 本 文在理 论 计算 的基 础 上 ， 据储 层特 征模 拟设 定 的裂 缝形 状 根
开 发公 司在 陕 １ １ 区长 ２井施 工 中加 砂 ３ 注 ４井 ５ｍ ，
根 据 物质 平 衡 方 程 ， 以导 出压 裂 液滤 失 速 度 可 ｑ介 于 ｑｉ ｑ 之 间 。 ｍ与 一 ｎ
ｑｍｎ ＝ ｉ
４
￡
ａ
、
ｘ
ｆ／
１
㈩
入前 置液 ３６ｍ ， 携 砂净液 量 的近 ４倍 ， ９ ３是 获无 阻 流 量５ ０×ｌ４ ｄ以上 。长 庆 油 田前 置 液 量 的设 计 ， Ｏｍ／
— —
个 量化 的标 准 。前置 液量 的计 算 ， 通常有 两 种方 法 ：
① 根据施 工 总 液 量 的 １ ％ １ ％ 来 计 算 。② 根 据 ０ ５ 采用 的模 型 ， 利用 已知 的和假设 的岩石参 数 ， 计算 裂
广
ｔ ｉ —— 总注 入 时 间 ， ｉ。 ｍ ｎ
ｑ ＝ ｒ ｍ ／ ａ ｑ ￣＋（ １一 叩 ｑ ｉ ）ｍ
和 施工 参数 ， 时 间等分 法求 解 了某次 压裂 施工 的前 置 液量 。经 现场 应用 ， 用 获得 了 良好 的效果 。
主题 词 时间等 分 法 压 裂 前置 液 应 用
—日 Βιβλιοθήκη Ⅱ１ —Ｌ舌
前置液 量的理论计算
前 置 液 量 的计 算 ， 以停 泵 时支 撑 剂 刚好 到 达 裂 缝 端部 附近 的液 量为 总则来 计 算 。这个 液量通 常 可 以通过试 算 确定 下来 。
式 中 ： —— 裂缝 缝 宽 ， ｍ。
等 于注 入结 束 时 的平 均裂 缝 宽度 。将平 均 携砂 液流
张 军 ， ， 理 工 程 师 ，９５年 毕 业 于 石 油 大 学 （ 东 ） 油 工 程 系 采 油 专 业 。 地 址 ： 肃 省 庆 阳县 长 庆 石 油 管 理 局 井 下 作 业 处 压 裂 四 处 男 助 １９ 华 石 甘 邮政 编码 ：４ １３ ７５ １ 。
［（ ） 一）ｓ ） ２ 一 ａｎ 】㈤ ｒ １ ｒ（ ｃ ｉ
用下 式确 定压 裂液 在裂 缝 中 的平 均运 动速 度 ：
＿ｊ （ １ ） ， ｆ
。
：
『７ ｌ ］４ ０ （ ）） ． ６ １ （
为 了求解 上 式积 分 ， 假设 裂缝 宽度 为一 常数 ， 且
ｃ：
Ｙ …
×１０ ０％
（ ＿ｌ２３…）（２ ＇’＇ １）
（） ６
＋
ｑ √ｔ ｉ ｉ
［ ．７７ ．７ （ ０６ ＇＋０５ １１一＇ ］ ７ ）
则 相对 误 差 最 小 时对 应 的 Ｑ ｉ 为 该 次 施 工 ｔ（ ）
的前 置 液注 入体 积 。
则 有
１ ０
油
气
井
测
试
２Ｏ Ｏ２年 ６月
速对 时 间 ｔ 积分
利 用 （ １ 式 ， 据 支撑 剂 量 ， 比 ｄ， １） 根 砂 支撑 剂
ｄ 五 ＝
式中： —— 注 前置 液 时间 ， ｉ； ｍ ｎ 厂
（） ５
视 密度 Ｐ 和 真密 度 Ｐ 及注 入 排 量 Ｑ计 算 出携砂 液 注 入时 间段 ｔ ｆ 。在 １％ ≤ Ｑ。 ｉ≤６ ％ｖ 范 围 内 ， ５ ｔ（ ） ０ ｓ
ｑ一
＝
（ ） 一
裂缝 缝 高 ， ｍ；
综合 滤失 系数 ， ／ ／ ｉ； ｍ ￣ｍｎ 裂缝 缝 长 ， ｍ；
式中 ： 广
将 假设 的某 一 前置 液注 入 时间段 ｔ（） 入 （ １式 ， ｉ代 １）
求 得 叩 ｉ ， （ ） 求得 （ ） 假定 时 间段 内的 注 （） 由 ８式 ｉ，
注 携砂 液 时间 （ 加 砂 到裂 缝 中砂 前 前 从 缘 到过 裂缝 端部 的时间 ） ｍ ｎ ， ｉ。
入 液量 Ｑ。 ｉ与 。 ｉ差值 的相 对误 差 为 ｔ（） （）
＝
缝的长、 、 宽 高及导流能力 ， 获得压裂液体积。根据
储 层特 征估 算滤 失量 后求 得前 置 液体积 。 这 两种 方法 ， 第一 种 太粗 略 ， 忽略 了诸 多地层 因 素 及设计 参 数 ， 便 于 进 行 压后 评 价 。第 二种 比较 不 科 学 ， 依 选 定 的 压 裂 模 型 不 同 ， 计 算 结 果 也 不 但 其 同， 且计 算结 果 的可靠 性 有待 进一 步验证 。 因此 ， 根 据储 层 特征 和地 应 力 的大 小 、 用 储 层 数值 模 拟 对 利 某 一 含气砂 体 气藏设 计 的施 工参 数计 算合 理 的前置 液量 ， 是提 高 施工 成功 率 和油气 井单 井产 量 的关键 。
压裂 施工 中 ， 一 道 工 序 是 注前 置液 。前 置 液 第
的作用 是破 裂地 层并 造 成一 定几 何 尺寸 的裂缝 以及
备携砂 液进 入 。前 置 液 量 的多 少 ， 于 施 工 的成 败 对 和油 气井 经济 效益 的 高低有 着很 大 的影 响 。普 遍 观 点是 ： 置液 注入 量不 足易 产生 过早 脱砂 ， 量又 容 前 过 易使 支撑缝 长 较 长 ， 流 能 力 不 够 。壳 牌 中 国石 油 导
２０ ０２年 ６ 月
油
气
井
测
试
第 １卷 １
第３ 期
一
种 求 解 压 裂 施 工 前 置液 量 的 方 法
张 军
（ 庆 石 油 管 理 局 井 下 作 业 处 压 裂 四队 ） 长
摘 要 前 置 液量 为压 裂施 工 中的关键 数 据 ， 其用 量 的 多少 ， 于压 裂施 工 的成败 和 油气井 经济 对 效 益的高 低有 着 重大 的影 响 。前置 液量 的设 计 ， 主要 依 据储 层 的地 质 条 件 即孔 隙度 、 渗透 率 、 和 饱 度 等物 性参 数和 施工 的规模 而定。 本 文在理 论 计算 的基 础 上 ， 据储 层特 征模 拟设 定 的裂 缝形 状 根
开 发公 司在 陕 １ １ 区长 ２井施 工 中加 砂 ３ 注 ４井 ５ｍ ，
根 据 物质 平 衡 方 程 ， 以导 出压 裂 液滤 失 速 度 可 ｑ介 于 ｑｉ ｑ 之 间 。 ｍ与 一 ｎ
ｑｍｎ ＝ ｉ
４
￡
ａ
、
ｘ
ｆ／
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入前 置液 ３６ｍ ， 携 砂净液 量 的近 ４倍 ， ９ ３是 获无 阻 流 量５ ０×ｌ４ ｄ以上 。长 庆 油 田前 置 液 量 的设 计 ， Ｏｍ／
— —
个 量化 的标 准 。前置 液量 的计 算 ， 通常有 两 种方 法 ：
① 根据施 工 总 液 量 的 １ ％ １ ％ 来 计 算 。② 根 据 ０ ５ 采用 的模 型 ， 利用 已知 的和假设 的岩石参 数 ， 计算 裂
广
ｔ ｉ —— 总注 入 时 间 ， ｉ。 ｍ ｎ
ｑ ＝ ｒ ｍ ／ ａ ｑ ￣＋（ １一 叩 ｑ ｉ ）ｍ
和 施工 参数 ， 时 间等分 法求 解 了某次 压裂 施工 的前 置 液量 。经 现场 应用 ， 用 获得 了 良好 的效果 。
主题 词 时间等 分 法 压 裂 前置 液 应 用
—日 Βιβλιοθήκη Ⅱ１ —Ｌ舌
前置液 量的理论计算
前 置 液 量 的计 算 ， 以停 泵 时支 撑 剂 刚好 到 达 裂 缝 端部 附近 的液 量为 总则来 计 算 。这个 液量通 常 可 以通过试 算 确定 下来 。
式 中 ： —— 裂缝 缝 宽 ， ｍ。
等 于注 入结 束 时 的平 均裂 缝 宽度 。将平 均 携砂 液流
张 军 ， ， 理 工 程 师 ，９５年 毕 业 于 石 油 大 学 （ 东 ） 油 工 程 系 采 油 专 业 。 地 址 ： 肃 省 庆 阳县 长 庆 石 油 管 理 局 井 下 作 业 处 压 裂 四 处 男 助 １９ 华 石 甘 邮政 编码 ：４ １３ ７５ １ 。
［（ ） 一）ｓ ） ２ 一 ａｎ 】㈤ ｒ １ ｒ（ ｃ ｉ
用下 式确 定压 裂液 在裂 缝 中 的平 均运 动速 度 ：
＿ｊ （ １ ） ， ｆ
。
：
『７ ｌ ］４ ０ （ ）） ． ６ １ （
为 了求解 上 式积 分 ， 假设 裂缝 宽度 为一 常数 ， 且
ｃ：
Ｙ …
×１０ ０％
（ ＿ｌ２３…）（２ ＇’＇ １）
（） ６
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［ ．７７ ．７ （ ０６ ＇＋０５ １１一＇ ］ ７ ）
则 相对 误 差 最 小 时对 应 的 Ｑ ｉ 为 该 次 施 工 ｔ（ ）
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油
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试
２Ｏ Ｏ２年 ６月
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利 用 （ １ 式 ， 据 支撑 剂 量 ， 比 ｄ， １） 根 砂 支撑 剂
ｄ 五 ＝
式中： —— 注 前置 液 时间 ， ｉ； ｍ ｎ 厂
（） ５
视 密度 Ｐ 和 真密 度 Ｐ 及注 入 排 量 Ｑ计 算 出携砂 液 注 入时 间段 ｔ ｆ 。在 １％ ≤ Ｑ。 ｉ≤６ ％ｖ 范 围 内 ， ５ ｔ（ ） ０ ｓ
