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水力压裂优化设计的应用.doc


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1 前言 2001 年, 在厂领导的关心和支持下, 在所领导的亲自指导下, 认真履行项目组的工作职责,执行项目的运作程序和有关要求,加强措施实施的前期论证和资料录取工作, 优化压裂设计, 积极推广新工艺、新技术, 做好措施实施后的效果评价和经济效益分析工作, 在总结经验的基础上不断提高项目组的管理水平, 实现油水井措施管理的规范化、决策的科学化。一、水力压裂优化设计的应用(一) 、压裂优化设计的步骤 a) 根据每口井的储层物性特征,选择恰当的水力压裂模型,计算出不同缝长所需的压裂液总量; b) 根据储层及其流体的特性,优选合适的压裂液和支撑剂; c) 考虑操作上的限制, 解出施工中恰当的泵注参数; 优选加砂浓度和加砂程序。 d) 优化支撑剂的泵送程序, 解出最大支撑缝长, 从而得到最优化的裂缝支撑几何态。 e) 对各种不同缝长的设计方案进行净现值计算, 完成总的经济评价, 从中选出投入最少、收益最大的设计方案, 为最优化的压裂设计。(二) 、文 79-205 井压裂设计实例 1 、地质概况文 79-205 井位于文南构造文 79 北块,压裂层位 S2下 4-6 , 2 地层声波时差 - us/m , 空隙度为 -% , 含油饱和度 -% ,具有高压、高温、低渗、空吼半径小等特点。 2 、设计思想与要求( 1) 该井压裂层段相对集中, 井况条件一般, 考虑采用卡封护套,合层压裂。( 2 )压裂层位上下遮挡层较好,压裂高度可以控制。(3 )采用适合于文南地区的压裂液体系,提高压裂液效率, 减少对地层的伤害。(4) 针对文南地区地层闭合压力高的特点, 采用陶粒作为支撑剂。以提高导流能力。 3 、优化压裂设计文 79-205 井采用美国 STIMEX 压裂设计软件进行设计。按照实际地质情况的物性参数进行了 PKN 和拟三维的模拟计算。 a 、确定设计参数(1 )有效渗透率有效渗透率无数据,按照经验取值为 md 。(2 )空隙度与有效厚度空隙度与有效厚度取自小层数据表。(3 )杨氏模量与泊桑比压裂设计时所用的杨氏模量是静态杨氏模量。采用长源距数字声波测井( LSDS )的全声波形,经算法处理取得剪切波速和压缩波速,借助密度测井数据和下列方程来计算岩石波桑比和杨氏模 3 量。?? 1)/( 2)/( 2??? Vp Vs Vp Vs vd?????????1)/( 4)/(310 2 22 3 Vp Vs Vp Vs Vs b Ed ?式中: Vp ………………………. 压缩波速(纵波), um/m; Vs ………………………. 剪切波速(横波), um/m; Vd ………………………. 动态的波桑比,无因次; Ed ………………………. 动态杨氏模量, MP; ρ b ………………………岩石密度, g/cm 3. 使用下列方程相互换算动态和静态值?? 2 7)1( )1()1 )(21(10 60 .1Vv vvE Fb???????????)1(0138 .0vGE??12 ??G Ev 2 910 s bV G ?? G ………………. 岩石的剪切模量, Mpa; O b ………………岩石密度, g/cm 3 ρ f ………………地层流体密度, g/cm 3 φ………………. 地层空隙度,小数。对于该参数的获取,由于没有得到文 79-205 井的全波测井的资料。我们采用同区块以往压裂井施工反推来获取。(4 )地层最小水平主应力裂缝闭合压力数值上等于地层的最小水平主应力, 是压裂液能 4 产生裂缝所必须克服的地层力。在 STEMEX 软件中,它是一个重要的压裂控制参数, 它直接影响裂缝的高度、地面施工压力、支撑剂的积压和嵌入所受应力等许多数据。对于最小主应力的确定。有如下公式: SSCPP Pob v vp????)(21 2?式中: Pc ………………地层最小水平主应力; v ……………….. 岩石波桑比; Pob …………….. 储层上覆压力, Mpa; Ps ………………. 储层目前地层压力, Mpa ; ψ……………….Biot 系数,无因次,约为 ; 对于地层的最小水平主应力的获取。由于公式中获取比较困难, 采用同区块以往压裂施工井反推来获取。该参数有一定的误差。( 5 )地层的其他设计所需参数除了上述几个重要参数外, 在设计中还需要其他的几个物性参数,如: 压裂层净厚度、含水饱和度、地层流压、驱油面积、流体粘度、表皮因子、压裂管柱参数等。 b 、建立地层模型我们对压裂层位所处的井段进行分层:从文 79-205 井的测井图,我们分层时上界定 米,下界定 米,根据测井结果对不同物性的层段进行分层, 物性参数按实际测井解释中的参数

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  • 时间2017-03-23