单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,压裂施工设计步骤,一 压裂设计的内容,二 压裂设计步骤,1,压裂施工设计步骤1,一、压裂设计,（一） 地质设计,（二） 工程设计,2,一、压裂设计2,压裂工程设计的内容,1. 压裂施工井的基本情况和动态资料；,(1) 施工井的基本数据,(2) 压裂层段基本数据,(3) 生产动态资料(,油井生产方式，油咀尺寸（或泵径），油套压， 流压，目前地层压力，油气产量，气油比，含水率等。,),2. 低产原因分析；,3. 施工目的依据,效果预测；,4. 确定施工参数,；,5. 选择管柱,确定压裂方式,校核管柱强度；,6. 成本核算,效益分析；,7. 制定安全措施；,3,压裂工程设计的内容3,2、施工参数的确定,(1) 确定压裂液配方,(2) 确定压裂液用量及排量,(3) 确定压裂方式,(4) 确定施工泵压,4,2、施工参数的确定4,(5)确定压裂所需功率,水马力: 在单位时间内将一定量的液体提升或泵送一定距离所需要的功率,.,HP-(水马力)KW，Pb-MPa，Q-M,3,/min,(6) 确定压裂车台数,5,(5)确定压裂所需功率 水马力: 在单位时间内将,n为不小于n,1,n,2,的整数,(7) 确定加砂量和加砂浓度,(8) 确定平衡压力,6,n为不小于n1,n2的整数(7) 确定加砂量和加砂浓度 (8,(二) 压裂设计的一般步骤,压裂设计分为两大类：,第一类设计： 已知地层条件，预定增产倍数，寻求最佳方案,第二类设计： 先给定压裂液用量、排量等，预测裂缝尺寸、增产倍数,7,(二) 压裂设计的一般步骤压裂设计分为两大类：7,第一种类型设计步骤：(预定增产倍数),1. 由Pc 确定(K,f,W,f,) (一组数据),2. 由(K,f,W,f,) 及J,f,/J,0,确定L,D,(一组数据),3. 确定H,A (有效缝面积),4. 确定压裂液配方(若干), 计算C (一组数据),5. 给定Q (若干), 计算缝宽W (若干组数据),6. 用试算法确定施工时间 t (若干组数据),给定t,计算A,将此A与步骤3中的A对比,若不相符,重定t值再试,8,第一种类型设计步骤：(预定增产倍数) 4. 确定压,7. 确定压裂液总量 (若干组数据),V=Qt,8. 确定加砂量 (若干组数据),V,s,= 裂缝砂浓度(Kg/m,2,)面积A/每方砂重,9. 携砂液量=V,s,/ 砂比(体积浓度),10. 顶替液量=井筒体积,11. 前置液量=总压裂液量V - 携砂液量-,顶替液量,前置液用量核算：注完前置液后的缝宽=23d,支撑剂,12. 成本核算,方案优选,第二种类型设计步骤 自学,9,7. 确定压裂液总量,压裂设计举例：,已知某油井，基本参数如下：,1油层参数,：,(1) 油层深度2500m, (2) 油层厚度15m,(3) 每米射孔10孔，孔径10mm,(4) 油层压力26.2MP,a,，,(5) 生产流压15.0MP,a,(6)孔隙度 10%,(7) 渗透率2.510,-3,m,2,(8) 地层温度80,C,10,压裂设计举例：10,(9) 井径9”,(10) 油层套管5”,油管 2” ,(11)流体压缩系数610-3 (MPa)-1,(12) 岩石弹性模量 2.5104MPa, 泊松比值0.25,(13) 地层油粘度 210-3 PaS,(14) 井距 400400 m2.,11,(9) 井径9”,11,2. 压裂液参数,(1) 流态指数 n=1.0, (2) 稠度系数K=0.03NS,n,/m,2,(P,a,S,n,), (3)密度1000kg/m,3,(4) C,3,=910,-3,m/(min), (5) 水摩阻650kP,a,/100m,(6).压裂液摩阻为水的70%,3.施工参数,(1) 破裂压裂梯度0.018MP,a,/m,(2),排量1.8,m,3,/min, (3) 砂子粒径0.42-0.84mm(40-20目),砂子密度2650Kg/m,3,(4)缝内砂浓度：4.87Kg/m,2,12,2. 压裂液参数12,4.设备参数,压裂车单车功率h,p,=530KW, 最大压力50.0MPa ,压裂车效率0.85,泵压30.0-40.0MPa时,排量0.85-0.63m,3,/min.,试进行压裂施工设计分析,此例中既没有给定压裂要达到的增产倍数，也没有给定施工所需的压裂液和支撑剂用量，因此，既不属于第一类，也不属于第二类，若按第一类方法设计则应首先确定增产倍数，,P,C,通过实验或查图求出K,f,W,f,由K,f,W,f,查图求出可能的增产增产倍数。,若按第二类方法设计,则应首先确定压裂液总量,先假设一组不同的压裂施工排量:,Q tL,a,W,f,K,f,W,f,J,f,/J,0,最后确定最优方案.,此题按第一类方法设计,13,4.设备参数13,解:,(一) 确定压裂增产倍数及缝面面积,1.破裂压力,= 0.0182500=45.0MPa,2.闭合压裂:,P,C,=P,F,-P,f,=45.0-15.0=30.0MPa,图717 砂子与陶粒的导流能力,3. 在闭合压力P,C,=30.0MPa条件下，采用粒径0.42-0.84的石英砂进行导流能力试验,当裂缝单位面积砂浓度为4.87Kg/M,2,时，查图7-17，导流能力K,f,W,f,=50,4.假设产生垂直缝（ =15-18，地层深度2500M，一般产生垂直缝）。导流能力比：,14,解:14,取有效缝长为供油半径的50%能获得最理想的增产倍数和较好的经济效益.,供油半径为井距之半,则缝长为:,La=20050%=100m,5.确定填砂裂面积,另由测井资料知道,该油层上下无遮挡层,裂缝将在油层上下同时延伸(假设上下各超越5m),取缝高为25m,缝面积:,(二) 确定压裂液用量及加砂量,1.压裂液滤失系度:,由流态指数n=1可知,15,取有效缝长为供油半径的50%能获得最理想的增产倍数,2.求泵注时间:,设动态缝长为110M(比有效缝多10m),16,2.求泵注时间:16,由公式 得:,取泵注时间为73分钟,3求压裂液用量：,4求加砂量：,按每平方米含砂4.87Kg，每方砂重2650 Kg计算,5求携砂液:采用砂比15%,9.19/15%=61.3 m,3,17,由公式 得:5求携,6顶替液：,采用油管压裂液时,井筒体积= m,3,取顶替液10M,3,（为防止产生缩颈现象，顶替液体积，一般不得超过井筒体积的1.5倍）,前置液：131-61=70M,3,检验前置液用量： t=V/Q=70/1.8=38.9 min,18,6顶替液：检验前置液用量： t=V/Q=70/1.8=,d,s,=0.42-0.84mm,W 2-3d,s,前位置液用量能满足支撑剂进入裂缝的要求,（三）确定泵压及压裂功率,1泵压,KP,a,2功率,19,ds=0.42-0.84mm（三）确定泵压及压裂功率KPa2,3.压裂车台数,取压裂车台数n=3（台）,20,3.压裂车台数 取压裂车台数n=3（台）20,