《压裂设计步骤.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压裂设计步骤.ppt（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 压裂施工设计步骤压裂施工设计步骤 一 压裂设计的内容 二 压裂设计步骤 1一、压裂设计（一）地质设计（二）工程设计2压裂工程设计的内容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；压裂施工井的基本情况和动态资料；(1)施工井的基本数据施工井的基本数据 (2)压裂层段基本数据压裂层段基本数据 (3)生产动态资料生产动态资料(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；低产原因分析；3.施工目的依据施工目的依据,效果预测；效果预测；4.确定施工参数确定施工参数；5.选择管柱选择管柱,确定压裂方式确定压裂方式,校核管柱强度
2、；校核管柱强度；6.成本核算成本核算,效益分析；效益分析；7.制定安全措施；制定安全措施；32、施工参数的确定、施工参数的确定 (1)确定压裂液配方确定压裂液配方 (2)确定压裂液用量及排量确定压裂液用量及排量 (3)确定压裂方式确定压裂方式 (4)确定施工泵压确定施工泵压 4(5)确定压裂所需功率确定压裂所需功率 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-(水马力水马力)KW，Pb-MPa，Q-M3/min(6)确定压裂车台数确定压裂车台数5n为不小于为不小于n1,n2的整数的整数(7)确定加砂量和加砂浓度确定加砂量和加砂浓度(8)确定平衡压确定平衡压力力6(二
3、二)压裂设计的一般步骤压裂设计的一般步骤压裂设计分为两大类：压裂设计分为两大类：第一类设计：第一类设计：已知地层条件，预定增已知地层条件，预定增产倍数，寻求最佳方案产倍数，寻求最佳方案 第二类设计：第二类设计：先给定压裂液用量、排先给定压裂液用量、排量等，预测裂缝尺寸、增产倍数量等，预测裂缝尺寸、增产倍数7第一种类型设计步骤：第一种类型设计步骤：(预定增产倍数预定增产倍数)1.由由Pc 确定确定(KfWf)(一组数据一组数据)2.由由(KfWf)及及Jf/J0 确定确定LD (一组数据一组数据)3.确定确定H,A(有效缝面积有效缝面积)4.确定压裂液配方确定压裂液配方(若干若干),计算计算C(
4、一组数据一组数据)5.给定给定Q(若干若干),计算缝宽计算缝宽W(若干组数据若干组数据)6.用试算法确定施工时间用试算法确定施工时间 t (若干组数据若干组数据)给定给定t,计算计算A,将此将此A与步骤与步骤3中的中的A对比对比,若不相符若不相符,重定重定t值再试值再试8 7.确定压裂液总量确定压裂液总量 (若干组数据若干组数据)V=Qt 8.确定加砂量确定加砂量 (若干组数据若干组数据)Vs=裂缝砂浓度裂缝砂浓度(Kg/m2)面积面积A/每方砂重每方砂重 9.携砂液量携砂液量=Vs/砂比砂比(体积浓度体积浓度)10.顶替液量顶替液量=井筒体积井筒体积 11.11.前置液量前置液量前置液量前置
5、液量=总压裂液量总压裂液量总压裂液量总压裂液量V-V-携砂液量携砂液量携砂液量携砂液量-顶替液量顶替液量 前置液用量核算：注完前置液后的缝宽前置液用量核算：注完前置液后的缝宽前置液用量核算：注完前置液后的缝宽前置液用量核算：注完前置液后的缝宽=23d=23d支撑剂支撑剂支撑剂支撑剂 12.12.成本核算成本核算成本核算成本核算,方案优选方案优选方案优选方案优选第二种类型设计步骤第二种类型设计步骤 自学自学9压裂设计举例：压裂设计举例：已知某油井，基本参数如下：已知某油井，基本参数如下：1油层参数油层参数：(1)油层深度油层深度2500m,(2)油层厚度油层厚度15m,(3)每米射孔每米射孔10
6、孔，孔径孔，孔径10mm,(4)油层压力油层压力26.2MPa，(5)生产流压生产流压15.0MPa,(6)孔隙度孔隙度 10%,(7)渗透率渗透率2.510-3m2,(8)地层温度地层温度80C10(9)井径井径9”,(10)油层套管油层套管5”,油管油管 2”,(11)流体压缩系数流体压缩系数610-3(MPa)-1,(12)岩石弹性模量岩石弹性模量 2.5104MPa,泊松比值泊松比值0.25 (13)地层油粘度地层油粘度 210-3 PaS,(14)井距井距 400400 m2.11 2.压裂液参数压裂液参数(1)流态指数流态指数 n=1.0,(2)稠度系数稠度系数K=0.03NSn/
7、m2(PaSn),(3)密度密度1000kg/m3,(4)C3=910-3 m/(min),(5)水摩阻水摩阻650kPa/100m,(6).压裂液摩阻为水的压裂液摩阻为水的70%3.3.施工参数施工参数 (1)(1)破裂压裂梯度破裂压裂梯度0.018MP0.018MPa a/m,(2)/m,(2)排量排量1.81.8 m m3 3/min,(3)/min,(3)砂子粒径砂子粒径0.42-0.84mm(40-200.42-0.84mm(40-20目目),),砂砂子密度子密度2650Kg/m2650Kg/m3 3 (4)(4)缝内砂浓度：缝内砂浓度：4.87Kg/m4.87Kg/m2 2124.
8、4.设备参数设备参数 压压裂裂车车单单车车功功率率h hp p=530KW,=530KW,最最大大压压力力50.0MPa 50.0MPa,压压裂裂车车效效率率0.85,0.85,泵压泵压30.0-40.0MPa30.0-40.0MPa时时,排量排量0.85-0.63m0.85-0.63m3 3/min./min.试进行压裂施工设计分析试进行压裂施工设计分析 此此例例中中既既没没有有给给定定压压裂裂要要达达到到的的增增产产倍倍数数，也也没没有有给给定定施施工工所所需需的的压压裂裂液液和和支支撑撑剂剂用用量量，因因此此，既既不不属属于于第第一一类类，也也不不属属于于第第二二类类，若若按按第第一一类
9、类方方法法设设计计则则应应首首先先确确定定增产倍数，增产倍数，P PC C通通过过实实验验或或查查图图求求出出K Kf fW Wf f由由K Kf fW Wf f查查图图求求出出可可能能的的增增产产增产倍数。增产倍数。若若按按第第二二类类方方法法设设计计,则则应应首首先先确确定定压压裂裂液液总总量量,先先假假设设一组不同的压裂施工排量一组不同的压裂施工排量:Q tLQ tLa aWWf fKKf fW Wf fJJf f/J/J0,0,最后确定最优方案最后确定最优方案.此题按第一类方法设计此题按第一类方法设计13解解:(一一)确定压裂增产倍数及缝面面积确定压裂增产倍数及缝面面积 1.1.破裂压
10、力破裂压力 =0.0182500=45.0MPa=0.0182500=45.0MPa 2.2.闭合压裂闭合压裂:P PC C=P=PF F-P-Pf f=45.0-15.0=30.0MPa =45.0-15.0=30.0MPa 图图717 砂子与陶粒的导流能力砂子与陶粒的导流能力 3.3.在闭合压力在闭合压力P PC C=30.0MPa=30.0MPa条件下，采用粒径条件下，采用粒径0.42-0.840.42-0.84的的石英砂进行导流能力试验石英砂进行导流能力试验,当裂缝单位面积砂浓度为当裂缝单位面积砂浓度为4.87Kg/M4.87Kg/M2 2时，查图时，查图7-177-17，导流能力，导
11、流能力K Kf fW Wf f=50=50 4.4.假设产生垂直缝（假设产生垂直缝（=15-18=15-18，地层深度，地层深度2500M2500M，一般产一般产生垂直缝）。导流能力比：生垂直缝）。导流能力比：14 取取有有效效缝缝长长为为供供油油半半径径的的50%能能获获得得最最理理想想的的增增产产倍倍数数和较好的经济效益和较好的经济效益.供油半径为井距之半供油半径为井距之半,则缝长为则缝长为:La=20050%=100m 5.确定填砂裂面积确定填砂裂面积 另另由由测测井井资资料料知知道道,该该油油层层上上下下无无遮遮挡挡层层,裂裂缝缝将将在在油油层层上上下同时延伸下同时延伸(假设上下各超越
12、假设上下各超越5m),取缝高为取缝高为25m缝面积缝面积:(二二)确定压裂液用量及加砂量确定压裂液用量及加砂量 1.1.压裂液滤失系度压裂液滤失系度:由流态指数由流态指数n=1n=1可知可知152.2.求泵注时间求泵注时间:设动态缝长为设动态缝长为110M(110M(比有效缝多比有效缝多10m)10m)16由公式由公式 得得:取泵注时间为取泵注时间为7373分钟分钟3 3求压裂液用量：求压裂液用量：4 4求加砂量：求加砂量：按每平方米含砂按每平方米含砂4.87Kg4.87Kg，每方砂重每方砂重2650 Kg2650 Kg计算计算5 5求携砂液求携砂液:采用砂比采用砂比15%15%9.19/15
13、%=61.3 m 9.19/15%=61.3 m3 3176 6顶替液：顶替液：采用油管压裂液时采用油管压裂液时 井筒体积井筒体积=m=m3 3取顶替液取顶替液10M10M3 3 （为防止产生缩颈现象，顶替液体积，一般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不得超过井筒体积的1.51.5倍）倍）前置液：前置液：131-61=70M131-61=70M3 3检验前置液用量：检验前置液用量：t=V/Q=70/1.8=38.9 mint=V/Q=70/1.8=38.9 min18d ds s=0.42-0.84mm=0.42-0.84mm W 2-3d W 2-3ds s 前位置液用量能满足支撑剂进入裂缝的要求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（三）确定泵压及压裂功率 1 1泵压泵压KPa2 2功率功率193.3.压裂车台数压裂车台数 取压裂车台数取压裂车台数n=3n=3（台）台）20