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中国石油大学（华东）采油工程系1致密油概述2体积压裂技术3水平井体积压裂产能影响因素分析4水平井体积压裂增产潜力评价5结论汇报提纲一、致密油概述1、我国油气勘探开发现状我国致密油气、煤层气、页岩油气等非常规油气资源非常丰富。目前我国常规油气资源探明程度相当高，储量增长“入不敷出”稳产难度越来越大。非常规油气资源将成为我国新的油气增长点。我国低渗透油气储量占剩余储量的50%左右，新增探明储量中70~80%为低渗、超低渗油气藏（如长庆西峰油田），低渗油气藏将成为我国油气增长的主力。低渗和非常规油气资源将成为我国未来油气开发的重点！2014年国内石油消费延续低速增长态势，石油表观消费量约5.18亿吨，比上年增长3.7％。2014年，原油产量稳中微增，估计达2.1亿吨。石油对外依存度达59.5％。2014年天然气表观消费量约为1830亿立方米，国内天然气产量为1256亿立方米，对外依存度上升至32.2％。一、致密油概述2、致密油的概念及其特点致密油：是储集在覆压基质渗透率小于或等于0.2×10-3μm2（空气渗透率小于2×10-3μm2）的致密砂岩、致密碳酸盐岩等储集层中的石油。1、体积压裂的概念体积压裂是在水力压裂的过程中，通过在主裂缝上形成多条分支缝或者沟通天然裂缝，最终形成不同于常规压裂的复杂裂缝网络，增加井筒与储集层接触体积，改善储集层的渗流特征及整体渗流能力，从而提高压裂增产效果和增产有效期。二、体积压裂技术矿井实拍图室内试验结果数值模拟体积压裂的特点复杂网络裂缝扩展形态裂缝发生错断、滑移、剪切破坏复杂的渗流机理诱导应力和多缝应力干扰裂缝发生转向2、体积压裂的特点二、体积压裂技术平面对称双翼裂缝非平面对称裂缝（弯曲缝、多裂缝）缝网压裂技术(经典理论下提出，隐含现代理论内涵)体积改造技术(现代理论)张开裂缝剪切裂缝内涵一：裂缝以复杂缝网形态扩展，打碎储层，实现人造“渗透率”二、体积压裂技术3、体积压裂的内涵内涵：剪切缝是岩石在外力作用下破裂并产生滑动位移，岩层表面形成不规则或凹凸不平的几何形状，具有自我支撑特性的裂缝条件：当压力低于最小水平应力，产生剪切断裂地质力学特性：形成剪切缝的岩石具有较高的偏应力和强度，是不易发生塑性形变的脆性岩石（杨式模量高，泊松比低），富含强度较低的岩石结构或天然裂缝剪切裂缝在径向上更为发育剪切扩张机理图示剪切缝作用机理致密气藏——清水压裂、低浓度支撑剂基础实验成为新理念的重要支撑SPE106289内涵二：裂缝发生剪切破坏，错断、滑移。不是单一的张开型破坏二、体积压裂技术•Barnett页岩含石英矿物37.38%，碳酸盐矿物19.13%，粘土矿物41.13%；其中粘土矿物成分不含蒙脱石，以伊/蒙混层为主(SPE106070)北美不同区域页岩地层矿物组分（%）内涵三：储层岩性具有显著的脆性特征，是实现体积改造的物质基础北美页岩数据库的矿物三角图表明1区脆性页岩富含石英2区脆性页岩富含碳酸盐3、4区塑性页岩富含泥质压裂困难易形成缝网二、体积压裂技术裂缝=天然气储集空间及渗流通道简单裂缝复杂裂缝异常复杂裂缝Barnett页岩储层页岩在裂缝网络系统不发育情况下，很难成为有效储层内涵四：天然裂缝及相互沟通状况，是实现体积改造的前提条件内涵的延伸储层的岩石力学特性是确定压裂是否能够形成体积改造的关键天然裂缝发育状况，是否产生复杂网状缝，是实施体积改造的基础研究表明：K≤1mD，裂缝网络对产能极限贡献率在10%左右K≤0.01mD，裂缝网络对产能极限贡献在40%左右K≤0.0001mD，网络对产能极限贡献在80%左右裂缝网络对提高致密气、页岩气的产能至关重要二、体积压裂技术敲击不产生裂缝敲击产生网状缝破碎且水平层理发育体积改造的最美诠释二、体积压裂技术内涵五：“分段多簇”射孔实施应力干扰是实现体积改造的技术关键常规水平井分段压裂：研究段间距的优化，采用单段射孔，单段压裂模式，避免缝间干扰体积改造：优化段间距，采用“分段多簇”射孔，多段一起压裂模式，利用缝间干扰，促使裂缝转向，产生复杂缝网二、体积压裂技术液体速溶瓜胶过渡罐连续混配车水平井同步压裂实例二、体积压裂技术交叉压裂实例：两口井交叉压裂作业，每天可以压裂4～5段微地震监测下桥塞、射孔作业压裂作业二、体积压裂技术缝网双重介质模型三、水平井体积压裂产能影响因素分析FNDP（fracturenetworkdualporosity）：该模型在双重介质模型的基础上运用局部网格加密技术将人工裂缝与天然裂缝相互交错的复杂缝网系统进行表征，并将压裂改造区外部视为单重介质，更精确的表征体积压裂改造后的致密储层。3.1基质水平方向渗透率体积压裂对水平方向渗透率较小(小于0.3mD)的油藏，改造效果明显，增产油量变化幅度较大；对于水平方向渗透率大于0.8mD的油藏，水平井体积压裂的增产效果趋于平缓；基质渗透率越大，体积压裂增产效果越明显。三、水平井体积压裂产能影响因素分析在基质水平方向渗透率为0.5mD时，评价基质垂向渗透率对体积压裂水平井产能的影响。结果表明，基质垂向渗透率越大，体积压裂增产油量越小，即在垂向渗透率较小时实施体积压裂增产效果更显著。3.2基质垂向渗透率3.3形状因子在油藏面积一定的条件下，形状因子越大，体积压裂累产油量越小。这是因为形状因子越大，即油藏长宽比越大时，在水平井段长度固定的情况下，过大的油藏长度导致泄油面积难以波及到油藏长度边界；而在面积一定的条件下，长度大也意味着宽度小，会很快波及到宽度边界。所以在本模型条件下，形状因子取值较小时体积压裂开发效果比较好。三、水平井体积压裂产能影响因素分析3.4水平井位置水平井位于中间部位时，开发效果最好，水平井位置越往上下偏，开发效果越不理想。在本模型中，油藏沿垂向全部压裂，所以水平井位置只影响基质向裂缝以及裂缝向井筒的供液情况。水平井位于中部时，两侧均能较好的供液，所以产量较高；而在水平井偏向一侧时，另一侧只有近井筒部位供液能力强，离井筒越远，供液能力越差，未能充分动用储量，所以开发效果并不理想。三、水平井体积压裂产能影响因素分析3.5原油粘度粘度越大，体积压裂改造储层获得的累产油量越小。在粘度较小时，粘度对累产油量的影响较大，随着粘度的增大，累产油量变化幅度减小，且增产油量与粘度成线性关系。原油粘度越大，流体流动阻力越大，体积压裂相对未压裂情况的增产效果越小。在未压裂时，由于渗透率小，井筒周围泄油区域小，流体流动能力弱，导致粘度的影响并不明显。而在体积压裂后，由于井筒周围泄油面积增大，在改造区域内流体流动能力增强，流体粘度的影响就凸显出来。三、水平井体积压裂产能影响因素分析4.1次生裂缝导流能力增产潜力评价四、水平井体积压裂增产潜力评价4.2半带长增产潜力评价四、水平井体积压裂增产潜力评价结论：增大半带长，不管基质渗透率大小如何，体积压裂效果均很好。在半带长增加幅度相同的情况下，基质渗透率越小，其增产量越大。渗透率越小的地层，实施体积压裂改造，增产效果越明显。（1）致密油气资源储量丰富，已成为全球非常规石油勘探新亮点。开发致密油对缓解中国油气资源紧缺状况、改变能源结构、保障国家能源安全具有重要战略意义。实现致密油储量的有效动用的关键技术——水平井体积压裂技术。（3）通过对增产潜力的评价，发现次生裂缝导流能力越强，体积压裂在致密油藏中适用的渗透率范围越广，体积压裂的增产潜力越强，较长的缝网带长将获得更高的采收率。（2）体积压裂技术可较大程度的改善致密储层的供油能力，对于水平方向渗透率较小的油藏，水平方向渗透率对体积压裂增产效果的影响比较明显；基质垂向渗透率越大，体积压裂增产油量相对越小，即在垂向渗透率较小时实施体积压裂增产效果更显著。五、结论汇报完毕，谢谢大家，敬请各位老师、同学批评指正！