页岩气井压裂技术

页岩气井压裂技术汇报内容概述压裂液技术压裂工艺技术一、概述美国页岩气的成功，全球掀起了一场“页岩气革命”，澳大利亚、中国和印度等许多国家给予极大关注，纷纷开展研究、勘探评价和开发试验工作。预计到2020年全球页岩气年产量可达3068×108m3。2000-2005跟踪调研阶段调研国外页岩储层勘探开发状况2005-2008资源评价阶段通过对比国内外类似页岩储层地质特征，并与国外公司联合评价，如与美国新田公司联合评价威远气田2008-2009目标优选阶段钻探长芯1资料井及威远气田页岩段系统取芯井，并与挪威石油、埃克森美孚联合研究2009-先导试验阶段2009年部署中国第一口页岩气评价井威201井获井口测试日产能1.08万方的工业气流2000-2009技术储备阶段通过十年的技术储备对页岩气开发有了初步的认识及技术储备目前我国已在页岩气开发实验区钻井62口，其中24口井获得工业气流。一、概述《页岩气十二五发展规划（2011—2015年）》，到2015年，页岩气年产量达到65亿立方米。到2020年，年产量有望达到1000亿立方米以上。页岩气勘探开发具有广阔的前景一、概述一、概述针对国内页岩气井开发的需求，2010年公司开始对非常规油气井压裂进行技术研究和相关单位技术合作，经过几年的努力，已基本完成了技术的配套工作，同时对技术人员进行了优化，经过与华东分公司、西南分公司等多家油田压裂技术合作，我公司已具备承担页岩气井压裂施工技术要求。二、压裂液技术：体系和特性页岩气常用压裂液体系降阻水压裂液线性胶压裂液泡沫压裂液交联压裂液降阻水压裂液和复合压裂液是目前主要压裂液体系页岩气储层特点不同,其选择的压裂液也不同􀀁脆性页岩压裂液选用低粘度的降阻水压裂液；脆性中等的页岩选用复合压裂液，即降阻水和线性胶或交联压裂液复合;塑性页岩选用高粘度的交联压裂液。Barnett粘土含量较高的页岩气藏复合压裂单井产量与邻井相比,从2.42×104m3/d提高到3.09×104m3/d,产量提高了7.69%。二、压裂液技术：体系和特性二、压裂液技术：体系和特性目前我公司开发的压裂液体系有：降阻水压裂液、线性胶压裂液、泡沫压裂液、交联压裂液。就国内页岩井压裂常用体系为降阻水和线性胶体系。降阻水及线性胶综合性能及特点：●低摩阻性：降阻率》60%●低伤害性：伤害率10%，●低粘度：2～30mPa.s可调●返排液表面张力较低，具有回收再循环利用的基础●可实现压裂液在线配制、根据施工情况调整压裂液的用量，降低浪费、减少污染。二、压裂液技术：体系和特性•涪页HF-1井和延页平1井现场配制浓缩液，施工时按比例与清水混合注入井内。•彭页HF-1井在往储罐内打水时加入杀菌剂、防水锁剂，施工中降阻剂、降阻剂破胶剂为混砂车在线加入。降阻水井号浓缩滑溜水(m3)泵注比例(浓缩液：清水)泵注时在线添加涪页HF-114001:9无彭页HF-1未浓缩FR-66、OptikleenWF延页平125001:5无各井降阻水配制统计二、压裂液技术：体系和特性•涪页HF-1井的凝胶基液和彭页HF-1井的线性胶预先配出一定的量，随后根据需要进行配制补充。•延页平1井使用的清洁压裂液为预先生产的成品，使用时按比例在线加入。井号名称数量(m3)备注涪页HF-1凝胶基液2150除在线加入添加剂之外此时加入彭页HF-1线性胶3400延页平1清洁压裂液636.1在线加入各井压裂配制统计其它压裂液二、压裂液技术加砂压裂施工曲线010203040506070809010001:50:3502:10:3502:30:3502:50:3503:10:3503:30:3503:50:3504:10:3504:30:35压力(MPa)砂浓度(15kg/m^3)02468101214161820排量(m^3/min)套压排出排量砂浓度施工井号：威201-h1.5施工日期：2011年06月29日加砂压裂施工曲线010203040506070809010008:29:3008:44:3008:59:3009:14:3009:29:3009:44:3009:59:3010:14:3010:29:3010:44:30压力(MPa)02468101214161820排量(m^3/min)砂浓度15Kg/m^3套压排出排量砂浓度施工井号：威201-h1.1施工日期：2011年05月25日2011年5月在四川威远县威201－H1采用降阻水进行施工，共计注入降阻水23565.7m3，加入支撑剂902t，施工排量15－17m3/min，液体摩阻系数为26%，可实现在线配液。二、压裂液返排液的回收利用技术在威201-H1井配液后对降阻水基本性能测试结果如下：液体类型粘度，mPa.s（常温）密度，g/cm3pH值现场常温放置1月降阻水5.65.021.0017.0压后返出液1.201.101.0047.0二、压裂液返排液的回收利用技术类别粘度，mPa.s密度，g/cm3表张，mN/m接触角，降阻率，%原配方5.601.00126.2363.1267返排液1.201.00432.4238.12//处理后4.201.00125.3463.2165对威201-H1井返出液放置1个月后进行处理后基本性能测试结果如下：返出液放置1个月后可以利用返出液经调整后其粘度可满足使用性能，粘度下降1.4mPa.s，降阻率下降2%三、压裂工艺技术1、页岩气井压前评价技术2、页岩气储层压裂方案优化脆性地层低砂比高粘度高砂比低粘度减阻水复合压裂液线性胶泡沫凝胶高排量低排量双翼裂缝网络裂缝塑性地层岩石脆性评价准则脆性系数B：岩石的单轴抗压强度与抗拉强度比B=26.7-40,脆性强B=14.5~26.7,脆性中等B14.5,脆性弱三、压裂工艺技术三、压裂工艺技术1）水平井桥塞分段压裂工艺：通过水力泵送桥塞方式实现坐封、射孔联作、并沿水平段方向实现逐级封隔、射孔和压裂的工艺。特点：适用套管（31/2″、41/2″、51/2″、7″)；适合大排量、大型施工、封隔可靠性高、压裂层位精确、分层压裂的段数不受限制。3、页岩气压裂主要工艺技术三、压裂施工设计技术压裂工艺井号岩性水平段长(m)压裂段数隔离+射孔方式压裂液支撑剂涪页HF-1页岩、夹薄层灰岩1136.7510桥塞+射孔联作滑溜水+冻胶100目+30/50目陶粒彭页HF-1页岩、粉砂质页岩1014.4812桥塞+射孔联作滑溜水+线性胶100目+40/70目石英砂延页平1泥页岩6056桥塞+射孔联作滑溜水+清洁压裂液100目+40/70目+20/40目陶粒三、压裂施工设计技术2）多级滑套水平井分段压裂技术利用地面遥控井下电控滑套实施水平井分段压裂的完井管柱技术研究。该技术可实现任意层、任意次序单层单段施工，也可实现任意多级的批量施工。三、压裂施工设计技术3）裸眼封隔器+滑套分段压裂技术相邻两井或三井以上在相近裂缝位置同时压裂，裂缝相互错开，利用诱导应力促使复杂的体积裂缝形成，增加改造体积（SRV）。相互干扰的裂缝增加了SRV4）“同步压裂”三、压裂施工设计技术高导流通道段塞式注入程序应用段塞注入技术，将支撑剂用纤维包裹，多个包裹的支撑剂堆起着类似立柱的作用，将两个裂缝面在不同位置支撑起来，立柱之间的是无支撑剂的无限导流通道。5）高通道压裂技术留下的是思考是方向