裂缝净压力实时分析

Real-data.ppt10/29/99slide1实时裂缝净压力分析美国尖端技术公司Real-data.ppt10/29/99slide2实时数据的压裂分析WellborePayWellborePayPayPredictednetpressureMeasurednetpressureNetpressurePumptimePumprateNetpressurePumptimeMatchingmeasurednetpressurewithmodelnetpressureUsepredictednetpressureUsemeasurednetpressure拟合压力历史是必须的，但不能充分的估算裂缝几何尺寸Real-data.ppt10/29/99slide3实时数据的压裂分析动机•基本点：增加井的产量和通过优化降低作业成本•减少砂堵问题•获得“适当的”裂缝导流能力和长度•控制裂缝的增长–特定层的深部穿透–避免临层不期望组分的产量Real-data.ppt10/29/99slide4压裂压力分析–优点•每次压裂压裂作业都采集了分析所需的基本数据•相对便宜和快捷的诊断注入技术的应用•为裂缝入口问题的现场诊断提供功能强大的分析工具•根据观察的裂缝特征可以进行现场优化设计Real-data.ppt10/29/99slide5压裂压力分析-局限•裂缝入口摩阻评价–使用地面压力增加了结果的不确定性–近井筒摩阻级值是变化的•净压力历史拟合–间接的诊断技术-从净压力和漏失情况来推断裂缝几何形态–方法非唯一–得到结果的应用需要慎重–当结果是综合其它诊断校核过的，该技术特别有用»产量数据&试井分析»直接压裂诊断Real-data.ppt10/29/99slide6主压裂压力分析•压裂入口摩阻的评价–射孔摩阻+近井筒摩阻–压裂施工问题产生的普遍原因•净压力历史拟合–“校核”模型来观察压裂压力数据–结合压裂设计和估测裂缝几何形状来观察裂缝动态Real-data.ppt10/29/99slide7净压力的定义净压力是裂缝内压力减去裂缝闭合压力净压力=2,500-2,000=500psiReal-data.ppt10/29/99slide8净压力拟合Real-data.ppt10/29/99slide9BasicFracturePressureAnalysisStepsMatchmodelnetpressuretoobservednetpressurePre-fraccompletionandfracturedesignDeterminefractureclosurestressandmatchpermeabilityCharacterizefrictionparametersusingratestepdowntestsDetermineobservednetpressureExplore/boundalternativeexplanationsforobservednetpressureInterpretmodelresults,makeengineeringdecisionsPerformtreatmentPost-fracmodelingreviewandincorporateotherfracturediagnosticsRepeatprocessinsucceedingstagesorwells1234Real-data.ppt10/29/99slide10模型输入的最低要求•岩石力学特性–测井数据–重点:扬氏模量和渗透率•完井和射孔•施工规模，支撑剂和液体性质•施工数据–应用“锚点”–地面压力，砂比和支撑剂浓度的最低取样速率应3秒一点Real-data.ppt10/29/99slide11净压力拟合的要求•从服务公司记录的数据获得地面压力•从分段输送的液体/支撑剂密度获得静液柱压力•从S/D测试获得摩阻构成•从压降分析获得裂缝闭合压力ppppnetobssurfacehydrostaticfrictionclosure,Real-data.ppt10/29/99slide12诊断注入的设计和分析•诊断注入的目的•诊断注入的设计•诊断注入的分析–闭合应力分析–摩阻分析Real-data.ppt10/29/99slide13“典型的”压裂施工数据Time(mins)SurfacePressure(psi)SlurryRate(bpm)ProppantConcentration(ppg)50.0058.0066.0074.0082.0090.00060012001800240030000.040.080.0120.0160.0200.00.004.008.0012.0016.0020.00净压力?闭合?漏失?摩阻?Real-data.ppt10/29/99slide16۩无法提供足够的数据（锚点）来进行实时数据（净压力）的压裂分析–不能对裂缝维数进行可靠的估计۩可以提供你需要的任何的裂缝尺寸，因为实时数据（净压力）压裂分析方法没有限制条件“典型的”压裂施工数据Real-data.ppt10/29/99slide17诊断注入的目的•提供实时数据（净压力）分析的锚点•获得裂缝中真实净压力的准确值•支撑剂输送的诊断和修正–近井筒弯曲度–射孔摩阻–压裂液漏失•基础：提供裂缝几何形状的精确估计Real-data.ppt10/29/99slide18建议的诊断注入程序诊断步骤流体&体积目的/结果破裂注入#1/降排量/压力降~50-100BblKCl确定吸水;获得小体积的ISIP;估计闭合压力和地层渗透率破裂注入#2/降排量/压力降~100-150BblKCl获得大体积的ISIP;识别裂缝入口摩阻;确定闭合压力交联瓜胶和支撑剂段塞/降排量/压力降~100-500Bbl压裂液包括25-50Bbl支撑剂段塞(可能的变化范围0.5-5PPG)漏失校核;净压力对体积和交联瓜胶的敏感性;识别裂缝入口摩阻;评价近井筒对支撑剂的反应;砂堵或近井筒多裂缝的腐蚀前置液降排量压裂液获得净压力拟合点;识别裂缝入口摩阻.支撑剂方案(insteadoframpschedule)--监控井下支撑剂充填变化的反应降排量结束/压力降监控--识别裂缝入口摩阻;压后漏失校核.Real-data.ppt10/29/99slide19现场压裂诊断Real-data.ppt10/29/99slide20“锚点”:裂缝闭合压力Real-data.ppt10/29/99slide21“锚点”:ISIP的大小Real-data.ppt10/29/99slide22“锚点”:摩阻成分Real-data.ppt10/29/99slide23诊断注入的要求•100到200Bbl的KCl水溶液•除主压裂外100-500Bbl交联瓜胶(可选择的)•同不进行诊断的压裂施工相比，占用压裂机组30min到3小时的时间。•每隔1秒采集一次压裂施工数据因此,诊断注入相对快捷，费用低廉Real-data.ppt10/29/99slide24闭合应力测试的重要性•提高估算裂缝尺寸可靠性•获得净压力的准确值–提供闭合应力的大小–采用实时净压力拟合»液体效率»可能的砂堵–直接与裂缝尺寸相关联•小压裂分析仅仅提供一个闭合应力值–更多的注入测试来估计临层的闭合应力•支撑剂的正确选择Real-data.ppt10/29/99slide25低净压力下裂缝几何形状的实例3000350040004500500082008040788077207560740072407080692067606600StressProfileClosureStress(psi)PermeabilityLowHigh8006004002000200400600800ProppedLength(ft)HydraulicLength(ft)Depth(ft)裂缝受限扩展Real-data.ppt10/29/99slide263000350040004500500082008040788077207560740072407080692067606600StressProfileClosureStress(psi)PermeabilityLowHigh8006004002000200400600800ProppedLength(ft)HydraulicLength(ft)Depth(ft)径向裂缝高净压力下裂缝几何形状的实例Real-data.ppt10/29/99slide27获得裂缝闭合应力的不同方法•压力降落分析•平方根曲线•G-函数分析曲线•双对数曲线•排量标准化曲线•霍纳曲线(下限)•脉冲技术•返排测试•阶梯升排量测试(上限)•水力阻抗测试(HIT)Real-data.ppt10/29/99slide28压降分析•小压裂后的压力降落阶段存在两种流态：–线性流;压力降落取决于:»液体漏失速率»裂缝的柔度–径向流;压力降落取决于:»油藏的扩散能力•闭合应力（压力）通过两种流态间的转换来确定Real-data.ppt10/29/99slide29从压力降落分析可以得到什么呢？•裂缝闭合压力(最小应力)•液体效率•漏失系数,油藏渗透率和压力•估算的裂缝几何形状Tp+TcBottomholepressureRateClosureEfficiency~TimeTcPnetTpTcISIPReal-data.ppt10/29/99slide30压力降落分析–时间方根曲线Time(min)Meas'dBtmhPress(psi)SurfPress[Csg](psi)SurfPress[Csg](psi)ImpliedSlurryEfficiency(%)500057006400710078008500150022002900360043005000-700-560-420-280-14000.040.080.0120.0160.0200.00.02.04.06.08.010.0BHClosurePressure:5423psiClosureStressGradient:0.658psi/ftClosureTime:6.0minPumpTime:3.0minImpliedSlurryEfficiency:53.0%EstimatedNetPressure:1093psiReal-data.ppt10/29/99slide31压力降落分析－G函数曲线GFunctionTimeMeas'dBtmhPress(psi)SurfPress[Csg](psi)SurfPress[Csg](psi)SurfPress[Csg](psi)ImpliedSlurryEfficiency(%)0.0000.6201.2401.8602.4803.1005000570064007100780085001500220029003600430050000.0160.0320.0480.0640.0800.0020040060080010000.040.080.0120.0160.0200.0BHClosurePressure:5748psiClosureStressGradient:0.697psi/ftClosureTime:3.5minPumpTime:3.0minImpliedSlurryEfficiency:43.1%EstimatedNetPressure:767psiReal-data.ppt10/29/99slide32压降分析–双对数△压力（压差）曲线Time(min)DeltaPressure(psi)DeltaPressure(psi)ImpliedSlurryEfficiency(%)0.1001.00010.000100.0010100100010000BHClosurePressure:5637psiClosureStressGradient:0.684psi/ftClosureTime:4.3minPumpTime:3.0minImpliedSlu