文档介绍：中深井油层水力压裂
油层水力压裂的基本原理
砂岩油田的地质特征及压裂选井选层
油层水力压裂设计
中深井水力压裂工艺
压裂材料和设备工具
水力压裂施工质量管理
水力压裂效果分析和评价
众所周知,油层水力压裂增产的原理,
一是通过水力压裂在油层内形成一条高渗透的裂缝,为油流提供一个流动通道,消除钻井和作业过程中对井筒附近地层造成的伤害;
二是通过水力压裂为油层提供大得多的渗流面,使油层内的流体由直接流向井眼的径向流动,变为首先由油层流向裂缝,然后再由裂缝流向井眼的接近于线性流动,从而大大降低油流阻力。
由于水力压裂的机理研究对工艺实践具有重要的指导作用,因此,国内外都很重视这一工作。
目前国外主要从以下三个方面开展油层水力压裂机理的研究:
一是裂缝的形成条件及其影响的因素,包括岩石力学性质和地应力的研究及其对裂缝的影响,以及人工裂缝与天然裂缝的关系等;
二是裂缝几何尺寸及其影响因素;
三是裂缝导流能力及其影响因素。
从70年代开始,我国在现场和实验室先后进行了一些机理性及基础性研究工作,取得了初步成果,有效地指导了现场作业。
第一节压裂裂缝形成的条件
第一节压裂裂缝形成的条件
一、裂缝形成的条件
油层水力压裂形成的裂缝形态与油层所受三个轴向应力相对大小及其相应方向上的岩石抗张强度有关。地下任一岩石单元均受到三个方向上的应力,即位于水平面上的σx、σy和位于垂直方向上的σz.
第一节压裂裂缝形成的条件
当构造应力基本处于松弛状态时,岩石垂向应力应为岩石密度与该岩石单元所处深度的乘积。
第一节压裂裂缝形成的条件
在构造简单的情况下,水平应力与垂向应力的关系是:
第一节压裂裂缝形成的条件
- 之间,由上式可知在没有外力作用时,水平应力一般均小于垂向应力。
当钻井之后破坏了岩层固有的应力平衡状态。为了沿井筒纵向造成裂缝,油层水力压裂必须克服井筒圆周切线方向上的应力以及岩石的抗张强度。