暂堵转向重复压裂技术

暂堵转向重复压裂技术暂堵转向重复压裂技术暂堵转向重复压裂技术暂堵转向重复压裂技术汇报内容汇报内容汇报内容汇报内容五、堵剂体系五、堵剂体系五、堵剂体系五、堵剂体系六、配套工艺六、配套工艺六、配套工艺六、配套工艺七、效果分析七、效果分析七、效果分析七、效果分析八、结论八、结论八、结论八、结论一、研究目的及意义一、研究目的及意义一、研究目的及意义一、研究目的及意义二、破裂机理研究二、破裂机理研究二、破裂机理研究二、破裂机理研究三、新裂缝延伸方式三、新裂缝延伸方式三、新裂缝延伸方式三、新裂缝延伸方式四、时机研究四、时机研究四、时机研究四、时机研究一、研究目的及意义一、研究目的及意义一、研究目的及意义一、研究目的及意义低渗油藏必须进行压裂改造，才能获得较好低渗油藏必须进行压裂改造，才能获得较好低渗油藏必须进行压裂改造，才能获得较好低渗油藏必须进行压裂改造，才能获得较好的效果。随着开采程度的深入，老裂缝控制的原的效果。随着开采程度的深入，老裂缝控制的原的效果。随着开采程度的深入，老裂缝控制的原的效果。随着开采程度的深入，老裂缝控制的原油已近全部采出，可以实施暂堵转向重复压裂，油已近全部采出，可以实施暂堵转向重复压裂，油已近全部采出，可以实施暂堵转向重复压裂，油已近全部采出，可以实施暂堵转向重复压裂，纵向和平面上开启新层，开采出老裂缝控制区以纵向和平面上开启新层，开采出老裂缝控制区以纵向和平面上开启新层，开采出老裂缝控制区以纵向和平面上开启新层，开采出老裂缝控制区以外的原油外的原油外的原油外的原油,,,,有效的稳油控水、提高原油产量和油田有效的稳油控水、提高原油产量和油田有效的稳油控水、提高原油产量和油田有效的稳油控水、提高原油产量和油田采收率，实现油田的可持续发展，研究意义重大。采收率，实现油田的可持续发展，研究意义重大。采收率，实现油田的可持续发展，研究意义重大。采收率，实现油田的可持续发展，研究意义重大。暂堵转向重复压裂技术原理：暂堵转向重复压裂技术原理：暂堵转向重复压裂技术原理：暂堵转向重复压裂技术原理：�压裂时可以应用化学暂堵剂暂堵老缝，压开新缝。压裂时可以应用化学暂堵剂暂堵老缝，压开新缝。压裂时可以应用化学暂堵剂暂堵老缝，压开新缝。压裂时可以应用化学暂堵剂暂堵老缝，压开新缝。纵向新层开启；平面裂缝转向。纵向新层开启；平面裂缝转向。纵向新层开启；平面裂缝转向。纵向新层开启；平面裂缝转向。�实施方法：向地层加入暂堵剂，使裂缝或高渗透实施方法：向地层加入暂堵剂，使裂缝或高渗透实施方法：向地层加入暂堵剂，使裂缝或高渗透实施方法：向地层加入暂堵剂，使裂缝或高渗透层产生滤饼桥堵，后续工作液不能进入，促使新缝层产生滤饼桥堵，后续工作液不能进入，促使新缝层产生滤饼桥堵，后续工作液不能进入，促使新缝层产生滤饼桥堵，后续工作液不能进入，促使新缝产生。暂堵剂施工完成后解堵。产生。暂堵剂施工完成后解堵。产生。暂堵剂施工完成后解堵。产生。暂堵剂施工完成后解堵。二、破裂机理研究二、破裂机理研究二、破裂机理研究二、破裂机理研究•根据弹性力学理论和岩石破裂准则，裂缝总是沿根据弹性力学理论和岩石破裂准则，裂缝总是沿根据弹性力学理论和岩石破裂准则，裂缝总是沿根据弹性力学理论和岩石破裂准则，裂缝总是沿着垂直于最小水平主应力的方向启裂，因此，重着垂直于最小水平主应力的方向启裂，因此，重着垂直于最小水平主应力的方向启裂，因此，重着垂直于最小水平主应力的方向启裂，因此，重复压裂井中的应力场分布决定了重压新裂缝的启复压裂井中的应力场分布决定了重压新裂缝的启复压裂井中的应力场分布决定了重压新裂缝的启复压裂井中的应力场分布决定了重压新裂缝的启裂和延伸。裂和延伸。裂和延伸。裂和延伸。•储层原地应力场；诱导应力场。储层原地应力场；诱导应力场。储层原地应力场；诱导应力场。储层原地应力场；诱导应力场。地应力地应力地应力地应力方位方位方位方位声波测定声波测定声波测定声波测定地电测定地电测定地电测定地电测定测量井径变化测量井径变化测量井径变化测量井径变化岩心测试岩心测试岩心测试岩心测试大小大小大小大小水力压裂测试水力压裂测试水力压裂测试水力压裂测试阶梯式注入阶梯式注入阶梯式注入阶梯式注入////返排测试方法返排测试方法返排测试方法返排测试方法测井资料解释测井资料解释测井资料解释测井资料解释1111、储层原地应力场、储层原地应力场、储层原地应力场、储层原地应力场地下岩石的应力状态，可以用三个相互垂直且地下岩石的应力状态，可以用三个相互垂直且地下岩石的应力状态，可以用三个相互垂直且地下岩石的应力状态，可以用三个相互垂直且不相等的主应力表示。不相等的主应力表示。不相等的主应力表示。不相等的主应力表示。2222、诱导应力场、诱导应力场、诱导应力场、诱导应力场•x=0x=0x=0x=0处，诱导应力最大，离缝越处，诱导应力最大，离缝越处，诱导应力最大，离缝越处，诱导应力最大，离缝越远，诱导应力越小，一定距离远，诱导应力越小，一定距离远，诱导应力越小，一定距离远，诱导应力越小，一定距离处，诱导应力变为零；处，诱导应力变为零；处，诱导应力变为零；处，诱导应力变为零；•缝口诱导应力最大，缝端诱导应缝口诱导应力最大，缝端诱导应缝口诱导应力最大，缝端诱导应缝口诱导应力最大，缝端诱导应力最小；力最小；力最小；力最小；•垂直于裂缝方向诱导水平应力垂直于裂缝方向诱导水平应力垂直于裂缝方向诱导水平应力垂直于裂缝方向诱导水平应力大，裂缝方向诱导水平应力小。大，裂缝方向诱导水平应力小。大，裂缝方向诱导水平应力小。大，裂缝方向诱导水平应力小。（（（（1111）裂缝诱导应力场）裂缝诱导应力场）裂缝诱导应力场）裂缝诱导应力场2222、诱导应力场、诱导应力场、诱导应力场、诱导应力场•油井长期生产，通常会导致地层孔隙压力下降，引油井长期生产，通常会导致地层孔隙压力下降，引油井长期生产，通常会导致地层孔隙压力下降，引油井长期生产，通常会导致地层孔隙压力下降，引起原地应力状态的改变。起原地应力状态的改变。起原地应力状态的改变。起原地应力状态的改变。•研究表明：孔隙压力减少，使水平应力降低。且在研究表明：孔隙压力减少，使水平应力降低。且在研究表明：孔隙压力减少，使水平应力降低。且在研究表明：孔隙压力减少，使水平应力降低。且在裂缝方向强于垂直于裂缝方向的区域。所以最大水裂缝方向强于垂直于裂缝方向的区域。所以最大水裂缝方向强于垂直于裂缝方向的区域。所以最大水裂缝方向强于垂直于裂缝方向的区域。所以最大水平主应力减小得比最小水平主应力多。平主应力减小得比最小水平主应力多。平主应力减小得比最小水平主应力多。平主应力减小得比最小水平主应力多。（（（（2222）生产诱导应力场）生产诱导应力场）生产诱导应力场）生产诱导应力场3333、破裂机理研究、破裂机理研究、破裂机理研究、破裂机理研究•初次人工裂缝诱导应力以及生产诱初次人工裂缝诱导应力以及生产诱初次人工裂缝诱导应力以及生产诱初次人工裂缝诱导应力以及生产诱导应力改变了油气井周围的应力分导应力改变了油气井周围的应力分导应力改变了油气井周围的应力分导应力改变了油气井周围的应力分布状况布状况布状况布状况。。。。•当诱导应力差足以改变地层中的初当诱导应力差足以改变地层中的初当诱导应力差足以改变地层中的初当诱导应力差足以改变地层中的初始应力差始应力差始应力差始应力差,,,,则在井筒和初始裂缝周则在井筒和初始裂缝周则在井筒和初始裂缝周则在井筒和初始裂缝周围的椭圆形区域内应力重定向，从围的椭圆形区域内应力重定向，从围的椭圆形区域内应力重定向，从围的椭圆形区域内应力重定向，从而新裂缝发生转向。而新裂缝发生转向。而新裂缝发生转向。而新裂缝发生转向。三、重复压裂裂缝延伸方式三、重复压裂裂缝延伸方式三、重复压裂裂缝延伸方式三、重复压裂裂缝延伸方式1111、新裂缝延伸规律、新裂缝延伸规律、新裂缝延伸规律、新裂缝延伸规律•重复压裂能否形成新裂缝，主要取决于储层地应力场变化重复压裂能否形成新裂缝，主要取决于储层地应力场变化重复压裂能否形成新裂缝，主要取决于储层地应力场变化重复压裂能否形成新裂缝，主要取决于储层地应力场变化的结果。的结果。的结果。的结果。•垂直于裂缝方向附加的诱导应力大，裂缝方向上附加诱导垂直于裂缝方向附加的诱导应力大，裂缝方向上附加诱导垂直于裂缝方向附加的诱导应力大，裂缝方向上附加诱导垂直于裂缝方向附加的诱导应力大，裂缝方向上附加诱导应力小应力小应力小应力小,,,,可能使可能使可能使可能使σσσσxminxminxminxmin++++σσσσxxxx诱导诱导诱导诱导σσσσymaxymaxymaxymax++++σσσσyyyy诱导诱导诱导诱导，重复压裂裂缝，重复压裂裂缝，重复压裂裂缝，重复压裂裂缝的重新定向就有可能发生。的重新定向就有可能发生。的重新定向就有可能发生。的重新定向就有可能发生。1111、新裂缝延伸规律、新裂缝延伸规律、新裂缝延伸规律、新裂缝延伸规律•井筒附近重复压裂新裂缝井筒附近重复压裂新裂缝井筒附近重复压裂新裂缝井筒附近重复压裂新裂缝将以与初始裂缝呈将以与初始裂缝呈将以与初始裂缝呈将以与初始裂缝呈90909090°°°°的的的的方位角延伸。方位角延伸。方位角延伸。方位角延伸。•距井筒一段距离后，裂缝距井筒一段距离后，裂缝距井筒一段距离后，裂缝距井筒一段距离后，裂缝仍沿原来的方位延伸仍沿原来的方位延伸仍沿原来的方位延伸仍沿原来的方位延伸。。。。2222、裂缝转向后扩展方向、裂缝转向后扩展方向、裂缝转向后扩展方向、裂缝转向后扩展方向（（（（1111））））储层岩石应力强度因子储层岩石应力强度因子储层岩石应力强度因子储层岩石应力强度因子•应力强度因子是描述缝端附近应力应力强度因子是描述缝端附近应力应力强度因子是描述缝端附近应力应力强度因子是描述缝端附近应力场强弱的重要参数。压剪情况下含场强弱的重要参数。压剪情况下含场强弱的重要参数。压剪情况下含场强弱的重要参数。压剪情况下含裂缝单元体的受力条件如右图所裂缝单元体的受力条件如右图所裂缝单元体的受力条件如右图所裂缝单元体的受力条件如右图所示示示示：：：：•根据断裂力学理论，裂缝端部应力根据断裂力学理论，裂缝端部应力根据断裂力学理论，裂缝端部应力根据断裂力学理论，裂缝端部应力强度因子强度因子强度因子强度因子::::aKIπσα−=aKIIπτα−=•已知已知已知已知和和和和，即可计算出等效应力强度因子，即可计算出等效应力强度因子，即可计算出等效应力强度因子，即可计算出等效应力强度因子和裂缝扩展角度和裂缝扩展角度和裂缝扩展角度和裂缝扩展角度：：：：IKIIKeqK0θ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+++=22220983arcsinIIIIIIIIIIIKKKKKKKθICIIIeqKKKK=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=θθθsin232cos2cos2•等效应力强度因子等效应力强度因子等效应力强度因子等效应力强度因子====时，裂缝开始延伸时，裂缝开始延伸时，裂缝开始延伸时，裂缝开始延伸。。。。eqKICK3333、裂缝转向后延伸方向与缝长、裂缝转向后延伸方向与缝长、裂缝转向后延伸方向与缝长、裂缝转向后延伸方向与缝长IKIIKeqKeqKICK0θa∆eqK1θICeqKK具体步骤：具体步骤：具体步骤：具体步骤：　　　　(1)(1)(1)(1)计算计算计算计算、、、、和和和和；；；；　　　　(2)(2)(2)(2)裂缝开裂判断。（裂缝开裂判断。（裂缝开裂判断。（裂缝开裂判断。（、、、、））））　　　　(3)(3)(3)(3)根据得到的根据得到的根据得到的根据得到的，沿着原裂缝逆时针方向令裂缝扩，沿着原裂缝逆时针方向令裂缝扩，沿着原裂缝逆时针方向令裂缝扩，沿着原裂缝逆时针方向令裂缝扩展某一小量长度展某一小量长度展某一小量长度展某一小量长度,,,,求出新求出新求出新求出新;;;;　　　　(4)(4)(4)(4)判断裂缝是否继续扩展判断裂缝是否继续扩展判断裂缝是否继续扩展判断裂缝是否继续扩展,,,,若扩展，计算若扩展，计算若扩展，计算若扩展，计算;;;;