压裂设计步骤

1压裂施工设计步骤一压裂设计的内容二压裂设计步骤2一、压裂设计（一）地质设计（二）工程设计3压裂工程设计的内容1.压裂施工井的基本情况和动态资料；(1)施工井的基本数据(2)压裂层段基本数据(3)生产动态资料(油井生产方式，油咀尺寸（或泵径），油套压，流压，目前地层压力，油气产量，气油比，含水率等。)2.低产原因分析；3.施工目的依据,效果预测；4.确定施工参数；5.选择管柱,确定压裂方式,校核管柱强度；6.成本核算,效益分析；7.制定安全措施；42、施工参数的确定(1)确定压裂液配方(2)确定压裂液用量及排量(3)确定压裂方式(4)确定施工泵压HfrFbPPPP5(5)确定压裂所需功率QPHPb7.16水马力:在单位时间内将一定量的液体提升或泵送一定距离所需要的功率.HP---(水马力)KW，Pb---MPa，Q---M3/min(6)确定压裂车台数hpHPn16qQn2),(21nnMaxnn为不小于n1,n2的整数(7)确定加砂量和加砂浓度(8)确定平衡压力7(二)压裂设计的一般步骤压裂设计分为两大类：第一类设计：已知地层条件，预定增产倍数，寻求最佳方案第二类设计：先给定压裂液用量、排量等，预测裂缝尺寸、增产倍数8第一种类型设计步骤：(预定增产倍数)1.由Pc确定(KfWf)(一组数据)2.由(KfWf)及Jf/J0确定LD(一组数据)3.确定H,A(有效缝面积)2RAHLA24.确定压裂液配方(若干),计算C(一组数据)5.给定Q(若干),计算缝宽W(若干组数据)6.用试算法确定施工时间t(若干组数据)给定t,计算A,将此A与步骤3中的A对比,若不相符,重定t值再试97.确定压裂液总量(若干组数据)V=Q•t8.确定加砂量(若干组数据)Vs=裂缝砂浓度(Kg/m2)×面积A/每方砂重9.携砂液量=Vs/砂比(体积浓度)10.顶替液量=井筒体积11.前置液量=总压裂液量V-携砂液量-顶替液量前置液用量核算：注完前置液后的缝宽=2~3d支撑剂12.成本核算,方案优选第二种类型设计步骤自学10压裂设计举例：已知某油井，基本参数如下：1．油层参数：(1)油层深度2500m,(2)油层厚度15m,(3)每米射孔10孔，孔径10mm,(4)油层压力26.2MPa，(5)生产流压15.0MPa,(6)孔隙度10%,(7)渗透率2.5×10-3µm2,(8)地层温度80°C11(9)井径9¾”,(10)油层套管5½”,油管2½”,(11)流体压缩系数6×10-3(MPa)-1,(12)岩石弹性模量2.5×104MPa,泊松比值0.25(13)地层油粘度2×10-3Pa•S,(14)井距400×400m2.122.压裂液参数(1)流态指数n=1.0,(2)稠度系数K=0.03N·Sn/m2(Pa·Sn),(3)密度1000kg/m3,(4)C3=9×10-3m/(min)½,(5)水摩阻650kPa/100m,(6).压裂液摩阻为水的70%3.施工参数(1)破裂压裂梯度0.018MPa/m,(2)排量1.8m3/min,(3)砂子粒径0.42-0.84mm(40-20目),砂子密度2650Kg/m3(4)缝内砂浓度：4.87Kg/m2134.设备参数压裂车单车功率hp=530KW,最大压力50.0MPa,压裂车效率0.85,泵压30.0-40.0MPa时,排量0.85-0.63m3/min.试进行压裂施工设计分析此例中既没有给定压裂要达到的增产倍数，也没有给定施工所需的压裂液和支撑剂用量，因此，既不属于第一类，也不属于第二类，若按第一类方法设计则应首先确定增产倍数，PC→通过实验或查图求出KfWf→由KfWf查图求出可能的增产增产倍数。若按第二类方法设计,则应首先确定压裂液总量,先假设一组不同的压裂施工排量:Q→t→La→Wf→KfWf→Jf/J0,最后确定最优方案.此题按第一类方法设计14解:(一)确定压裂增产倍数及缝面面积1.破裂压力=0.018×2500=45.0MPa2.闭合压裂:PC=PF-Pf=45.0-15.0=30.0MPa图7－17砂子与陶粒的导流能力3.在闭合压力PC=30.0MPa条件下，采用粒径0.42-0.84的石英砂进行导流能力试验,当裂缝单位面积砂浓度为4.87Kg/M2时，查图7-17，导流能力KfWf=504.假设产生垂直缝（=15-18，地层深度2500M，一般产生垂直缝）。导流能力比：HPFcmm24.02001047.2405.210501047.2402424AKWKff15取有效缝长为供油半径的50%能获得最理想的增产倍数和较好的经济效益.供油半径为井距之半,则缝长为:La=200×50%=100m5.确定填砂裂面积另由测井资料知道,该油层上下无遮挡层,裂缝将在油层上下同时延伸(假设上下各超越5m),取缝高为25m缝面积:250001002522mLHAaf(二)确定压裂液用量及加砂量1.压裂液滤失系度:由流态指数n=1可知1635.0311017.203.01.0)2.260.45(105.2171.0171.003.0fafPKCspKmin/m35.021025.2136.0fCKPCmin/m3108.9Cmin/m2.求泵注时间:设动态缝长为110M(比有效缝多10m)17由公式得:取泵注时间为73分钟3．求压裂液用量：4．求加砂量：按每平方米含砂4.87Kg，每方砂重2650Kg计算HCtQL21min738.1110108.92522232QHCLt3131738.1mtQU319.92650500087.4mVs5．求携砂液:采用砂比15%9.19/15%=61.3m3186．顶替液：采用油管压裂液时井筒体积=m3取顶替液10M3（为防止产生缩颈现象，顶替液体积，一般不得超过井筒体积的1.5倍）前置液：131-61=70M355.72500062.042检验前置液用量：t=V/Q=70/1.8=38.9min73108.9259.388.1214L19ds=0.42-0.84mmW2-3ds前位置液用量能满足支撑剂进入裂缝的要求mmmHGLQWff5005.0153.0412（三）确定泵压及压裂功率1．泵压3187525008.97.0450001002500650HfrFbPPPPKPa2．功率20KWNHKWQPNPp113485.09.9639.9638.1318750168.00168.03.压裂车台数14.253011341pPhHn86.263.08.12qQn取压裂车台数n=3（台）