壓裂模擬試驗(yàn)+石工1311班+梁拓+1309060127+32

1、中國(guó)石油大學(xué)采油工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：2016.05.03成績(jī)：班級(jí)：石工1311學(xué)號(hào)：1309060127姓名:梁拓教師:戰(zhàn)永平同組者：_壓裂模擬實(shí)驗(yàn)20161.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?每空1分，共12分)(1)水力壓裂是利用地面高壓泵組，將高粘液體以大大超過(guò)地層吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高壓，此壓力大于井壁附近的地應(yīng)力和地層巖石抗張強(qiáng)度，便在井底附近產(chǎn)生裂縫；繼續(xù)注入帶有支撐劑的攜砂液，裂縫向前延伸并填以支撐劑，關(guān)井后裂縫閉合在支撐劑上，從而在井底附近地層內(nèi)形成具有一定幾何尺寸和高導(dǎo)流能力的填砂裂縫。(2)壓裂液是一個(gè)總稱(chēng)，根據(jù)壓裂過(guò)程中注入井內(nèi)的壓裂液在不同施工階段的任務(wù)可分為前置液、攜砂液、

2、頂替液三種。(3)當(dāng)井壁上存在的周向應(yīng)力一達(dá)到井解巖石水平方向的抗拉強(qiáng)度,巖石將產(chǎn)生垂直裂縫。(4)裂縫內(nèi)的砂濃度是指單位體積裂縫內(nèi)所含支撐劑的質(zhì)量:裂縫閉合的砂濃度是指單位面積裂縫上所含支撐劑的質(zhì)量。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(每題4分，共20分)(1)破裂壓力梯度：地層破裂壓力與地層深度的比值。(2)裂縫導(dǎo)流能力：油層條件下填砂裂縫滲透率與裂縫寬度的乘積。(3)全懸浮壓裂液：壓裂液粘度足以把支撐劑完全懸浮起來(lái)，在整個(gè)施工過(guò)程中沒(méi)有支撐劑的沉降，停泵后支撐劑充滿(mǎn)整個(gè)裂縫內(nèi)，因而攜砂液到達(dá)的位置就是支撐裂縫的位置，這種壓裂液稱(chēng)為全懸浮壓裂液。(4)地面砂比：?jiǎn)挝惑w積混砂液中所含的支撐劑質(zhì)量或者是支撐劑體積與

3、壓裂液體積之比。(5)增產(chǎn)倍數(shù)：壓裂前后油氣井采油指數(shù)的比值。3.實(shí)驗(yàn)流程與步驟（每空1分，共12）（1）壓裂施工設(shè)備由地面設(shè)備和壓裂車(chē)組兩部分組成。地面設(shè)備主要包括壓裂管匯、蠟球管匯、壓裂井口裝置；壓裂車(chē)組包括泵車(chē)、混砂車(chē)、罐車(chē)（液罐車(chē)、砂罐車(chē)、添加劑罐車(chē)）、儀表車(chē)、水泥車(chē)。（2）泵車(chē)的作用：一是泵送液體：二是使液體升壓：混砂車(chē)的作用：一是把支撐劑與壓裂液充分混合；二是為泵車(chē)提供充足液體。4 .數(shù)據(jù)處理（寫(xiě)出算例）（30分）（1）計(jì)算閉合壓力（計(jì)算一組數(shù)據(jù)即可）加壓載荷（kg）鋪有支撐劑的巖心面積(cm3)5010009.865.12_3=78.35kg/cm（2）用達(dá)西公式計(jì)算裂縫導(dǎo)流能力

4、（計(jì)算一組數(shù)據(jù)即可）KfWr0丁0.94父1060.239+0.1,4.6QNRln0父0.017189M父10父仙nre_1360020.65二Pi2-PO2一二0.2392-0.12100cm（3）用二項(xiàng)式公式計(jì)算120KN載荷的導(dǎo)流能力（畫(huà)圖注意橫縱坐標(biāo)名稱(chēng)與單位）氏J3、.注：A=,(ln),a=86.4,Q(m/d)；2uaKfwr。4阿(mPas);P(MPa),入口壓力，出口壓力為絕對(duì)壓力。_2_2P-P022-P-P=A+BQ,以PPo為縱坐標(biāo)，以QQ為橫坐標(biāo)，做出圖像如下，其中Q(m3/d)P(MPa)0.002150.00210.0020500020.001950.0019

5、0.001850.0018系列？線(xiàn)性（系列1）從圖像可以看出A=-0.0013KfWg,、re3、0.017189(ln-)=2二aAro42二86.4(-0.0013)(ln0.654.63-)=0.0686_工_.o£186420J.o,o.o,o.K袈饌嶼（4）畫(huà)出裂縫導(dǎo)流能力與閉合壓力之間的關(guān)系曲線(xiàn)，并分析（畫(huà)圖注意橫縱坐標(biāo)名稱(chēng)與單位）o裂縫導(dǎo)流能力與閉合壓力之間的關(guān)系曲線(xiàn)50L00150200250300350400450閉合壓力(咫九刀八2)由圖像看出：導(dǎo)流能力不隨閉合壓力的變化而變化。表明在實(shí)驗(yàn)采用的閉合壓力時(shí)，支撐劑沒(méi)有被壓碎，所以導(dǎo)流能力不隨閉合壓力減5 .問(wèn)題（2

6、6分）（1）簡(jiǎn)述水力壓裂增產(chǎn)增注原理。（8分）答：水力壓裂增產(chǎn)增注的原理主要是通過(guò)降低井底附近地層中流體的滲流阻力和改變流體的滲流狀態(tài)，使原來(lái)的徑向流動(dòng)改變?yōu)橛蛯优c裂縫的近似單向流動(dòng)和裂縫與井筒間的單向流動(dòng)，消除了徑向節(jié)流損失，大大降低了能量消耗，因而達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。如果水力裂縫能聯(lián)通油氣層深處的產(chǎn)層和天然裂縫，則增產(chǎn)的效果會(huì)更加明顯。另外，水力壓裂對(duì)井底附近受損害的油氣層有解除堵塞的作用。（2）請(qǐng)畫(huà)出壓裂過(guò)程井底壓力變化曲線(xiàn)，并指出破裂壓力，裂縫延伸壓力。6 8分）7至浬W（3）簡(jiǎn)述常規(guī)壓裂對(duì)壓裂液和支撐劑的性能要求。（10分）答：（1）對(duì)于壓裂液的性能要求：濾失少、懸砂能力強(qiáng)、摩阻低、

7、穩(wěn)定性好、與油氣層配伍性好、低殘?jiān)?、易返排、貨源廣、便于配制、價(jià)格便宜。（2）對(duì)于支撐劑的性能要求：粒徑均勻、強(qiáng)度大，強(qiáng)度大、破碎率小，圓度和球度高，雜質(zhì)含量少，來(lái)源廣、價(jià)廉。裂縫導(dǎo)流能力模描實(shí)般姓名,癡學(xué)號(hào):1*也JKflh一R國(guó)g貨3L華后Fhurnil定心.峽1案1*6J空*1CTM.1rn»3>口gF1!日產(chǎn)!tt.一堆.”QF-M支taMT聞“史L.裊上0WFIMWI愿力疊£AUKh(MP.)也門(mén)H門(mén)|MNi"KAnJh，ADS/JEM由口隆力(MPii8Lfrl.feM.*©1.oJY1口一金JJ1-a4H_*一20*(一肛«JT；-3-',UJg矗口M國(guó)Ni_.嵯mM-Adff/J卜出口壓力TA*人口，hN明*口壓nr、uwi用干,量,，此一*#i事必_CUL.1人fcu»老打，L_一W井：1“冷蛇*認(rèn)*謂修,不蚓，戶(hù).