淺層頁(yè)巖氣壓裂技術(shù)總結(jié)教學(xué)文案

1、淺層頁(yè)巖氣壓裂技術(shù)總結(jié) 地質(zhì)概況地質(zhì)概況第一部分第一部分 地質(zhì)概況地質(zhì)概況沐愛(ài)區(qū)域樂(lè)平組煤層厚度等值線圖沐愛(ài)區(qū)域樂(lè)平組煤層厚度等值線圖地質(zhì)概況地質(zhì)概況樂(lè)平組煤層氣勘探評(píng)價(jià)井位部署圖樂(lè)平組煤層氣勘探評(píng)價(jià)井位部署圖 勘探開(kāi)發(fā)目的層是二疊系上統(tǒng)樂(lè)平組勘探開(kāi)發(fā)目的層是二疊系上統(tǒng)樂(lè)平組。樂(lè)平組自上而下發(fā)育樂(lè)平組自上而下發(fā)育2#、3#、4#、7#、8#、9#煤層等六套煤層。其中，煤層等六套煤層。其中，2#、3#、7#、8#煤層發(fā)育連續(xù)、穩(wěn)定。煤層發(fā)育連續(xù)、穩(wěn)定。地質(zhì)概況地質(zhì)概況l勘查區(qū)塊內(nèi)大部分區(qū)域的煤巖煤層氣含氣量大于勘查區(qū)塊內(nèi)大部分區(qū)域的煤巖煤層氣含氣量大于10m3/t；lYSL3、YSL4井的煤巖組

2、分分析以有機(jī)組分為主，占井的煤巖組分分析以有機(jī)組分為主，占85%；lYSL3、YSL4井分析煤巖灰分約井分析煤巖灰分約26%、揮發(fā)份約、揮發(fā)份約7%，全硫低于，全硫低于3%；l頂?shù)装辶W(xué)性質(zhì)（如下表）頂?shù)装辶W(xué)性質(zhì)（如下表）編號(hào)深度(m)抗壓強(qiáng)度MPa軟化系數(shù)抗拉強(qiáng)度MPa彈性模量 104 MPa泊松比干燥狀態(tài)飽和狀態(tài)YSL4-7+8頂313.59-314.026.93 3.01 0.43 0.311.138 0.24 YSL4-7+8底318.76-319.4015.52 7.53 0.49 0.781.267 0.23 層 位巖性深度/m壓力與層理關(guān)系抗壓強(qiáng)度軟化系數(shù)抗拉強(qiáng)度/MPa變形特

3、性干燥/MPa飽和/MPa彈性模量104 Mpa泊 松比2+3煤底板細(xì)砂巖506.40-506.8131.63 21.27 0.67 1.521.463 0.19 7+8煤頂板砂巖526.98-527.5034.81 24.71 0.71 1.691.672 0.20 7+8煤底板砂巖535.37-536.0518.17 11.84 0.65 0.941.258 0.23 YSL4井煤層及頂板巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果表井煤層及頂板巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果表YSL3井煤層及頂板巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果表井煤層及頂板巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果表沐愛(ài)地區(qū)樂(lè)平組煤芯煤沐愛(ài)地區(qū)樂(lè)平組煤芯煤層氣含量測(cè)試結(jié)果層氣含量測(cè)試結(jié)果

4、lYSL3、YSL4井井7+8#煤層含氣飽和度測(cè)試較高；煤層含氣飽和度測(cè)試較高；lYSL1井巖芯分析砂巖孔隙度小、滲透率低，是煤巖層很好的隔層。井巖芯分析砂巖孔隙度小、滲透率低，是煤巖層很好的隔層。井號(hào)主力煤層實(shí)測(cè)含氣量?jī)?chǔ)層壓力水分灰分揮發(fā)分蘭式體積蘭式壓力飽和度GCdafPMadAdVdafVLdafPLdafS實(shí)實(shí)測(cè)測(cè)YSL-037+825.659.061.01 28.90 10.81 44.80 2.57 73%YSL-047+815.633.91 0.76 40.32 9.15 34.53 1.96 68%YSL3和和4井樂(lè)平組煤巖含氣飽和度數(shù)據(jù)表井樂(lè)平組煤巖含氣飽和度數(shù)據(jù)表 沐愛(ài)沐愛(ài)

5、YSL1煤層隔層孔隙度、滲透率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)煤層隔層孔隙度、滲透率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)樣品號(hào)巖心井號(hào)巖性深度(m)層位孔隙度（%）滲透率（10-3m2）YSL10053YSL1深灰色粉砂巖608.30P13.110.000439YSL10063YSL1深灰色砂巖604.87P3.020.000207YSL1008 2頂YSL1深灰色砂巖595.71P2.950.0000245地質(zhì)概況地質(zhì)概況地質(zhì)概況地質(zhì)概況井號(hào)儲(chǔ)層壓力壓力梯度滲透率表皮系數(shù)調(diào)查半徑儲(chǔ)層溫度MPa 10-2MPa/m md m C YSL2-1V 6.40.960.02-0.385.7131.54YSL3 9.061.750.0380.00174

6、.8229. 5 YSL4 3.911.310.027-1.874.0825.9YSL6 5.810.9360.18-1.515.1323.06YSL11 8.81.020.02-3.44.9333.39YSL14 5.871.060.12-3.449.7131.25沐愛(ài)區(qū)域樂(lè)平組煤層注入沐愛(ài)區(qū)域樂(lè)平組煤層注入/壓降試驗(yàn)數(shù)據(jù)表壓降試驗(yàn)數(shù)據(jù)表沐愛(ài)區(qū)域樂(lè)平組煤層地破試驗(yàn)數(shù)據(jù)表沐愛(ài)區(qū)域樂(lè)平組煤層地破試驗(yàn)數(shù)據(jù)表井號(hào)閉合壓力閉合壓力梯度破裂壓力破裂壓力梯度壓力計(jì)深度MPa 10-2MPa/m MPa 10-2MPa/mM YSL2-1V 11.851.7812.631.9663.93YSL3 15.79

7、3.0516.743.23517.38YSL4 15.895.3617.795.99296.64YSL6 13.572.1914.042.26621.28YSL11 15.91.8216.611.91855.65YSL14 10.941.9311.372.01550.38l試井分析結(jié)果試井分析結(jié)果滲透率滲透率0.0200.18md，滲透性較差；儲(chǔ)層壓力滲透性較差；儲(chǔ)層壓力梯度梯度0.941.7510-2MPa/m，為常壓高，為常壓高壓儲(chǔ)層，地層傾角大的壓儲(chǔ)層，地層傾角大的區(qū)域高于地層傾角平緩區(qū)域高于地層傾角平緩區(qū)域；閉合壓力梯度區(qū)域；閉合壓力梯度1.785.3510-2MPa/m，較高異常較高

8、異常高，隨地層傾角增加而高，隨地層傾角增加而升高。升高。地質(zhì)概況地質(zhì)概況l巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)巖心號(hào)巖性取 芯 深 度m實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果圍壓MPa楊氏模量MPa泊松比體積壓縮系數(shù)1/MPa抗壓強(qiáng)度MPa2號(hào)煤巖594.91-595.20856900.26310-481.3井號(hào)巖心號(hào)取芯深度m巖性實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果（MPa）圍壓MPa抗壓強(qiáng)度地層最小主應(yīng)力Z105井509-1號(hào)594.91-595.2煤巖569.99.7509-3號(hào)15100.9Z105井巖心三軸試驗(yàn)結(jié)果井巖心三軸試驗(yàn)結(jié)果Z105井巖心地應(yīng)力大小結(jié)果井巖心地應(yīng)力大小結(jié)果 昭昭105井巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示，煤層楊氏模量低，井巖石力學(xué)

9、實(shí)驗(yàn)顯示，煤層楊氏模量低，泊松比高，地層最小主應(yīng)力泊松比高，地層最小主應(yīng)力9.7MPa。地質(zhì)概況地質(zhì)概況l工區(qū)煤層總體特征工區(qū)煤層總體特征（1）煤層集中發(fā)育于）煤層集中發(fā)育于二疊系上統(tǒng)樂(lè)平組（二疊系上統(tǒng)樂(lè)平組（P2l）的上巖性段，區(qū)域內(nèi)）的上巖性段，區(qū)域內(nèi)2#、3#、7#、8#煤層普遍發(fā)育煤層普遍發(fā)育，局部發(fā)育，局部發(fā)育4#、9#煤層，煤層，（2）煤層頂、底板巖性，以泥巖、炭質(zhì)泥巖為主煤層頂、底板巖性，以泥巖、炭質(zhì)泥巖為主，局部為泥質(zhì)粉砂巖或，局部為泥質(zhì)粉砂巖或細(xì)砂巖。細(xì)砂巖。（3）煤巖）煤巖滲透性較差滲透性較差，儲(chǔ)層壓力為常壓。，儲(chǔ)層壓力為常壓。（4）煤層的）煤層的閉合應(yīng)力較高，閉合應(yīng)力較高

10、，基本在基本在0.018MPa/m以上，壓裂改造效果可能以上，壓裂改造效果可能以形成以形成水平縫水平縫為主。為主。（5）各煤層含氣量均較高，）各煤層含氣量均較高，2#、3#、8#煤層局部區(qū)域較低煤層局部區(qū)域較低（6）煤層含水量較少。）煤層含水量較少。（7）粘土礦物）粘土礦物20%左右。左右。（8）楊氏模量低，泊松比高，煤層軟楊氏模量低，泊松比高，煤層軟。（9）微裂縫較發(fā)育微裂縫較發(fā)育，主次裂隙近直角相交，充填物主要為粘土。，主次裂隙近直角相交，充填物主要為粘土。第二部分第二部分 設(shè)計(jì)依據(jù)與壓裂工藝設(shè)計(jì)依據(jù)與壓裂工藝 煤層節(jié)理、裂縫發(fā)育，壓裂液效率低、濾失大，煤層節(jié)理、裂縫發(fā)育，壓裂液效率低、濾

11、失大，難以形成長(zhǎng)縫；難以形成長(zhǎng)縫； 煤層低溫、易吸附，易受傷害；煤層低溫、易吸附，易受傷害； 支撐劑反吐、煤粉反吐難以控制。支撐劑反吐、煤粉反吐難以控制。煤巖較軟，人工裂縫形態(tài)復(fù)雜，形成的裂縫不規(guī)則。煤巖較軟，人工裂縫形態(tài)復(fù)雜，形成的裂縫不規(guī)則。煤層壓裂難點(diǎn)煤層壓裂難點(diǎn) 設(shè)計(jì)總體原則：（1）選擇性能較好的液體，盡量降低對(duì)儲(chǔ)層的傷害； （2）選擇對(duì)儲(chǔ)層最有利的支撐劑組合，充填微裂縫，利于主縫延伸，提高導(dǎo)流能力； （3）單井采用常規(guī)壓裂，叢式井采用干擾壓裂工藝；（4）預(yù)防支撐劑、煤粉返吐及鑲嵌敏感；（5）在獲得初步效果的基礎(chǔ)上進(jìn)行多種模式評(píng)價(jià)； （6）在對(duì)比、總結(jié)、評(píng)估的基礎(chǔ)上選擇更適合本區(qū)的壓裂

12、模式。設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則壓裂工藝設(shè)計(jì)壓裂工藝設(shè)計(jì)1）采用粉砂降濾）采用粉砂降濾 減小壓裂液向地層的濾失速度，減少煤粉的出量； 同時(shí)裂縫向下延伸起到很好的遮擋作用； 2）選擇干凈活性水，降低傷害）選擇干凈活性水，降低傷害 瓜膠凍膠類植物膠壓裂液，對(duì)煤層傷害率達(dá)8789%。纖維素膠清潔壓裂液傷害率在40%左右。活性水對(duì)儲(chǔ)層的傷害在20%左右。工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)（3）用覆膜砂覆膜砂將支撐劑網(wǎng)在套管以外，采用小排量過(guò)頂替； 選擇性中上部進(jìn)行射孔。（4）采用三維壓裂軟件三維壓裂軟件模擬優(yōu)化結(jié)果設(shè)計(jì)加砂方案。工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì) 根據(jù)浙江油田頁(yè)巖氣項(xiàng)目部要求，以沐愛(ài)儲(chǔ)層地質(zhì)特征根據(jù)浙江油田頁(yè)巖氣項(xiàng)目部要求，以沐愛(ài)

13、儲(chǔ)層地質(zhì)特征為依據(jù)，進(jìn)行為依據(jù)，進(jìn)行三種模式壓裂設(shè)計(jì)三種模式壓裂設(shè)計(jì)，形成以，形成以光套管注入、高排光套管注入、高排量、活性水?dāng)y砂量、活性水?dāng)y砂為主的煤層氣壓裂配套工藝技術(shù)。為主的煤層氣壓裂配套工藝技術(shù)。模式模式液體配方液體配方支撐劑組合支撐劑組合YSL1YSL1模式模式0.1%0.1%殺菌劑殺菌劑+2%KCL+2%表面活性劑表面活性劑+1%煤粉分煤粉分散劑散劑5050100目石英砂目石英砂+2040目石英砂目石英砂+ +可固化覆膜石英砂可固化覆膜石英砂中間模式中間模式0.05%0.05%殺菌劑殺菌劑+2%KCL+1%表面活性劑表面活性劑5050100目石英砂目石英砂+2040目石英砂目石英砂

14、山西模式山西模式0.05%0.05%殺菌劑殺菌劑+1%KCL5050100目石英砂目石英砂+2040目石英砂目石英砂三種模式設(shè)計(jì)三種模式設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)模式液體殺菌率(%)潤(rùn)濕角表面張力傷害率（%）1# 山西模式0.05%殺菌劑+1%KCL955034.424.62# YSL1井模式0.1%殺菌劑+2%KCL+2%表面活性劑+1%煤粉分散劑9944.823.514.43# 中間模式0.05%殺菌劑+2%KCL+1%表面活性劑985028.621.2三種壓裂液體系的液體性能數(shù)據(jù)表三種壓裂液體系的液體性能數(shù)據(jù)表支撐劑：支撐劑：1、石英砂：要求在、石英砂：要求在28MPa條件下，破碎率條件下，破

15、碎率14%；2、低溫可固化覆膜石英砂：在、低溫可固化覆膜石英砂：在52MPa條件下，破碎率條件下，破碎率5%；3、導(dǎo)流能力：在、導(dǎo)流能力：在15MPa條件下石英砂的導(dǎo)流能力條件下石英砂的導(dǎo)流能力90m2.cm。工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)l壓裂施工管柱結(jié)構(gòu)壓裂施工管柱結(jié)構(gòu)：光套管壓裂方式；：光套管壓裂方式；l壓裂施工工序壓裂施工工序：通井：通井洗井洗井射孔射孔下部層加砂壓裂下部層加砂壓裂關(guān)井關(guān)井放噴放噴填砂填砂上部層加砂壓裂上部層加砂壓裂放噴、返排放噴、返排下泵。下泵。注入方式鋼級(jí)下入深度m外徑mm壁厚mm內(nèi)徑mm抗內(nèi)壓強(qiáng)度MPa抗外擠強(qiáng)度MPa51/2套管N80 139.707.72124.2653.3

16、643.29壓裂管柱結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表壓裂管柱結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表序號(hào)設(shè)備名稱單位數(shù)量負(fù)責(zé)單位12000型壓裂車臺(tái)52混砂車臺(tái)13儀表車臺(tái)14高壓管匯車臺(tái)15低壓管匯車臺(tái)16配液車臺(tái)17砂罐車滿足分裝20/40目石英砂要求8液罐滿足承裝800m3活性水要求壓裂施工設(shè)備備用表壓裂施工設(shè)備備用表工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)1）施工砂堵的處理預(yù)案）施工砂堵的處理預(yù)案施工砂堵：立即停泵，用2mm油嘴控制放噴，放通后，用壓裂車返洗井。洗通后，再試擠，如壓力正常，再正常加砂。2）施工中異常情況的處理預(yù)案）施工中異常情況的處理預(yù)案（1）壓力上升過(guò)快（通常凈壓力與時(shí)間雙對(duì)數(shù)曲線斜率大于1）或壓力急劇下降：停止加砂，開(kāi)始頂替

17、。（2）井口或地面管線漏：立即停泵，關(guān)井口閘門，整改后重新施工，如是注前置液階段，前置液量要適當(dāng)多打；如是加砂階段，則開(kāi)始頂替，如已無(wú)法頂替，則用油嘴控制放噴。砂堵與異常情況的處理砂堵與異常情況的處理 自自2012年年6月月6日至日至11月月15日，共設(shè)計(jì)施工日，共設(shè)計(jì)施工29井次井次54個(gè)層位的壓裂施工。個(gè)層位的壓裂施工。壓裂工作量壓裂工作量第三部分第三部分 壓裂工作量完成情況壓裂工作量完成情況 井組井組層數(shù)層數(shù)YSL1YSL1井模式井模式中間模式中間模式山西模式山西模式Y(jié)SL10214644YSL2048422YSL19011464412口單井口單井18壓裂工作量壓裂工作量 壓裂施工井統(tǒng)計(jì)

18、壓裂施工井統(tǒng)計(jì)壓裂工作量壓裂工作量l 10個(gè)層位施工順利；個(gè)層位施工順利；l4個(gè)層位在施工過(guò)程中出現(xiàn)加砂困難的情況；個(gè)層位在施工過(guò)程中出現(xiàn)加砂困難的情況；l以以YSL105-2井井C2+C3號(hào)層最為典型，該井因加砂號(hào)層最為典型，該井因加砂未達(dá)到設(shè)計(jì)要求返工一次。未達(dá)到設(shè)計(jì)要求返工一次。102井組井組7口井施工簡(jiǎn)況：口井施工簡(jiǎn)況：壓裂工作量壓裂工作量l 12個(gè)層位施工順利；個(gè)層位施工順利；l2個(gè)層位在加砂施工過(guò)程中出現(xiàn)壓力上升快的情況個(gè)層位在加砂施工過(guò)程中出現(xiàn)壓力上升快的情況；l1901-1和和1901-3井在施工過(guò)程中出現(xiàn)了互串的現(xiàn)象，井在施工過(guò)程中出現(xiàn)了互串的現(xiàn)象，后面的井層采取了中途停泵的

19、措施成功避免了互串的后面的井層采取了中途停泵的措施成功避免了互串的情況。情況。1901井組井組7口井施工簡(jiǎn)況：口井施工簡(jiǎn)況：壓裂工作量壓裂工作量l204井組井組4口井口井8個(gè)層位施工均比較順利。個(gè)層位施工均比較順利。l12口單井口單井18個(gè)層位中個(gè)層位中YSL33一口井施工壓力較高。一口井施工壓力較高。其它井組施工簡(jiǎn)況：其它井組施工簡(jiǎn)況： 施工規(guī)模小結(jié)施工規(guī)模小結(jié)第四部分第四部分 施工規(guī)模與典型井例分析施工規(guī)模與典型井例分析 C2+C3層：層：壓裂液平均用量：壓裂液平均用量： 631.6m3；平均加砂量；平均加砂量 19.3m3；施工排量：；施工排量： 5-7.2m3/min；平均砂；平均砂

20、比比7.1%。C7+C8層：層：壓裂液平均用量：壓裂液平均用量：736.5m3；平均加砂量：；平均加砂量： 41m3；施工排量：；施工排量： 5-7.2m3/min；平均砂；平均砂 比比8.2%。壓裂分析壓裂分析 C2+C3層：層：地層破裂壓力：地層破裂壓力：13.3-26.5MPa； 平均停泵壓力：平均停泵壓力：17.1MPaC7+C8層：層：破裂壓力破裂壓力:22.7-46MPa； 平均停泵壓力：平均停泵壓力：16.4MPa 38%左右的井沒(méi)有明顯的破裂壓力。左右的井沒(méi)有明顯的破裂壓力。 破裂壓力變化幅度大，說(shuō)明各井的巖石物性破裂壓力變化幅度大，說(shuō)明各井的巖石物性差異大，儲(chǔ)層在平面上的非均

21、質(zhì)性較強(qiáng)。差異大，儲(chǔ)層在平面上的非均質(zhì)性較強(qiáng)。施工壓力施工壓力壓裂分析壓裂分析施工順利井施工順利井典型井例分析典型井例分析YSL1901-6射孔數(shù)據(jù)表射孔數(shù)據(jù)表測(cè)井解釋成果測(cè)井解釋成果井 號(hào)壓裂層序煤層號(hào)射孔井段備 注頂深（m） 底深（m）厚度（m）YSL1901-6第二層C2611.8 612.6 0.8 C3623.1 624.1 1.0 626.1 627.0 0.9 施工順利井施工順利井典型井例分析典型井例分析YSL1901-6儲(chǔ)層特點(diǎn)儲(chǔ)層特點(diǎn)壓裂難點(diǎn)壓裂難點(diǎn)壓裂對(duì)策壓裂對(duì)策薄互層分布，儲(chǔ)薄互層分布，儲(chǔ)隔層應(yīng)力差較小隔層應(yīng)力差較小單層進(jìn)液量小，縫內(nèi)單層進(jìn)液量小，縫內(nèi)摩阻高，縫高控制難摩

22、阻高，縫高控制難（1 1）分）分C2+C3C2+C3和和C7+C8C7+C8分層壓裂，分層壓裂，采取填砂分層法；采取填砂分層法；（2 2）前置液變排量造縫、多級(jí)）前置液變排量造縫、多級(jí)段塞打磨段塞打磨低楊氏模量低楊氏模量塑性強(qiáng)、支撐劑易嵌塑性強(qiáng)、支撐劑易嵌入入高強(qiáng)度支撐劑尾追高強(qiáng)度支撐劑尾追壓后壓降速率大壓后壓降速率大濾失較大濾失較大前置液段塞降濾、低起步小增前置液段塞降濾、低起步小增幅多級(jí)加砂幅多級(jí)加砂閉合應(yīng)力梯度高，閉合應(yīng)力梯度高，區(qū)域非均質(zhì)性強(qiáng)；區(qū)域非均質(zhì)性強(qiáng)；室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及可借室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及可借鑒資料少鑒資料少裂縫形態(tài)復(fù)雜，擴(kuò)展裂縫形態(tài)復(fù)雜，擴(kuò)展規(guī)律和區(qū)域應(yīng)力條件規(guī)律和區(qū)域應(yīng)力條件認(rèn)識(shí)有限認(rèn)識(shí)

23、有限合理排量、優(yōu)化前置液百分?jǐn)?shù)、合理排量、優(yōu)化前置液百分?jǐn)?shù)、加強(qiáng)施工過(guò)程中的實(shí)時(shí)調(diào)控加強(qiáng)施工過(guò)程中的實(shí)時(shí)調(diào)控壓裂難點(diǎn)與對(duì)策壓裂難點(diǎn)與對(duì)策施工順利井施工順利井典型井例分析典型井例分析YSL1901-6山西模式配方：山西模式配方：0.05%殺菌劑殺菌劑+1%KCL三維壓裂軟件模擬優(yōu)化結(jié)果：裂縫剖面施工排量 m3/min5-7支撐縫長(zhǎng) m73.36 前置液量m3285動(dòng)態(tài)縫長(zhǎng) m78.25攜砂液量 m3420縫高m15.55頂替液量 m37.2支撐劑量 m328.7總液量 m3750 平均砂液比 %8.1 加砂方案加砂方案施工順利井施工順利井典型井例分析典型井例分析YSL1901-6壓裂液用量：壓裂

24、液用量：712 m3加砂量28.7m3；施工排量施工排量5-7m3/min；平均砂比平均砂比8.1%施工壓力施工壓力18.7-22.4MPa 該井破裂壓力明顯（該井破裂壓力明顯（23MPa），排量提至），排量提至7m3/min時(shí)時(shí)裂縫均勻延伸，造逢充分；也說(shuō)明裂縫連通性好，充填物裂縫均勻延伸，造逢充分；也說(shuō)明裂縫連通性好，充填物少，具有一定的滲透性。少，具有一定的滲透性。施工順利井施工順利井典型井例分析典型井例分析YSL102-5中間模式配方：中間模式配方：0.05%殺菌劑殺菌劑+1%KCL+1%表面活性劑表面活性劑 YSL102-5井井C2+C3號(hào)層號(hào)層破裂壓力明顯破裂壓力明顯，易造縫且造縫

25、比較充分，易造縫且造縫比較充分，煤層進(jìn)煤層進(jìn)砂后不敏感，壓裂施工難度小砂后不敏感，壓裂施工難度小。該井的設(shè)計(jì)思路是，在小排量的水力作用下將。該井的設(shè)計(jì)思路是，在小排量的水力作用下將地層壓開(kāi)，逐步提高排量擴(kuò)充縫寬和逢高且增加逢長(zhǎng)同時(shí)將近井地帶的煤粉推地層壓開(kāi)，逐步提高排量擴(kuò)充縫寬和逢高且增加逢長(zhǎng)同時(shí)將近井地帶的煤粉推至裂縫遠(yuǎn)端，利用粉砂進(jìn)行降低裂縫濾失率，同時(shí)兩步段塞反復(fù)打磨裂縫邊角，至裂縫遠(yuǎn)端，利用粉砂進(jìn)行降低裂縫濾失率，同時(shí)兩步段塞反復(fù)打磨裂縫邊角，加砂中后期設(shè)計(jì)中頂，試探地層敏感程度，確保達(dá)到設(shè)計(jì)改造的目的。加砂中后期設(shè)計(jì)中頂，試探地層敏感程度，確保達(dá)到設(shè)計(jì)改造的目的。施工順利井施工順利井

26、典型井例分析典型井例分析YSL1901-1YSL1模式配方：模式配方： 0.1%0.1%殺菌劑殺菌劑+2%KCL+2%表面活性劑表面活性劑+1%煤粉分散劑煤粉分散劑 YSL1901-1井井C7+C8#總液量總液量1035m3，加砂量，加砂量37.7m3；平均砂比；平均砂比8.2%.該井該井破裂壓力不明顯，破裂壓力不明顯，施工壓力：施工壓力：25-32MPa，砂比從砂比從3%依次提高到依次提高到14.9%。加砂中期壓力出現(xiàn)明顯下降（加砂中期壓力出現(xiàn)明顯下降（ 18MPa），但加砂施工順利。），但加砂施工順利。分析該井層多裂縫發(fā)育，裂縫處于半充填狀態(tài)，雖有一定濾失，但濾失不大。分析該井層多裂縫發(fā)育

27、，裂縫處于半充填狀態(tài)，雖有一定濾失，但濾失不大。施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL102-6中間模式配方：中間模式配方： 0.05%殺菌劑殺菌劑+1%KCL+1%表面活性劑表面活性劑測(cè)井解釋數(shù)據(jù)測(cè)井解釋數(shù)據(jù)施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL102-6（C2+3)異常點(diǎn)：壓力上升快、波動(dòng)明顯。異常點(diǎn)：壓力上升快、波動(dòng)明顯。 在注完前置液在注完前置液開(kāi)始以開(kāi)始以3%砂比加砂比加50/100目粉砂，加至目粉砂，加至1 m3時(shí)由于壓力有上升的趨勢(shì)停砂時(shí)由于壓力有上升的趨勢(shì)停砂需改變施工程序。需改變施工程序。難度分析：難度分析： 該井施工難度大，煤層偏向于多孔、松散至該井

28、施工難度大，煤層偏向于多孔、松散至弱膠結(jié)狀態(tài)，不利于人工裂縫形成，壓裂過(guò)程弱膠結(jié)狀態(tài)，不利于人工裂縫形成，壓裂過(guò)程中煤層進(jìn)砂敏感。中煤層進(jìn)砂敏感。技術(shù)措施：技術(shù)措施： 1 1、減少粉砂使用量，防止通道堵塞；、減少粉砂使用量，防止通道堵塞； 2 2、采取多級(jí)段塞式加砂；、采取多級(jí)段塞式加砂； 3 3、適當(dāng)降低砂比；、適當(dāng)降低砂比；施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL102-6施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL102-6 結(jié)果：結(jié)果：用液用液347.9 m3，分分四個(gè)段塞四個(gè)段塞，設(shè)計(jì)加砂，設(shè)計(jì)加砂10.1m3實(shí)際加實(shí)際加砂砂10.9 m3，其中，其中50/100目粉

29、砂目粉砂1 m3，20/40目石英砂目石英砂9.9 m3，砂比，砂比3%-8.9%，平均，平均砂比砂比5.9%。施工施工壓力壓力29.1-23.1（Mpa），停泵壓力），停泵壓力17.4。30min后壓降后壓降到到12.3Mpa。施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33對(duì)比分析對(duì)比分析YSL31施工異常情況：施工異常情況：起始?jí)毫Ω哌_(dá)起始?jí)毫Ω哌_(dá)33MPa、被迫停泵，重新施工時(shí)地、被迫停泵，重新施工時(shí)地層進(jìn)砂敏感，多級(jí)段塞加砂也沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)加砂量。層進(jìn)砂敏感，多級(jí)段塞加砂也沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)加砂量。設(shè)計(jì)加砂量設(shè)計(jì)加砂量27.59m3、砂比、砂比10.2%；實(shí)際加砂；

30、實(shí)際加砂9.9m3、砂比、砂比5.5%；施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33對(duì)比分析對(duì)比分析YSL32施工異常情況：同施工異常情況：同YSL31。設(shè)計(jì)加砂量設(shè)計(jì)加砂量24.71m3、砂比、砂比10.5%；實(shí)際加砂；實(shí)際加砂19.2m3、砂比、砂比7%；施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33對(duì)比分析對(duì)比分析YSL33井技術(shù)措施：井技術(shù)措施：1）起泵壓力較高時(shí)，降低或取消段塞中的粉砂使用量，）起泵壓力較高時(shí)，降低或取消段塞中的粉砂使用量，改為改為中砂打磨中砂打磨；2）設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)兩套方案兩套方案，壓力較高或段塞進(jìn)入地層

31、后壓力升，壓力較高或段塞進(jìn)入地層后壓力升高影響后期施工可酌情提高前置液使用比例，執(zhí)行備用高影響后期施工可酌情提高前置液使用比例，執(zhí)行備用泵注程序（第二套方案），砂比控制在泵注程序（第二套方案），砂比控制在10%以內(nèi)；以內(nèi)；施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33對(duì)比分析對(duì)比分析項(xiàng)目序號(hào)液體 名稱排 量m3/min純液量m3砂 比攜砂液密度t/m3砂 量m3累計(jì)砂量m3時(shí)間min累計(jì)液量 m3加砂 類型1前置液3-545115455-633.531.031.011.015.6879.150/100目粉砂5-620103.3399.120/40目石英砂5-63

32、3.531.031.012.015.681335-6651010.8198前置液合計(jì)1972.012.0140.51982攜砂液5-65531.031.653.669.332545-65041.0425.668.533055-64051.0527.666.873475-63571.152.4510.16.083835-63091.182.712.85.274155-610101.2113.81.774255-68.3121.23114.81.48434 20/40目覆膜砂攜砂液合計(jì)228.312.814.839.34343頂替液5-69.811.63444合 計(jì)435.114.814.881.

33、5444備注1)根據(jù)施工壓力情況，泵注排量控制在5.07.0方。2) 如果濾失過(guò)高，增加50方前置液，如濾失不大可減少粉砂用量，后期無(wú)法提高砂比至設(shè)計(jì)值，則后期砂比控制在10%以內(nèi)3) 頂替液階段采用“逐臺(tái)停車”的方法降低頂替排量4）按設(shè)計(jì)要求,嚴(yán)格控制頂替量，施工限壓50MPaYSL33井施工方案一施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33對(duì)比分析對(duì)比分析YSL33井施工方案二項(xiàng)目序號(hào)液體 名稱排 量m3/min純液量m3砂 比攜砂液密度t/m3砂 量m3累計(jì)砂量m3時(shí)間min累計(jì)液量m3加砂類型1前置液1.7-455118.3555-5.233.531.

34、031.011.016.8289.150/100目粉砂5-5.227105.411620/40目石英砂5-5.233.531.031.012.016.821505-5.2651013215前置液合計(jì)2142.012.0150.42152攜砂液5-5.24531.031.353.369.162615-5.24541.041.85.169.223075-5.23551.051.756.917.213435-5.23271.152.249.156.673765-5.22091.181.8114.223985-5.210101.21122.124085-5.28.3121.23112.91.78417

35、20/40目覆膜砂攜砂液合計(jì)195.310.912.940.44173頂替液5-5.29.811.96427合 計(jì)419.112.912.992.7427備注1)根據(jù)施工壓力情況，泵注排量控制在1.7-5.2方。2) 如果濾失過(guò)高，增加50方前置液，如濾失不大可減少粉砂用量，后期無(wú)法提高砂比至設(shè)計(jì)值，則后期砂比控制在10%以內(nèi)3) 頂替液階段采用“逐臺(tái)停車”的方法降低頂替排量4）按設(shè)計(jì)要求,嚴(yán)格控制頂替量，施工限壓50MPa施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33對(duì)比分析對(duì)比分析 因壓力高采用第二套方案，設(shè)計(jì)加砂量因壓力高采用第二套方案，設(shè)計(jì)加砂量12.9

36、m3、砂比、砂比6.6%；實(shí)際加砂實(shí)際加砂13m3、砂比、砂比7%；施工異常井施工異常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33對(duì)比分析對(duì)比分析 通過(guò)通過(guò)3口井的施工情況分析口井的施工情況分析,認(rèn)為：認(rèn)為：該塊原始地層壓力較高該塊原始地層壓力較高,天然裂縫較發(fā)育天然裂縫較發(fā)育,濾失較大造成地層進(jìn)砂敏感濾失較大造成地層進(jìn)砂敏感,借鑒借鑒YSL31井、井、YSL32井的施工經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化了井的施工經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化了YSL33井的施工程序，井的施工程序，才用小排才用小排量下裂縫起造，然后試探性的逐步提高排量，增加前置液比列，量下裂縫起造，然后試探性的逐步提高排量，增加前置液比列，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)壓力情

37、況分析，該層壓裂不具備采用粉砂降濾的條件，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)壓力情況分析，該層壓裂不具備采用粉砂降濾的條件，決定取消兩個(gè)粉砂的段塞，改用中砂打磨，且試探地層吞砂能決定取消兩個(gè)粉砂的段塞，改用中砂打磨，且試探地層吞砂能力，正式加砂階段砂比在小階段下逐步提高，最高砂比控制在力，正式加砂階段砂比在小階段下逐步提高，最高砂比控制在10%以下。施工中后期壓力平穩(wěn)，順利完成施工任務(wù)。以下。施工中后期壓力平穩(wěn)，順利完成施工任務(wù)。問(wèn)題分析問(wèn)題分析第五部分第五部分 壓裂問(wèn)題分析壓裂問(wèn)題分析 通過(guò)壓裂井的施工分析，可以看出：使用通過(guò)壓裂井的施工分析，可以看出：使用活性水壓裂液由于濾失的活性水壓裂液由于濾失的 影響，相對(duì)用液量

38、影響，相對(duì)用液量較大；煤層氣壓裂多裂縫、裂縫形態(tài)復(fù)雜的較大；煤層氣壓裂多裂縫、裂縫形態(tài)復(fù)雜的特點(diǎn)，使裂縫前進(jìn)的流體阻力增大，從而使特點(diǎn)，使裂縫前進(jìn)的流體阻力增大，從而使部分井層施工時(shí)出現(xiàn)異常壓力值。部分井層施工時(shí)出現(xiàn)異常壓力值。 進(jìn)一步分析施工曲線，施工壓力的主要有進(jìn)一步分析施工曲線，施工壓力的主要有四種類型：四種類型：（1）壓力比較穩(wěn)定壓力比較穩(wěn)定：現(xiàn)場(chǎng)樂(lè)平組煤層施工占現(xiàn)場(chǎng)樂(lè)平組煤層施工占43%左右左右，造逢和濾失與注入達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，裂縫內(nèi)壓力基本穩(wěn)定。這是比較好的類型，容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求的加砂量。（2）壓力波動(dòng)類型壓力波動(dòng)類型：現(xiàn)場(chǎng)樂(lè)平組煤層施工占現(xiàn)場(chǎng)樂(lè)平組煤層施工占40%左右左右，由于煤層

39、內(nèi)滲透率和應(yīng)力的非均質(zhì)性以及煤層裂縫和微裂縫發(fā)育：導(dǎo)致濾失量和裂縫縫寬的頻繁變化，難以穩(wěn)定。這種異常壓力類型必須控制排量和砂比。問(wèn)題分析問(wèn)題分析問(wèn)題分析問(wèn)題分析壓力穩(wěn)定型壓力穩(wěn)定型壓力波動(dòng)型壓力波動(dòng)型壓力上升型壓力上升型壓力下降型壓力下降型施工曲線分析施工曲線分析（3）壓力上升：壓力上升：最難施工的類型?，F(xiàn)場(chǎng)樂(lè)平組煤層施現(xiàn)場(chǎng)樂(lè)平組煤層施工占工占15%左右左右，可能是由于煤層滲透率較差或較致密，造成縫長(zhǎng)的擴(kuò)展受到限制，如果上升太快，可能是由于煤粉運(yùn)移到裂縫端部或支撐劑橋堵。（4）壓力下降：壓力下降：比較理想類型，現(xiàn)場(chǎng)樂(lè)平組煤層施工現(xiàn)場(chǎng)樂(lè)平組煤層施工占占2%左右左右，表明天然裂縫系統(tǒng)正在連通。但應(yīng)

40、注意低應(yīng)力層等影響. 由于煤層孔隙結(jié)構(gòu)和滲流特性的復(fù)雜性，壓裂施工由于煤層孔隙結(jié)構(gòu)和滲流特性的復(fù)雜性，壓裂施工效果不能僅僅依靠現(xiàn)場(chǎng)施工曲線，還應(yīng)結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造和效果不能僅僅依靠現(xiàn)場(chǎng)施工曲線，還應(yīng)結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造和將來(lái)的排采效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。將來(lái)的排采效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。問(wèn)題分析問(wèn)題分析l通過(guò)對(duì)通過(guò)對(duì)102井組井組7井次井次14個(gè)層位的壓裂情況，可以看出在同一個(gè)層位的壓裂情況，可以看出在同一井組，同一層號(hào)的煤層地質(zhì)參數(shù)差異較大，非均質(zhì)性強(qiáng)；井組，同一層號(hào)的煤層地質(zhì)參數(shù)差異較大，非均質(zhì)性強(qiáng)；l隨著壓裂裂縫的延伸，部分人工裂縫溝通了更多的天然裂隙，隨著壓裂裂縫的延伸，部分人工裂縫溝通了更多的天然裂隙，從而加

41、大濾失條件；從而加大濾失條件；l壓裂施工壓力升高，天然裂隙內(nèi)流體壓力升高，裂隙擴(kuò)張?jiān)鰤毫咽┕毫ι?，天然裂隙?nèi)流體壓力升高，裂隙擴(kuò)張?jiān)黾訉?dǎo)致濾失加大；加導(dǎo)致濾失加大；l由于煤層本身的低滲和可塑性，在導(dǎo)致裂隙擴(kuò)張的同時(shí)也能由于煤層本身的低滲和可塑性，在導(dǎo)致裂隙擴(kuò)張的同時(shí)也能形成了形成了“壓縮帶壓縮帶”。問(wèn)題分析問(wèn)題分析結(jié)合儲(chǔ)層分析結(jié)合儲(chǔ)層分析l滲透率滲透率0.0200.18md，滲透性較差，滲透性較差l儲(chǔ)層壓力梯度儲(chǔ)層壓力梯度0.941.7510-2MPa/ml閉合壓力梯度閉合壓力梯度1.785.3510-2MPa/ml閉合應(yīng)力較高，基本在閉合應(yīng)力較高，基本在0.018MPa/m以上以上v人工

42、裂縫形態(tài)復(fù)雜，既有水平縫又有垂直縫，或水平縫和垂人工裂縫形態(tài)復(fù)雜，既有水平縫又有垂直縫，或水平縫和垂直縫交錯(cuò)形成；直縫交錯(cuò)形成；v同一井組裂縫走向因素的影響導(dǎo)致壓裂施工中互串的現(xiàn)象；同一井組裂縫走向因素的影響導(dǎo)致壓裂施工中互串的現(xiàn)象；問(wèn)題分析問(wèn)題分析目前面臨的施工難題目前面臨的施工難題問(wèn)題分析問(wèn)題分析1 1、對(duì)儲(chǔ)層的認(rèn)識(shí)還不到位，、對(duì)儲(chǔ)層的認(rèn)識(shí)還不到位，特別是特別是C2+C2+C C3 3層；層； 2 2、平面構(gòu)造不是很清楚，是、平面構(gòu)造不是很清楚，是否存在斷層、儲(chǔ)層變化；否存在斷層、儲(chǔ)層變化；目前面臨的施工難題目前面臨的施工難題第六部分第六部分 下步改進(jìn)意見(jiàn)與建議下步改進(jìn)意見(jiàn)與建議 l 結(jié)合

43、前段時(shí)間所施工過(guò)的壓裂井的經(jīng)結(jié)合前段時(shí)間所施工過(guò)的壓裂井的經(jīng)驗(yàn)，去偽存真，反復(fù)進(jìn)行裂縫模擬，驗(yàn)，去偽存真，反復(fù)進(jìn)行裂縫模擬，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量；確保設(shè)計(jì)質(zhì)量；l 根據(jù)浙江油田各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的安排，以整根據(jù)浙江油田各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的安排，以整體設(shè)計(jì)為指導(dǎo)思路，借鑒前期施工成體設(shè)計(jì)為指導(dǎo)思路，借鑒前期施工成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，保質(zhì)保量完功和失敗的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，保質(zhì)保量完成后面的工作。成后面的工作。l加大壓裂起始階段低排量的用液量，防止壓敏且有利加大壓裂起始階段低排量的用液量，防止壓敏且有利于煤層開(kāi)裂；于煤層開(kāi)裂；l加大前置液用量到總液量的加大前置液用量到總液量的40-50%；l分段注砂打磨降低施工難度，根據(jù)區(qū)塊情況調(diào)整段塞分段注砂打磨降低施工難