火山巖儲(chǔ)層壓裂工藝技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)第1頁，共34頁。一、清晰地質(zhì)目標(biāo)1、地層與構(gòu)造特征形成年代儲(chǔ)層劃分、主要目的層第2頁，共34頁。地層受控制條件面積規(guī)模厚度(地層、儲(chǔ)層）：1、地層與構(gòu)造特征一、清晰地質(zhì)目標(biāo)第3頁，共34頁。沉積環(huán)境條件一、清晰地質(zhì)目標(biāo)地震反射層構(gòu)造圖區(qū)域地層厚度圖第4頁，共34頁。含氣組合及主力儲(chǔ)層一、清晰地質(zhì)目標(biāo)區(qū)域生儲(chǔ)蓋組合區(qū)域連井剖面第5頁，共34頁。火山巖氣藏（氣層類型）主要為構(gòu)造-巖性氣藏（氣藏規(guī)模）主力凹陷內(nèi)含氣連片（氣水分布）縱向多套氣層疊置，無統(tǒng)一氣水界面（含氣高度）構(gòu)造高部位氣柱高度大烴源巖和儲(chǔ)層間互，形成了有利的生、儲(chǔ)、蓋組合條件一、清晰地質(zhì)目標(biāo)第6頁，共34頁。

火山口高角度多裂縫熔孔儲(chǔ)層巖性：復(fù)雜，流紋巖、玄武巖、安山巖、英安巖，還有火山碎屑巖以及過渡巖性儲(chǔ)集類型：多樣，孔隙型、孔隙與裂縫組合、裂縫型儲(chǔ)集層儲(chǔ)層物性：差，火山巖儲(chǔ)層平均孔隙度5.3%，平均滲透率為0.35×10-3μm2儲(chǔ)層電阻：變化大，數(shù)十—數(shù)千歐姆米流體類型：多樣，烴類氣、CO2氣、水。非均質(zhì)性：強(qiáng)，厚度、物性、流體性質(zhì)橫向變化大，無統(tǒng)一氣水界面。

火山巖儲(chǔ)層特征2儲(chǔ)層特點(diǎn)一、清晰地質(zhì)目標(biāo)第7頁，共34頁。裂縫發(fā)育特征一、清晰地質(zhì)目標(biāo)巖心電成像測(cè)井第8頁，共34頁。

火山巖儲(chǔ)層物性好，受埋深影響小。礫巖較致密，但埋深較大時(shí)物性遠(yuǎn)好于砂巖。明確火山巖、礫巖儲(chǔ)層為主要勘探目標(biāo)。深層儲(chǔ)層深度--孔隙度關(guān)系圖火山巖物性下限砂礫巖物性下限一、清晰地質(zhì)目標(biāo)第9頁，共34頁。二、優(yōu)化設(shè)計(jì)儲(chǔ)層類型壓裂難點(diǎn)技術(shù)對(duì)策實(shí)施情況確定方案施工指導(dǎo)書產(chǎn)量預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)對(duì)策參數(shù)優(yōu)化地應(yīng)力儲(chǔ)層特點(diǎn)射孔方案類比儲(chǔ)層壓裂目的層巖性特點(diǎn)地應(yīng)力埋藏深度儲(chǔ)層厚度地質(zhì)資料

錄井資料測(cè)井資料

巖心資料試氣資料深氣井壓裂設(shè)計(jì)及方案論證壓裂難點(diǎn)鄰井對(duì)比

首先確立設(shè)計(jì)優(yōu)化流程，根據(jù)壓裂儲(chǔ)層地質(zhì)特征，優(yōu)選類比井，確定設(shè)計(jì)井的難點(diǎn)和對(duì)策，形成設(shè)計(jì)方案第10頁，共34頁。1、射孔優(yōu)化二、優(yōu)化設(shè)計(jì)

依據(jù)儲(chǔ)層厚度、測(cè)井解釋、油氣顯示、地應(yīng)力解釋剖面，確定射孔井段及方式。47.0MPa223ii測(cè)井解釋成果圖第11頁，共34頁。ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ上下均有遮擋上部有遮擋下部有遮擋上下均弱遮擋上部弱遮擋下部弱遮擋無遮擋1、射孔優(yōu)化地應(yīng)力剖面是射孔優(yōu)化的基礎(chǔ)，也是人工裂縫垂向延伸的基本條件；我們把地應(yīng)力剖面大體分為7種類型Ⅰ(上下均有遮擋):人工裂縫易控制,靜壓力高Ⅱ(上部有遮擋):人工裂縫易向下滑移,高度偏大Ⅲ(下部有遮擋):人工裂縫易向上滑移,高度偏大Ⅳ(上下部均弱遮擋):人工裂縫易向上下延伸,高度過大Ⅴ(上部均弱遮擋):人工裂縫控制不當(dāng)可向上延伸,

高度偏大Ⅵ(下部均弱遮擋):人工裂縫控制不當(dāng)可向下延伸,

高度偏大Ⅶ(無遮擋):人工裂縫不易控制,向上下延伸,高度過大二、優(yōu)化設(shè)計(jì)第12頁，共34頁。

產(chǎn)能預(yù)測(cè),是根據(jù)儲(chǔ)層的靜態(tài)資料,通過壓裂軟件計(jì)算出人工裂縫的幾何尺寸(裂縫半長(zhǎng)及高度)與改造規(guī)模大小的產(chǎn)量關(guān)系,通常儲(chǔ)層孔滲差需要增大改造規(guī)模,可達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量。2、產(chǎn)能預(yù)測(cè)

輸入靜態(tài)參數(shù):原始地層壓力、壓裂層段厚度、地層孔隙度、天然氣比重、非達(dá)西因子、壓后井底流壓、縫長(zhǎng)方向滲透率mDc、縫寬方向滲透率mDc、矩形油氣藏長(zhǎng)度、矩形油氣藏寬度、巖石壓縮系數(shù)、地層溫度軟件計(jì)算出不同裂縫半長(zhǎng)條件下的改造規(guī)模和預(yù)測(cè)產(chǎn)量,

改造規(guī)模的優(yōu)化,是在產(chǎn)能預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)期的產(chǎn)量,結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、設(shè)備能力、成本投入,進(jìn)行合理優(yōu)化。二、優(yōu)化設(shè)計(jì)第13頁，共34頁。地層條件裂縫正常裂縫發(fā)育加砂量m3最高砂比%施工時(shí)間min加砂量m3最高砂比%施工時(shí)間min濾失小60.025128.248.222112.8濾失大31.22292.826.52086.4加砂工況評(píng)估模擬施工壓力評(píng)估

施工參數(shù)優(yōu)化,是根據(jù)儲(chǔ)層的靜態(tài)資料,通過壓裂軟件模擬計(jì)算出人工裂縫的幾何尺寸與改造規(guī)模的匹配關(guān)系,也是加砂工況的評(píng)估,通常叫做風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。3、施工參數(shù)優(yōu)化

二、優(yōu)化設(shè)計(jì)第14頁，共34頁。4測(cè)試壓裂解釋及評(píng)價(jià)

測(cè)試壓裂(小型壓裂)是通過升降排量方式,將少量液體注入地層并測(cè)試壓降,從而獲得施工的動(dòng)態(tài)參數(shù),測(cè)試壓裂解釋是利用軟件解釋特征參數(shù)和相應(yīng)曲線,用于主壓裂參數(shù)的調(diào)整,因此說測(cè)試壓裂解釋是設(shè)計(jì)優(yōu)化的延伸。

升排量穩(wěn)定排量降排量壓降測(cè)試壓裂施工曲線二、優(yōu)化設(shè)計(jì)第15頁，共34頁。

測(cè)試壓裂解釋是利用壓裂軟件解釋特征參數(shù)和相應(yīng)曲線,通過裂縫類型劃分，對(duì)主壓裂施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,因此說測(cè)試壓裂解釋是設(shè)計(jì)優(yōu)化的延伸。(1)、人工裂縫特征分類：大體分為仙人掌、千層餅、裂縫滑移、樹枝狀、穿層等六種類型。

千層餅樹枝狀裂縫滑移仙人掌穿層扭曲或變形二、優(yōu)化設(shè)計(jì)4測(cè)試壓裂解釋及評(píng)價(jià)第16頁，共34頁。(2)、特征參數(shù)：通過壓裂軟件對(duì)目的層壓裂的動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行解釋，并提供相應(yīng)的定量參數(shù)，供人們進(jìn)一步了解和認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層；目前常用的有停泵梯度（MPa/m）、濾失系數(shù)×10-4、壓裂液效率(%)、微裂縫條數(shù)（條）、裂縫開度、凈壓力(MPa)、縫孔磨阻(MPa)、閉合壓力(MPa)、閉合時(shí)間(min)等。二、優(yōu)化設(shè)計(jì)4測(cè)試壓裂解釋及評(píng)價(jià)(3)、特征曲線：擬合曲線：現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)擬合平方根曲線：用于求解閉合壓力、閉合時(shí)間、壓裂液效率、關(guān)井壓

力ISIP、閉合壓力等參數(shù)G函數(shù)曲線：分析的目標(biāo)是識(shí)別濾失類型和裂縫閉合應(yīng)力霍納曲線：確定壓裂裂縫閉合的下限值，也可以被用來評(píng)估儲(chǔ)藏壓力第17頁，共34頁。(4)、特征參數(shù)評(píng)價(jià)：

停泵壓力梯度（MPa/m）砂礫巖火山巖＜0.019---0.019-0.022---＞0.022---正常梯度值，垂直裂縫中等梯度值，垂直裂縫+復(fù)雜裂縫高停泵梯度，以復(fù)雜裂縫為主＜0.018---0.018-0.020---＞0.020-0.022-＞0.022---正常梯度值，垂直裂縫中等梯度值，垂直裂縫+縫寬偏窄高停泵梯度，垂直裂縫+復(fù)雜裂縫異常高停泵梯度，以復(fù)雜裂縫為主等量裂縫0-1條---2-3條---＞4條---微裂縫不發(fā)育，控制難度低微裂縫較發(fā)育，控制難度較大微裂縫發(fā)育，控制難度大4測(cè)試壓裂解釋及評(píng)價(jià)二、優(yōu)化設(shè)計(jì)第18頁，共34頁。(4)、特征參數(shù)評(píng)價(jià)：近井摩阻(MPa)＜6---6-8---＞8---裂縫正常延伸，控制難度低微裂縫多或裂縫異常，控制難度較大裂縫異常延伸，控制難度大濾失系數(shù)×10-4m/min1/2＜4---4-8---8-12---＞8---壓裂液濾失低,可不用或少用降濾措施壓裂液濾失正常,少用降濾措施壓裂液濾失偏大,采用降濾措施壓裂液濾失過大或漏失,采用多項(xiàng)降濾措施二、優(yōu)化設(shè)計(jì)4測(cè)試壓裂解釋及評(píng)價(jià)第19頁，共34頁。

（5）、G函數(shù)特征曲線評(píng)價(jià)：

常規(guī)裂縫型

低濾失型微裂縫極發(fā)育型常規(guī)裂縫型低濾失型微裂縫極發(fā)育型二、優(yōu)化設(shè)計(jì)4測(cè)試壓裂解釋及評(píng)價(jià)微裂縫發(fā)育型高裂縫型雙主裂縫型

微裂縫發(fā)育型

高裂縫型

雙主裂縫型第20頁，共34頁。

1、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制流程三、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制不同裂縫形態(tài)與停泵壓力、測(cè)試壓降、近井摩阻、濾失系數(shù)、等量微裂縫、凈壓力、G函數(shù)曲線等有著相互關(guān)系間的匹配。診斷、控制資料分析診斷確定裂縫類型控制措施射孔資料地應(yīng)力剖面確認(rèn)測(cè)試壓裂解釋參數(shù)、曲線分析特征參數(shù)歸類G函數(shù)曲線歸類確認(rèn)裂縫形態(tài)擬定措施原則優(yōu)選措施方法優(yōu)化措施工序時(shí)時(shí)跟蹤過程及時(shí)調(diào)整完善第21頁，共34頁。三、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制1、資料分析：射孔：厚度、位置對(duì)裂縫的啟裂與延伸的影響地應(yīng)力：應(yīng)力特征類型、儲(chǔ)隔層應(yīng)力差對(duì)裂縫的啟裂與延伸的影響測(cè)試壓裂解釋：特征參數(shù)的準(zhǔn)確性、曲線的真實(shí)性參數(shù)曲線：分析參數(shù)曲線特征，劃分類型2、診斷確定裂縫類型特征參數(shù):組合匹配劃歸裂縫類型G函數(shù)曲線：甄別曲線形態(tài)，結(jié)合特征參數(shù)劃歸裂縫類型確認(rèn)裂縫形態(tài)：斟酌裂縫類型擬定措施原則：按照裂縫類型的措施規(guī)范，制定原則3、控制措施優(yōu)選措施：粉陶段塞、膠塞類型、組合膠塞、參數(shù)調(diào)整優(yōu)化工序：時(shí)機(jī)、數(shù)量、期次、方式以及工序步驟時(shí)時(shí)跟蹤過程：跟蹤調(diào)整，不斷完善第22頁，共34頁。裂縫類型診斷：三、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制參數(shù)特征停泵壓力正常,＜0.02MPa/m近井摩阻無或有,濾失系數(shù)偏大或過大,>8×10-4m/min0.5（差層液體效率高）等量微裂縫發(fā)育和不發(fā)育,裂縫高度偏大,開度小縫窄凈壓力低或略高,G函數(shù)曲線明顯下凹,縫高過大測(cè)試壓降過大,單位時(shí)間壓力降>6MPa/60min穿層第23頁，共34頁。基本控制措施1、高停泵、高磨阻、高濾失、微裂縫發(fā)育儲(chǔ)層------采用靜態(tài)膠塞及2-4段粉砂處理2、高停泵、高泵壓儲(chǔ)層------采用低砂比、小級(jí)差處理，實(shí)現(xiàn)安全施工3、部分應(yīng)力遮擋和弱應(yīng)力、無應(yīng)力遮擋儲(chǔ)層------采用動(dòng)態(tài)膠塞處理，解決裂縫滑移和控制裂縫高度4、分段射孔層------采用前置液注入階段，變排量控制施工5、斜井儲(chǔ)層------采用小粒徑陶粒、低砂比早期打磨處理，小級(jí)差砂比安全施工三、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制第24頁，共34頁。實(shí)例①SS202井KYC131Ⅱ?qū)颖緦诱w上高、低角度和網(wǎng)狀裂縫普遍發(fā)育，局部發(fā)育垂直裂縫。且2882.5~2914.0m裂縫發(fā)育較為集中。

131Ⅱ號(hào)層：2888.0~2915.0m，射開厚度7.0m，為營(yíng)城組主力產(chǎn)層,巖性為灰色流紋巖，斑狀結(jié)構(gòu)，流動(dòng)構(gòu)造清楚，氣孔較發(fā)育，大小不規(guī)則，連通性欠佳，從總體上看上部物性及含氣性均要好于下部.三、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制第25頁，共34頁。131II實(shí)例①SS202井KYC131Ⅱ?qū)尤?、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制第26頁，共34頁。

測(cè)試壓裂G函數(shù)平方根參數(shù)結(jié)果濾失系數(shù)(×10-4)40濾失倍數(shù)10壓裂液效率(%)40.7微裂縫條數(shù)(個(gè))3裂縫開度0.1凈壓力(MPa)2.67縫孔磨阻(MPa)10.6閉合壓力(MPa)47.42閉合時(shí)間(min)9.78實(shí)例①SS202井KYC131Ⅱ?qū)尤?、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制第27頁，共34頁。分析：儲(chǔ)層屬裂縫高度偏大、微裂縫較發(fā)育、有近井摩阻的復(fù)雜特征儲(chǔ)層,施工有一定難度。對(duì)策:粉砂段塞處理實(shí)例①SS202井KYC131Ⅱ?qū)尤?、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制

主壓裂施工：加入陶粒102.0m3,最高砂比25.0%；壓后日產(chǎn)氣:237997m3。第28頁，共34頁。實(shí)例②XS21井KYC215.216層

第一筒：3527.04~3533.01m，巖心與圖像上誤差+4.4m。圖中所顯示的砂礫巖對(duì)應(yīng)的較好。三、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制第29頁，共34頁。

216215實(shí)例②XS21井KYC215.216層三、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制第30頁，共34頁。

測(cè)試壓裂G函數(shù)平方根參數(shù)結(jié)果濾失系數(shù)(×10-4)12濾失倍數(shù)3壓裂液效率(%)77.0微裂縫條數(shù)(個(gè))9.0裂縫開度9凈壓力(MPa)32.2縫孔磨阻(MPa)13.0閉合壓力(MPa)41.14閉合時(shí)間(min)90.0實(shí)例②XS21井KYC215.216層三、現(xiàn)場(chǎng)診斷、控制第31頁，共34頁。分析認(rèn)識(shí)：測(cè)試壓裂解釋微裂縫發(fā)育9條、壓降大30.14MPa/h、近井高摩阻13.0MPa、凈壓力異常高32.2MPa