辽河油田实习小结报告(7)

3.5 稠油热采技术

1、稠油分注技术

（1）分层定量注气技术 （2）稠油分层配气技术 （3）分层自动配气技术 （4）防砂井分注技术 （5）侧钻井注气技术 （6）高温堵水调层技术 2、蒸汽驱注气配套技术

（1）蒸汽驱高温长效隔热工艺技术

（2）分层气驱工艺技术（提高稠油油藏均衡动用程度） （3）SAGD间歇注气技术 （4）水平井均匀注气技术

<1> 水平井多点注气技术 <2> 水平井分段注气技术 <3> 水平井双管注气技术 （5）不压井作业气驱井口 （6）不压井作业采油井口

3.6 水力压裂技术

1、基础知识

（1）水力压裂作用

<1> 发展历程

① 首次压裂试验，1947年， Stanolind(BP Amoco)，美国 Kansas的Houghton油田，碳酸盐岩，4层，稠化凝固汽 油，未加支撑剂

压裂效果较差，结论：压裂不如酸化有效

同年，在美国东Teaxs的Woodbine油田，砂岩，胶化矿场 原油，16目石英砂，取得成功

1949年，Halliburton获得专利，商业化作业，迅速推广

专利规定携砂液为通过滤纸的粘度大于30mPa·s液体，其它 未获得许可证的公司水和砂进行压裂作业

② 第一代压裂(1940’-1970’)：小型压裂

加砂量10m3左右，近井地带解堵 第二代压裂(1970’-1980’)：中型压裂 加砂量100m3内，储层改造

第三代压裂(1980’-1990’)：端部脱砂压裂 中高渗储层，双倍缝宽，高导流能力

第四代压裂(1990’- )：大型压裂和开发压裂 砂量超过100m3，成为一种开发方式 第五代压裂(2000’-)：水平井压裂

<2> 水力压裂增产机理 解除污染

沟通储层 导流能力 改变流态

<3> 造缝机理 图示如下：

2）酸化作用

<1> 砂岩酸化机理：

盐酸与碳酸盐矿物反应：

CaCO3+2HCl CaCl2+CO2 +H2O

CaMg(CO3)2+4HCl CaCl2+ MgCl2 +2CO2 盐酸与铁质矿物反应：

+2H2O

（ Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O FeS+2HCl FeCl2+H2S

如果土酸中的盐酸量不够，不能完全溶解地层中的碳酸盐矿物，则

氢氟酸将与碳酸盐矿物反应，生成CaF2沉淀，堵塞孔道。

CaCO3+2HF CaF2 +H2O+CO2

CaMg(CO3)2+4HF CaF2 + MgF2

+2H2O+2CO2

氢氟酸与石英、粘土矿物反应： SiO2+ 4HF SiF4+2H2O SiF4+2HF H2SiF6

Si3AlO8Na+22HF NaF+AlF3+3H2SiF6+8H2O Al4(Si4O10)(OH)8+36HF 4H2SiF6+4AlF3+18H2O <2> 碳酸盐岩酸化作用机理

盐酸与方解石、白云岩反应：

CaCO3+2HCl CaCl2+CO2 +H2O

CaMg(CO3)2+4HCl CaCl2+MgCl2+CO2 +2H2O 甲酸(蚁酸)与方解石、白云岩反应：

CaCO3+2HCOOH Ca(COOH)2+CO2 +H2O

CaMg(CO3)2+4COOH Ca(COOH)2+Mg(COOH)+2CO2

+2H2O

乙酸(醋酸)与方解石、白云岩反应：

CaCO3+2H(CH2COOH) Ca(CH2COOH)2+CO2 +H2O CaMg(CO3)2+4H(CH2COOH)

Ca(CH2COOH)2+Mg(CH2COOH)2

+2CO2 +2H2O

2、压裂酸化工艺 （1）压裂施工方法

油管注入 油套环空注入 油套混合注入 （2）酸化施工方法

酸洗

基质酸化 酸化压裂

（3）压裂酸化施工工艺

常规压裂酸化工艺 分层压裂酸化工艺 投球法压裂酸化工艺 限流法压裂酸化工艺

3、设备

（1）压裂车 组成：

运载车、发动机、传动箱、压裂泵、仪表监控系统、液气控制系统 （2）混砂车

组成：

运载车、发动机、仪表控制系统、输砂系统、管汇系统、液气控制系

统

（3）仪表车 组成：

显示和分析单元、单机控制单元、控制单元、通讯连接单元 （4）管汇车 （5）运砂车 4、工具

1、Y511系列压裂酸化封隔器

2、Y531系列压裂酸化封隔器 3、Y422系列压裂酸化封隔器 4、可捞式压裂酸化桥塞 5、轻便压裂酸化井口 6、千型压裂酸化井口 7、压裂酸化井口保护器 8、压裂酸化投球器

5、压裂液 （1）种类

水基压裂液

油基压裂液 乳化压裂液 泡沫压裂液 酸基压裂液 醇基压裂液

清孔液 前置液 预前置液 前垫液 携砂液 顶替液

低温压裂液 中温压裂液 高温压裂液 （2）配制要求

(1)保证所有配液设备清洁，不应含有任何以往配液残留物。 (2)保证储液大罐、运输罐车清洁，装液前必须进行认真清洗。 (3)在工程设计中心技术人员的指导、监督下，严格按配方配制压裂 液，保证压裂液性能达到要求指标。

(4)配液过程中,保证所有罐中液体循环均匀。

(5)压裂施工前,逐罐取样检测压裂液粘度、PH?值和交联性,在施工过 程中,还应对压裂液进行取样观测，以保证压裂液性能达到要求。 (6)准确控制压裂液添加剂的加入速度，尤其是交联剂、破胶剂。 (7)在施工过程中,取样抽检压裂液交联情况。 (8)保证混砂车上添加剂泵计量准确无误。

6、压裂工程设计

（1）压裂工程设计主要内容 油井基本数据

压裂层数据

压前试油、生产情况 压裂依据 压裂目的

压裂施工参数（注砂程序、施工压力预测等）

压裂材料设计及准备（压裂液、支撑剂、降滤失剂等） 压裂工具设计（井口、封隔器、桥塞等） 压裂设备设计及要求

裂缝参数及增产效果模拟计算结果 压裂管柱设计及压前作业要求 压后返排、投产要求 安全、环保注意事项 资料录取要求

（2）压裂工程设计基本数学模型

二维压裂模型 拟三维压裂模型 全三维压裂模型 集总的综合压裂模型

7、水力压裂现场施工

（1）水力压裂现场施工工序

（1）循环：压裂车排量由小到大，逐台循环，为了鉴定各种设备性能，

检查管线是否畅通，各台泵的进出水情况；

（2）试压：检查井口总闸门以上设备承压情况，试验压力为1.2-1.5倍

预测泵压，2-3min不刺不漏、压力不降为合格；

（3）预压：关键是判断裂缝是否压开

根据机械设备判断，造缝前泵动力负荷加大，声响沉重， 排气管冒浓 烟或火焰，混砂罐液面平稳，造缝后动力机声响松动，排气正常，混 砂罐液面翻滚，表明裂缝形成；

根据压裂施工曲线中压力的变化情况判断。

（4）加砂：初始砂比一般5-10%左右，2-3MPa压力波动正常； （5）顶替：严禁过量 （6）返排

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