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1、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；,4,2、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)
2、 确定压裂方式 (4) 确定施工泵压,5,(5)确定压裂所需功率,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,6,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
3、LD (一组数据) 3. 确定H,A (有效缝面积),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,9,7. 确定压裂液总量 (若干组数据) V=Qt 8. 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=23d支撑剂 12. 成
4、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2.510-3m2, (8) 地层温度80C,11,(9) 井径9”,(10) 油层套管5”,油管 2” ,(11)流体压缩系数610-3 (MPa)-1,(12) 岩石弹性模量 2.5104MPa, 泊松比值0.25 (13) 地层油粘度 210-3 PaS, (14) 井距 40040
5、0 m2.,12,2. 压裂液参数 (1) 流态指数 n=1.0, (2) 稠度系数K=0.03NSn/m2(PaSn), (3)密度1000kg/m3,(4) C3=910-3 m/(min), (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1.8 m3/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/m2,13,4.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
6、.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 tLaWfKfWfJf/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 = 0.0182500=45.0MPa 2.闭合压裂: PC =PF-Pf=45.0-1
7、5.0=30.0MPa 图717 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 =50 4.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：,15,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=20050%=100m 5.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:,(二) 确
8、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,16,2.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2650 Kg计算,5求携砂液:采用砂比15% 9.19/15%=61.3 m3,18,6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=70M3,检验前置液用量： t=V/Q=70/1.8=38.9 min,19,ds=0.42-0.84mm W 2-3ds 前位置液用量能满足支撑剂进入裂缝的要求,（三）确定泵压及压裂功率 1泵压,KPa,2功率,20,3.压裂车台数,取压裂车台数n=3（台）,
