浅层页岩气压裂技术总结.ppt

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1、 2012年年11月月筠连地区浅层页岩气井压裂筠连地区浅层页岩气井压裂施工阶段总结报告施工阶段总结报告汇报主要内容第一部分第一部分 地质概况地质概况第二部分第二部分 设计依据和压裂工艺设计依据和压裂工艺第三部分第三部分 压裂工作量完成情况压裂工作量完成情况第四部分第四部分 典型井例分析典型井例分析第五部分第五部分 压裂难点与存在问题分析压裂难点与存在问题分析第六部分第六部分 下步改进意见与建议下步改进意见与建议 地质概况地质概况第一部分第一部分 地质概况地质概况沐爱区域乐平组煤层厚度等值线图沐爱区域乐平组煤层厚度等值线图地质概况地质概况乐平组煤层气勘探评价井位部署图乐平组煤层气勘探评价井位部署

2、图 勘探开发目的层是二叠系上统乐平组勘探开发目的层是二叠系上统乐平组。乐平组自上而下发育乐平组自上而下发育2#、3#、4#、7#、8#、9#煤层等六套煤层。其中，煤层等六套煤层。其中，2#、3#、7#、8#煤层发育连续、稳定。煤层发育连续、稳定。地质概况地质概况l勘查区块内大部分区域的煤岩煤层气含气量大于勘查区块内大部分区域的煤岩煤层气含气量大于10m3/t；lYSL3、YSL4井的煤岩组分分析以有机组分为主，占井的煤岩组分分析以有机组分为主，占85%；lYSL3、YSL4井分析煤岩灰分约井分析煤岩灰分约26%、挥发份约、挥发份约7%，全硫低于，全硫低于3%；l顶底板力学性质（如下表）顶底板力

3、学性质（如下表）编号深度(m)抗压强度MPa软化系数抗拉强度MPa弹性模量 104 MPa泊松比干燥状态饱和状态YSL4-7+8顶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 层 位岩性深度/m压力与层理关系抗压强度软化系数抗拉强度/MPa变形特性干燥/MPa饱和/MPa弹性模量104 Mpa泊 松比2+3煤底板细砂岩506.40-506.8131.63 21.27 0.67 1.521.463 0.19 7+8煤顶板砂岩526.98-527.503

4、4.81 24.71 0.71 1.691.672 0.20 7+8煤底板砂岩535.37-536.0518.17 11.84 0.65 0.941.258 0.23 YSL4井煤层及顶板岩石力学性质测定结果表井煤层及顶板岩石力学性质测定结果表YSL3井煤层及顶板岩石力学性质测定结果表井煤层及顶板岩石力学性质测定结果表沐爱地区乐平组煤芯煤沐爱地区乐平组煤芯煤层气含量测试结果层气含量测试结果lYSL3、YSL4井井7+8#煤层含气饱和度测试较高；煤层含气饱和度测试较高；lYSL1井岩芯分析砂岩孔隙度小、渗透率低，是煤岩层很好的隔层。井岩芯分析砂岩孔隙度小、渗透率低，是煤岩层很好的隔层。井号主力煤

5、层实测含气量储层压力水分灰分挥发分兰式体积兰式压力饱和度GCdafPMadAdVdafVLdafPLdafS实实测测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井乐平组煤岩含气饱和度数据表井乐平组煤岩含气饱和度数据表 沐沐爱YSL1煤煤层隔隔层孔隙度、渗透率孔隙度、渗透率实验数据数据样品号岩心井号岩性深度(m)层位孔隙度（%）渗透率（10-3m2）YSL10053YSL1深灰色粉砂岩608.30P13.110.000439YSL1

6、0063YSL1深灰色砂岩604.87P3.020.000207YSL1008 2顶YSL1深灰色砂岩595.71P2.950.0000245地质概况地质概况地质概况地质概况井号储层压力压力梯度渗透率表皮系数调查半径储层温度MPa 10-2MPa/m md m C YSL2-1V 6.40.960.02-0.385.7131.54YSL3 9.061.750.0380.00174.8229.5 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.

7、871.060.12-3.449.7131.25沐爱区域乐平组煤层注入沐爱区域乐平组煤层注入/压降试验数据表压降试验数据表沐爱区域乐平组煤层地破试验数据表沐爱区域乐平组煤层地破试验数据表井号闭合压力闭合压力梯度破裂压力破裂压力梯度压力计深度MPa 10-2MPa/m MPa 10-2MPa/mM YSL2-1V 11.851.7812.631.9663.93YSL3 15.793.0516.743.23517.38YSL4 15.895.3617.795.99296.64YSL6 13.572.1914.042.26621.28YSL11 15.91.8216.611.91855.65YSL1

8、4 10.941.9311.372.01550.38l试井分析结果试井分析结果渗透率渗透率0.0200.18md，渗透性较差；储层压，渗透性较差；储层压力梯度力梯度0.941.7510-2MPa/m，为常压高，为常压高压储层，地层倾角大的压储层，地层倾角大的区域高于地层倾角平缓区域高于地层倾角平缓区域；闭合压力梯度区域；闭合压力梯度1.785.3510-2MPa/m，较高异常高，随地较高异常高，随地层倾角增加而升高。层倾角增加而升高。地质概况地质概况l岩石力学实验岩石力学实验岩心号岩性取 芯 深 度m实验条件实验结果围压MPa杨氏模量MPa泊松比体积压缩系数1/MPa抗压强度MPa2号煤岩59

9、4.91-595.20856900.26310-481.3井号岩心号取芯深度m岩性实验条件实验结果（MPa）围压MPa抗压强度地层最小主应力Z105井509-1号594.91-595.2煤岩569.99.7509-3号15100.9Z105井岩心三轴试验结果井岩心三轴试验结果Z105井岩心地应力大小结果井岩心地应力大小结果 昭昭105井岩石力学实验显示，煤层杨氏模量低，井岩石力学实验显示，煤层杨氏模量低，泊松比高，地层最小主应力泊松比高，地层最小主应力9.7MPa。地质概况地质概况l工区煤层总体特征工区煤层总体特征（1）煤层集中发育于）煤层集中发育于二叠系上统乐平组（二叠系上统乐平组（P2l）

10、的上岩性段，区域内）的上岩性段，区域内2#、3#、7#、8#煤层普遍发育煤层普遍发育，局部发育，局部发育4#、9#煤层，煤层，（2）煤层顶、底板岩性，以泥岩、炭质泥岩为主煤层顶、底板岩性，以泥岩、炭质泥岩为主，局部为泥质粉砂岩或细，局部为泥质粉砂岩或细砂岩。砂岩。（3）煤岩）煤岩渗透性较差渗透性较差，储层压力为常压。，储层压力为常压。（4）煤层的）煤层的闭合应力较高，闭合应力较高，基本在基本在0.018MPa/m以上，压裂改造效果可能以上，压裂改造效果可能以形成以形成水平缝水平缝为主。为主。（5）各煤层含气量均较高，）各煤层含气量均较高，2#、3#、8#煤层局部区域较低煤层局部区域较低（6）煤

11、层含水量较少。）煤层含水量较少。（7）粘土矿物）粘土矿物20%左右。左右。（8）杨氏模量低，泊松比高，煤层软杨氏模量低，泊松比高，煤层软。（9）微裂缝较发育微裂缝较发育，主次裂隙近直角相交，充填物主要为粘土。，主次裂隙近直角相交，充填物主要为粘土。第二部分第二部分 设计依据与压裂工设计依据与压裂工艺艺 煤层节理、裂缝发育，压裂液效率低、滤失大，煤层节理、裂缝发育，压裂液效率低、滤失大，难以形成长缝；难以形成长缝；煤层低温、易吸附，易受伤害；煤层低温、易吸附，易受伤害；支撑剂反吐、煤粉反吐难以控制。支撑剂反吐、煤粉反吐难以控制。煤岩较软，人工裂缝形态复杂，形成的裂缝不规则。煤岩较软，人工裂缝形态

12、复杂，形成的裂缝不规则。煤层压裂难点煤层压裂难点 设计总体原则：（1）选择性能较好的液体，尽量降低对储层的伤害；（2）选择对储层最有利的支撑剂组合，充填微裂缝，利于主缝延伸，提高导流能力；（3）单井采用常规压裂，丛式井采用干扰压裂工艺；（4）预防支撑剂、煤粉返吐及镶嵌敏感；（5）在获得初步效果的基础上进行多种模式评价；（6）在对比、总结、评估的基础上选择更适合本区的压裂模式。设计原则设计原则压裂工艺设计压裂工艺设计1）采用粉砂降滤）采用粉砂降滤 减小压裂液向地层的滤失速度，减少煤粉的出量；同时裂缝向下延伸起到很好的遮挡作用；2）选择干净活性水，降低伤害）选择干净活性水，降低伤害 瓜胶冻胶类植物

13、胶压裂液，对煤层伤害率达8789%。纤维素胶清洁压裂液伤害率在40%左右。活性水对储层的伤害在20%左右。工艺设计工艺设计（3）用覆膜砂覆膜砂将支撑剂网在套管以外，采用小排量过顶替；选择性中上部进行射孔。（4）采用三维压裂软件三维压裂软件模拟优化结果设计加砂方案。工艺设计工艺设计 根据浙江油田页岩气项目部要求，以沐爱储层地质特征根据浙江油田页岩气项目部要求，以沐爱储层地质特征为依据，进行为依据，进行三种模式压裂设计三种模式压裂设计，形成以，形成以光套管注入、高排光套管注入、高排量、活性水携砂量、活性水携砂为主的煤层气压裂配套工艺技术。为主的煤层气压裂配套工艺技术。模式模式液体配方液体配方支撑支

14、撑剂组剂组合合YSL1YSL1模式模式0.1%0.1%杀菌菌剂+2%KCL+2%表面活性表面活性剂剂+1%煤粉分煤粉分散散剂剂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中间模式模式0.05%0.05%杀菌菌剂+2%KCL+1%表面活性表面活性剂剂5050100目石英砂目石英砂+2040目石英砂目石英砂山西模式山西模式0.05%0.05%杀菌菌剂+1%KCL5050100目石英砂目石英砂+2040目石英砂目石英砂三种模式设计三种模式设计工艺设计工艺设计模式液体杀菌率(%)润湿角表面张力伤害率（%）1#山西模式0.05%杀菌剂+1%KCL95503

15、4.424.62#YSL1井模式0.1%杀菌剂+2%KCL+2%表面活性剂+1%煤粉分散剂9944.823.514.43#中间模式0.05%杀菌剂+2%KCL+1%表面活性剂985028.621.2三种压裂液体系的液体性能数据表三种压裂液体系的液体性能数据表支撑剂：支撑剂：1、石英砂：要求在、石英砂：要求在28MPa条件下，破碎率条件下，破碎率14%；2、低温可固化覆膜石英砂：在、低温可固化覆膜石英砂：在52MPa条件下，破碎率条件下，破碎率5%；3、导流能力：在、导流能力：在15MPa条件下石英砂的导流能力条件下石英砂的导流能力90m2.cm。工艺设计工艺设计l压裂施工管柱结构压裂施工管柱结

16、构：光套管压裂方式；：光套管压裂方式；l压裂施工工序压裂施工工序：通井：通井洗井洗井射孔射孔下部层加砂压裂下部层加砂压裂关井关井放喷放喷填砂填砂上部层加砂压裂上部层加砂压裂放喷、返排放喷、返排下泵。下泵。注入方式钢级下入深度m外径mm壁厚mm内径mm抗内压强度MPa抗外挤强度MPa51/2套管N80 139.707.72124.2653.3643.29压裂管柱结构数据表压裂管柱结构数据表序号设备名称单位数量负责单位12000型压裂车台52混砂车台13仪表车台14高压管汇车台15低压管汇车台16配液车台17砂罐车满足分装20/40目石英砂要求8液罐满足承装800m3活性水要求压裂施工设备备用表压

17、裂施工设备备用表工艺设计工艺设计工艺设计工艺设计1）施工砂堵的处理预案）施工砂堵的处理预案施工砂堵：立即停泵，用2mm油嘴控制放喷，放通后，用压裂车返洗井。洗通后，再试挤，如压力正常，再正常加砂。2）施工中异常情况的处理预案）施工中异常情况的处理预案（1）压力上升过快（通常净压力与时间双对数曲线斜率大于1）或压力急剧下降：停止加砂，开始顶替。（2）井口或地面管线漏：立即停泵，关井口闸门，整改后重新施工，如是注前置液阶段，前置液量要适当多打；如是加砂阶段，则开始顶替，如已无法顶替，则用油嘴控制放喷。砂堵与异常情况的处理砂堵与异常情况的处理 自自2012年年6月月6日至日至11月月15日，共设计施

18、工日，共设计施工29井次井次54个层位的压裂施工。个层位的压裂施工。压裂工作量压裂工作量第三部分第三部分 压裂工作量完成情况压裂工作量完成情况 井井组组层层数数YSL1YSL1井模式井模式中中间模式模式山西模式山西模式YSL10214644YSL2048422YSL19011464412口口单单井井18压裂工作量压裂工作量 压裂施工井统计压裂施工井统计压裂工作量压裂工作量l 10个层位施工顺利；个层位施工顺利；l4个层位在施工过程中出现加砂困难的情况；个层位在施工过程中出现加砂困难的情况；l以以YSL105-2井井C2+C3号层最为典型，该井因加砂号层最为典型，该井因加砂未达到设计要求返工一次

19、未达到设计要求返工一次。102井组井组7口井施工简况：口井施工简况：压裂工作量压裂工作量l 12个层位施工顺利；个层位施工顺利；l2个层位在加砂施工过程中出现压力上升快的情况个层位在加砂施工过程中出现压力上升快的情况；l1901-1和和1901-3井在施工过程中出现了互串的现象，井在施工过程中出现了互串的现象，后面的井层采取了中途停泵的措施成功避免了互串的后面的井层采取了中途停泵的措施成功避免了互串的情况。情况。1901井组井组7口井施工简况：口井施工简况：压裂工作量压裂工作量l204井组井组4口井口井8个层位施工均比较顺利。个层位施工均比较顺利。l12口单井口单井18个层位中个层位中YSL

20、33一口井施工压力较高。一口井施工压力较高。其它井组施工简况：其它井组施工简况：施工规模小结施工规模小结第四部分第四部分 施工规模与典型井例分析施工规模与典型井例分析 C2+C3层：层：压裂液平均用量：压裂液平均用量：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 比比7.1%。C7+C8层：层：压裂液平均用量：压裂液平均用量：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%。压裂分析压裂分析 C2+C3层：层：地层破裂压力：地层破裂压力：13.3-

21、26.5MPa；平均停泵压力：平均停泵压力：17.1MPaC7+C8层：层：破裂压力破裂压力:22.7-46MPa；平均停泵压力：平均停泵压力：16.4MPa 38%左右的井没有明显的破裂压力。左右的井没有明显的破裂压力。破裂压力变化幅度大，说明各井的岩石物性破裂压力变化幅度大，说明各井的岩石物性差异大，储层在平面上的非均质性较强。差异大，储层在平面上的非均质性较强。施工压力施工压力压裂分析压裂分析施工顺利井施工顺利井典型井例分析典型井例分析YSL1901-6射孔数据表射孔数据表测井解释成果测井解释成果井 号压裂层序煤层号射孔井段备 注顶深（m）底深（m）厚度（m）YSL1901-6第二层C2

22、611.8 612.6 0.8 C3623.1 624.1 1.0 626.1 627.0 0.9 施工顺利井施工顺利井典型井例分析典型井例分析YSL1901-6储层特点储层特点压裂难点压裂难点压裂对策压裂对策薄薄互互层层分分布布，储储隔层应力差较小隔层应力差较小单单层层进进液液量量小小，缝缝内内摩阻高，缝高控制难摩阻高，缝高控制难（1 1）分分C2+C3C2+C3和和C7+C8C7+C8分分层层压压裂裂，采取填砂分层法；采取填砂分层法；（2 2）前前置置液液变变排排量量造造缝缝、多多级级段塞打磨段塞打磨低杨氏模量低杨氏模量塑塑性性强强、支支撑撑剂剂易易嵌嵌入入高强度支撑剂尾追高强度支撑剂尾追

23、压后压降速率大压后压降速率大滤失较大滤失较大前前置置液液段段塞塞降降滤滤、低低起起步步小小增增幅多级加砂幅多级加砂闭闭合合应应力力梯梯度度高高，区区域域非非均均质质性性强强；室室内内实实验验及及可可借借鉴资料少鉴资料少裂裂缝缝形形态态复复杂杂，扩扩展展规规律律和和区区域域应应力力条条件件认识有限认识有限合合理理排排量量、优优化化前前置置液液百百分分数数、加强施工过程中的实时调控加强施工过程中的实时调控压裂难点与对策压裂难点与对策施工顺利井施工顺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%杀菌剂杀菌剂+1%KCL三维压裂软件模拟优化结果：裂缝剖面施工排量

24、m3/min5-7支撑缝长 m73.36 前置液量m3285动态缝长 m78.25携砂液量 m3420缝高m15.55顶替液量 m37.2支撑剂量 m328.7总液量 m3750 平均砂液比%8.1 加砂方案加砂方案施工顺利井施工顺利井典型井例分析典型井例分析YSL1901-6压裂液用量：压裂液用量：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%施工压力施工压力18.7-22.4MPa 该井破裂压力明显（该井破裂压力明显（23MPa），排量提至），排量提至7m3/min时裂时裂缝均匀延伸，造逢充分；也说明裂缝连通性好，充填物少，缝均匀延伸，造逢充分

25、也说明裂缝连通性好，充填物少，具有一定的渗透性。具有一定的渗透性。施工顺利井施工顺利井典型井例分析典型井例分析YSL102-5中间模式配方：中间模式配方：0.05%杀菌剂杀菌剂+1%KCL+1%表面活性剂表面活性剂 YSL102-5井井C2+C3号层号层破裂压力明显破裂压力明显，易造缝且造缝比较充分，易造缝且造缝比较充分，煤层进砂煤层进砂后不敏感，压裂施工难度小后不敏感，压裂施工难度小。该井的设计思路是，在小排量的水力作用下将地。该井的设计思路是，在小排量的水力作用下将地层压开，逐步提高排量扩充缝宽和逢高且增加逢长同时将近井地带的煤粉推至层压开，逐步提高排量扩充缝宽和逢高且增加逢长同时将近井

26、地带的煤粉推至裂缝远端，利用粉砂进行降低裂缝滤失率，同时两步段塞反复打磨裂缝边角，裂缝远端，利用粉砂进行降低裂缝滤失率，同时两步段塞反复打磨裂缝边角，加砂中后期设计中顶，试探地层敏感程度，确保达到设计改造的目的。加砂中后期设计中顶，试探地层敏感程度，确保达到设计改造的目的。施工顺利井施工顺利井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%杀菌菌剂+2%KCL+2%表面活性表面活性剂剂+1%煤粉分散煤粉分散剂剂 YSL1901-1井井C7+C8#总液量总液量1035m3，加砂量，加砂量37.7m3；平均砂比；平均砂比8.2%.该井该井破裂压力不明显，破裂压

27、力不明显，施工压力：施工压力：25-32MPa，砂比从砂比从3%依次提高到依次提高到14.9%。加砂中期压力出现明显下降（加砂中期压力出现明显下降（18MPa），但加砂施工顺利。），但加砂施工顺利。分析该井层多裂缝发育，裂缝处于半充填状态，虽有一定滤失，但滤失不大。分析该井层多裂缝发育，裂缝处于半充填状态，虽有一定滤失，但滤失不大。施工异常井施工异常井典型井例分析典型井例分析YSL102-6中间模式配方：中间模式配方：0.05%杀菌剂杀菌剂+1%KCL+1%表面活性剂表面活性剂测井解释数据测井解释数据施工异常井施工异常井典型井例分析典型井例分析YSL102-6（C2+3)异常点：压力上升快、波

28、动明显。异常点：压力上升快、波动明显。在注完前置液在注完前置液开始以开始以3%砂比加砂比加50/100目粉砂，加至目粉砂，加至1 m3时由于压力有上升的趋势停砂时由于压力有上升的趋势停砂需改变施工程序。需改变施工程序。难度分析：难度分析：该井施工难度大，煤层偏向于多孔、松散至该井施工难度大，煤层偏向于多孔、松散至弱胶结状态，不利于人工裂缝形成，压裂过程弱胶结状态，不利于人工裂缝形成，压裂过程中煤层进砂敏感。中煤层进砂敏感。技术措施：技术措施：1 1、减少粉砂使用量，防止通道堵塞；、减少粉砂使用量，防止通道堵塞；2 2、采取多级段塞式加砂；、采取多级段塞式加砂；3 3、适当降低砂比；、适当降低砂

29、比；施工异常井施工异常井典型井例分析典型井例分析YSL102-6施工异常井施工异常井典型井例分析典型井例分析YSL102-6 结果：结果：用液用液347.9 m3，分分四个段塞四个段塞，设计加砂，设计加砂10.1m3实际加实际加砂砂10.9 m3，其中其中50/100目粉砂目粉砂1 m3，20/40目石英砂目石英砂9.9 m3，砂比，砂比3%-8.9%，平均砂，平均砂比比5.9%。施工施工压力压力29.1-23.1（Mpa），停泵压力），停泵压力17.4。30min后压降到后压降到12.3Mpa。施工异常井施工异常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33对比分析对比分析YS

30、L31施工异常情况：施工异常情况：起始压力高达起始压力高达33MPa、被迫停泵，重新施工时地、被迫停泵，重新施工时地层进砂敏感，多级段塞加砂也没达到设计加砂量。层进砂敏感，多级段塞加砂也没达到设计加砂量。设计加砂量设计加砂量27.59m3、砂比、砂比10.2%；实际加砂；实际加砂9.9m3、砂比、砂比5.5%；施工异常井施工异常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33对比分析对比分析YSL32施工异常情况：同施工异常情况：同YSL31。设计加砂量设计加砂量24.71m3、砂比、砂比10.5%；实际加砂；实际加砂19.2m3、砂比、砂比7%；施工异常井施工异常井典型井例分析典

31、型井例分析YSL31、YSL32、YSL33对比分析对比分析YSL33井技术措施：井技术措施：1）起泵压力较高时，降低或取消段塞中的粉砂使用量，）起泵压力较高时，降低或取消段塞中的粉砂使用量，改为改为中砂打磨中砂打磨；2）设计）设计两套方案两套方案，压力较高或段塞进入地层后压力升，压力较高或段塞进入地层后压力升高影响后期施工可酌情提高前置液使用比例，执行备用高影响后期施工可酌情提高前置液使用比例，执行备用泵注程序（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%以内；以内；施工异常井施工异常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33对比分析对比分析项目序号液体

32、 名称排 量m3/min纯液量m3砂比携砂液密度t/m3砂量m3累计砂量m3时间min累计液量 m3加砂 类型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5-633.531.031.012.015.681335-6651010.8198前置液合计1972.012.0140.51982携砂液5-65531.031.653.669.332545-65041.0425.668.533055-64051.0527.666.873475-63571.152.4510.16.083835-63091.

33、182.712.85.274155-610101.2113.81.774255-68.3121.23114.81.48434 20/40目覆膜砂携砂液合计228.312.814.839.34343顶替液5-69.811.63444合计435.114.814.881.5444备注1)根据施工压力情况，泵注排量控制在5.07.0方。2)如果滤失过高，增加50方前置液，如滤失不大可减少粉砂用量，后期无法提高砂比至设计值，则后期砂比控制在10%以内3)顶替液阶段采用“逐台停车”的方法降低顶替排量4）按设计要求,严格控制顶替量，施工限压50MPaYSL33井施工方案一施工异常井施工异常井典型井例分析典型

34、井例分析YSL31、YSL32、YSL33对比分析对比分析YSL33井施工方案二项目序号液体 名称排 量m3/min纯液量m3砂 比携砂液密度t/m3砂 量m3累计砂量m3时间min累计液量m3加砂类型1前置液1.7-455118.3555-5.233.531.031.011.016.8289.150/100目粉砂5-5.227105.411620/40目石英砂5-5.233.531.031.012.016.821505-5.2651013215前置液合计2142.012.0150.42152携砂液5-5.24531.031.353.369.162615-5.24541.041.85.169.

35、223075-5.23551.051.756.917.213435-5.23271.152.249.156.673765-5.22091.181.8114.223985-5.210101.21122.124085-5.28.3121.23112.91.7841720/40目覆膜砂携砂液合计195.310.912.940.44173顶替液5-5.29.811.96427合 计419.112.912.992.7427备注1)根据施工压力情况，泵注排量控制在1.7-5.2方。2)如果滤失过高，增加50方前置液，如滤失不大可减少粉砂用量，后期无法提高砂比至设计值，则后期砂比控制在10%以内3)顶替液阶

36、段采用“逐台停车”的方法降低顶替排量4）按设计要求,严格控制顶替量，施工限压50MPa施工异常井施工异常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33对比分析对比分析 因压力高采用第二套方案，设计加砂量因压力高采用第二套方案，设计加砂量12.9m3、砂比、砂比6.6%；实际加砂；实际加砂13m3、砂比、砂比7%；施工异常井施工异常井典型井例分析典型井例分析YSL31、YSL32、YSL33对比分析对比分析 通过通过3口井的施工情况分析口井的施工情况分析,认为：认为：该块原始地层压力较高该块原始地层压力较高,天然裂缝较发育天然裂缝较发育,滤失较大造成地层进砂敏感滤失较大造成地层进砂

37、敏感,借鉴借鉴YSL31井、井、YSL32井的施工经验，优化了井的施工经验，优化了YSL33井的施工程序，井的施工程序，才用小排才用小排量下裂缝起造，然后试探性的逐步提高排量，增加前置液比列，量下裂缝起造，然后试探性的逐步提高排量，增加前置液比列，经现场压力情况分析，该层压裂不具备采用粉砂降滤的条件，经现场压力情况分析，该层压裂不具备采用粉砂降滤的条件，决定取消两个粉砂的段塞，改用中砂打磨，且试探地层吞砂能决定取消两个粉砂的段塞，改用中砂打磨，且试探地层吞砂能力，正式加砂阶段砂比在小阶段下逐步提高，最高砂比控制在力，正式加砂阶段砂比在小阶段下逐步提高，最高砂比控制在10%以下。施工中后期压力平

38、稳，顺利完成施工任务。以下。施工中后期压力平稳，顺利完成施工任务。问题分析问题分析第五部分第五部分 压裂问题分析压裂问题分析 通过压裂井的施工分析，可以看出：使用通过压裂井的施工分析，可以看出：使用活性水压裂液由于滤失的活性水压裂液由于滤失的 影响，相对用液量影响，相对用液量较大；煤层气压裂多裂缝、裂缝形态复杂的较大；煤层气压裂多裂缝、裂缝形态复杂的特点，使裂缝前进的流体阻力增大，从而使特点，使裂缝前进的流体阻力增大，从而使部分井层施工时出现异常压力值。部分井层施工时出现异常压力值。进一步分析施工曲线，施工压力的主要有进一步分析施工曲线，施工压力的主要有四种类型：四种类型：（1）压力比较稳定压

39、力比较稳定：现场乐平组煤层施工占现场乐平组煤层施工占43%左右左右，造逢和滤失与注入达到动态平衡，裂缝内压力基本稳定。这是比较好的类型，容易达到设计要求的加砂量。（2）压力波动类型压力波动类型：现场乐平组煤层施工占现场乐平组煤层施工占40%左右左右，由于煤层内渗透率和应力的非均质性以及煤层裂缝和微裂缝发育：导致滤失量和裂缝缝宽的频繁变化，难以稳定。这种异常压力类型必须控制排量和砂比。问题分析问题分析问题分析问题分析压力稳定型压力稳定型压力波动型压力波动型压力上升型压力上升型压力下降型压力下降型施工曲线分析施工曲线分析（3）压力上升：压力上升：最难施工的类型。现场乐平组煤层施现场乐平组煤层施工占

40、工占15%左右左右，可能是由于煤层渗透率较差或较致密，造成缝长的扩展受到限制，如果上升太快，可能是由于煤粉运移到裂缝端部或支撑剂桥堵。（4）压力下降：压力下降：比较理想类型，现场乐平组煤层施工现场乐平组煤层施工占占2%左右左右，表明天然裂缝系统正在连通。但应注意低应力层等影响.由于煤层孔隙结构和渗流特性的复杂性，压裂施工由于煤层孔隙结构和渗流特性的复杂性，压裂施工效果不能仅仅依靠现场施工曲线，还应结合地质构造和效果不能仅仅依靠现场施工曲线，还应结合地质构造和将来的排采效果进行综合评价。将来的排采效果进行综合评价。问题分析问题分析l通过对通过对102井组井组7井次井次14个层位的压裂情况，可以看

41、出在同一个层位的压裂情况，可以看出在同一井组，同一层号的煤层地质参数差异较大，非均质性强；井组，同一层号的煤层地质参数差异较大，非均质性强；l随着压裂裂缝的延伸，部分人工裂缝沟通了更多的天然裂隙，随着压裂裂缝的延伸，部分人工裂缝沟通了更多的天然裂隙，从而加大滤失条件；从而加大滤失条件；l压裂施工压力升高，天然裂隙内流体压力升高，裂隙扩张增压裂施工压力升高，天然裂隙内流体压力升高，裂隙扩张增加导致滤失加大；加导致滤失加大；l由于煤层本身的低渗和可塑性，在导致裂隙扩张的同时也能由于煤层本身的低渗和可塑性，在导致裂隙扩张的同时也能形成了形成了“压缩带压缩带”。问题分析问题分析结合储层分析结合储层分析

42、l渗透率渗透率0.0200.18md，渗透性较差，渗透性较差l储层压力梯度储层压力梯度0.941.7510-2MPa/ml闭合压力梯度闭合压力梯度1.785.3510-2MPa/ml闭合应力较高，基本在闭合应力较高，基本在0.018MPa/m以上以上v人工裂缝形态复杂，既有水平缝又有垂直缝，或水平缝和垂直人工裂缝形态复杂，既有水平缝又有垂直缝，或水平缝和垂直缝交错形成；缝交错形成；v同一井组裂缝走向因素的影响导致压裂施工中互串的现象；同一井组裂缝走向因素的影响导致压裂施工中互串的现象；问题分析问题分析目前面临的施工难题目前面临的施工难题问题分析问题分析1 1、对储层的认识还不到位，、对储层的认

43、识还不到位，特别是特别是C2+C2+C C3 3层；层；2 2、平面构造不是很清楚，是否、平面构造不是很清楚，是否存在断层、储层变化；存在断层、储层变化；目前面临的施工难题目前面临的施工难题第六部分第六部分 下步改进意见与建议下步改进意见与建议 l结合前段时间所施工过的压裂井的经验，结合前段时间所施工过的压裂井的经验，去伪存真，反复进行裂缝模拟，确保设去伪存真，反复进行裂缝模拟，确保设计质量；计质量；l根据浙江油田各级领导的安排，以整体根据浙江油田各级领导的安排，以整体设计为指导思路，借鉴前期施工成功和设计为指导思路，借鉴前期施工成功和失败的经验与教训，保质保量完成后面失败的经验与教训，保质保

44、量完成后面的工作。的工作。异常压力井泵注程序（压力异常压力井泵注程序（压力异常压力井泵注程序（压力异常压力井泵注程序（压力2525MPaMPa）l加大压裂起始阶段低排量的用液量，防止压敏且有利加大压裂起始阶段低排量的用液量，防止压敏且有利于煤层开裂；于煤层开裂；l加大前置液用量到总液量的加大前置液用量到总液量的40-50%；l分段注砂打磨降低施工难度，根据区块情况调整段塞分段注砂打磨降低施工难度，根据区块情况调整段塞砂的使用类型和使用比例，段塞阶段砂比应控制在砂的使用类型和使用比例，段塞阶段砂比应控制在5%以内。以内。l减少粉砂，加大减少粉砂，加大20/40目砂（或低密度砂）用量；目砂（或低密

45、度砂）用量；l降低施工的平均砂比到降低施工的平均砂比到10%左右。左右。改进意见改进意见下步初步改进意见下步初步改进意见前置液阶段：前置液阶段：前置液阶段：前置液阶段：l 大液量活性水压裂液，将煤粉冲至裂缝远端大液量活性水压裂液，将煤粉冲至裂缝远端;l 前置液以较高的比例泵注细砂后，堵塞高渗层及降前置液以较高的比例泵注细砂后，堵塞高渗层及降滤，有利于起泵后沿面割理发育的水平缝的延伸；滤，有利于起泵后沿面割理发育的水平缝的延伸；l 对潜在天然裂缝发育的地层，宜将前置液百分数与对潜在天然裂缝发育的地层，宜将前置液百分数与净压力大小及潜在天然裂缝的临界张开压力有机统一起净压力大小及潜在天然裂缝的临界

46、张开压力有机统一起来，防止过高的前置液量造成早期砂堵的现象出现来，防止过高的前置液量造成早期砂堵的现象出现。改进意见改进意见下步初步改进意见下步初步改进意见携砂液阶段：携砂液阶段：l携砂液达到携砂液达到50%左右后将高砂比支撑剂过顶入煤层后左右后将高砂比支撑剂过顶入煤层后停泵停泵15-30min；l重新施工，将支撑剂冲至裂缝远端，且将支撑剂充填重新施工，将支撑剂冲至裂缝远端，且将支撑剂充填在裂缝的远端，并且煤层中部分区块应力发生变化，有在裂缝的远端，并且煤层中部分区块应力发生变化，有利于防止邻井压裂裂缝互串。利于防止邻井压裂裂缝互串。改进意见改进意见下步初步改进意见下步初步改进意见改进意见改进

47、意见下步初步改进意见下步初步改进意见压裂施工改造是开采煤层气的重要方法，压裂施工改造是开采煤层气的重要方法，以套管注入、高排量、活性水携砂为主的以套管注入、高排量、活性水携砂为主的煤层气清水压裂配套技术基本满足了乐平煤层气清水压裂配套技术基本满足了乐平组改造的要求；但目前该工艺技术尚不完组改造的要求；但目前该工艺技术尚不完善，压裂液、支撑剂等技术是借鉴的外部善，压裂液、支撑剂等技术是借鉴的外部经验，施工参数及工艺有待于优化研究。经验，施工参数及工艺有待于优化研究。下下 步步 建建 议议下下 步步 建建 议议 为摸索高效开采煤层气的储层改造技为摸索高效开采煤层气的储层改造技术，针对沐爱探区浅层乐

48、平组地层低孔低术，针对沐爱探区浅层乐平组地层低孔低渗、多裂缝等复杂特点，建议：渗、多裂缝等复杂特点，建议：1 1、开展储层敏感性研究，搞清煤气层的伤、开展储层敏感性研究，搞清煤气层的伤害因素，为减少储层污染、提高改造技害因素，为减少储层污染、提高改造技术和减少排采见气时间打下基础术和减少排采见气时间打下基础；下下 步步 建建 议议 2 2、在前期压裂技术的基础上，结合煤层、在前期压裂技术的基础上，结合煤层的实际条件，以储层地应力研究为基础，的实际条件，以储层地应力研究为基础，开展不同压裂方式的裂缝形态、导流能开展不同压裂方式的裂缝形态、导流能力研究以及压裂液对储层伤害研究，通力研究以及压裂液对储层伤害研究，通过综合研究，确定合理的裂缝参数和压过综合研究，确定合理的裂缝参数和压裂改造优化设计方案。以进一步提高压裂改造优化设计方案。以进一步提高压裂的针对性和成功率。裂的针对性和成功率。汇报结束！汇报结束！敬请领导专家批评指正！敬请领导专家批评指正！