压裂模拟实验报告.doc

中国石油大学采油工程实验报告 实验日期： 2016.5.6 成绩： 班级： 物理1303 学号： 1309030306 姓名： 孙元兴 教师： 战永平 同组者： 压裂模拟实验2016实验目的2分) (1) 水力压裂是利用超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，此压力大于井壁附近的 地层岩石抗张强度时 ，便在井底附近产生；继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和 。 2) 压裂液是一个总称，根据压裂过程中注入的压裂液在不同施工阶段的任务可分为 、 携砂液、 顶替液 三种。 (3) 当井壁上存在 的达到井壁岩石抗拉强度，将垂直裂缝 (4) 裂缝内的浓度是指 裂缝内所的质量闭合的砂浓度上所含支撑剂的质量实验内容分，共0分 (1) 破裂压力梯度 (2) 裂缝导流能力3) 全悬浮压裂液：压裂液的粘度足以把支撑剂完全悬浮起来，在整个施工过程中没有支撑剂的沉降，停泵后支撑剂充满整个裂缝内，携砂液到达的位置就是支撑剂充填的位置。 (4) 地面砂比：单位体积混砂液中所含支撑剂的质量或者说支撑剂体积与压裂液体积之比。 (5) 增产倍数： 3. 实验2) (1) 压裂施工设备由地面设备和压裂车组两部分组成。 地面设备主要包括 压裂管汇 、 蜡球管汇 、 压裂井口装置 ； 压裂车组包括 泵车 、 罐车 、 混砂车、 仪表车 、 水泥车 。 (2) 泵车的作用：一是 泵送液体 ；二是 使液体升压 ；4. 数据处理（写出算例）（30分） 选用单层数据进行举例： (1) 计算闭合压力一组数据即可一组数据即可 (3) 用二项式公式计算120KN载荷能力横纵坐标名称与单位 答：关于所涉及到的公式的说明： 由公式： 知： 即要算题目要求的导流能力只需要求出未知的A即可，具体的过程如下： 由 知， 该曲线对应的截距的绝对值就是要求的A，经计算得：注意式中的单位，其中Q 的单位为(m3/d) P的单位为(MPa) x 0.047121 0.045696 0.043824 0.040176 0.0384 y 0.002088697 0.002047312 0.001984783 0.001880899 0 作图知： 由图读出A=0.00132 所以，由计算得，注意，其中：=86.4，的单位(m3/d)；的单位(mPa·s)；的单位(MPa)。 (4) 画出裂缝导流能力与闭合压力之间的关系，并分析横纵坐标名称与单位。 由图可知，裂缝的导流能力不随闭合压力的变化而变化，这就表明在实验采用的闭合压力时，支撑剂没有被压碎，所形成的裂缝的几何尺寸以及渗流能力并没有改变，所以导流能力不随闭合压力减小。 5. 问题（26分） (1) 简述水力压裂增产增注原理8分) 答：①通过降低井底附近地层中流体的渗流阻力。通过对地层增加裂缝，具有解堵和增加孔隙度的作用。 ②改变流体的渗流状态。使原来的径向流动改变为油层与裂缝的近似单向流动和裂缝和井筒间的单向流动，消除了径向节流损失，大大降低了能量消耗。 请画出压裂过程井底压力变化曲线，并指出破裂压力，裂缝延伸压力8分) 图中Pf为破裂力裂缝延伸压力。(3) 简述常规压裂对压裂液和支撑剂的性能要求10分) 答：对于压裂液的性能要求：滤失少、携砂能力强、摩阻低、稳定性好、与油气层配伍性好、残渣少、易返排、货源广、便于配制、价格便宜。 对于支撑剂的性能要求：粒径均匀、强度大，破碎率小、圆度和球度高、杂质含量少、来源广，价廉。 实验报告数据记录见下页： 5