1、 高能气体压裂高能气体压裂 声波法(主要是超声波)声波法(主要是超声波)水力振荡法水力振荡法 电脉冲法电脉冲法 人工地震法人工地震法增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法1-主要机理主要机理 作用于近井地带及油层,解除作用于近井地带及油层,解除井筒附近的污染及改善油层的孔井筒附近的污染及改善油层的孔隙结构与渗透性;作用于地层流隙结构与渗透性;作用于地层流体(主要是原油),改善其流变体(主要是原油),改善其流变性。性。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法2-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas High Energy Gas FracturingFracturi
2、ng)利用火药或推进剂在油、气、水井中有利用火药或推进剂在油、气、水井中有控制地燃烧,产生大量超过地层最大就地控制地燃烧,产生大量超过地层最大就地应力值的高温高压气体,以脉冲加载方式应力值的高温高压气体,以脉冲加载方式作用于地层,使井筒周围地层岩石发生破作用于地层,使井筒周围地层岩石发生破裂,形成不受地应力控制的多条裂缝。裂,形成不受地应力控制的多条裂缝。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法3-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)High Energy Gas Fracturing)1.1.增产(注)机理增产(注)机理 造缝作用造缝作用
3、热力作用热力作用 物理化学作用物理化学作用 增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法4-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)High Energy Gas Fracturing)1.1.增产(注)机理增产(注)机理 1 1)造缝作用)造缝作用 井筒附近地层产生多条、多方位随机的径向裂井筒附近地层产生多条、多方位随机的径向裂缝,在地层岩石应力作用下产生剪切错位,使缝面缝,在地层岩石应力作用下产生剪切错位,使缝面凹凸处相错,同时裂缝面处岩石产生少量碎屑也能凹凸处相错,同时裂缝面处岩石产生少量碎屑也能支撑裂缝,改善了地层的渗流能力。支撑裂缝,改善了
4、地层的渗流能力。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法5-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)High Energy Gas Fracturing)1.1.增产(注)机理增产(注)机理 2 2)热力作用)热力作用 热力作用可清除近井地带的沥青质、胶热力作用可清除近井地带的沥青质、胶质、石蜡等沉积物的堵塞和使原油降粘。质、石蜡等沉积物的堵塞和使原油降粘。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法6-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)High Energy Gas Fracturing)1.1
5、增产(注)机理增产(注)机理 3 3)物理化学作用)物理化学作用 爆炸所产生的冲击波作用于地层可疏通孔隙通道,降爆炸所产生的冲击波作用于地层可疏通孔隙通道,降低毛管力,使原油降粘等。化学反应的生成物(如低毛管力,使原油降粘等。化学反应的生成物(如COCO,COCO2 2,N N2 2,NONO,HClHCl等气体)进入地层后,前三种气体易溶于原等气体)进入地层后,前三种气体易溶于原油、降低原油粘度、提高原油溶解石蜡、胶质及沥青质的油、降低原油粘度、提高原油溶解石蜡、胶质及沥青质的能力;后两种气体生成物均溶于水生成硝酸和盐酸,在地能力;后两种气体生成物均溶于水生成硝酸和盐酸,在地层中能起到酸化
6、的作用。层中能起到酸化的作用。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法7-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)High Energy Gas Fracturing)2.2.高能气体压裂技术发展趋势高能气体压裂技术发展趋势 高能气体压裂与射孔复合技术高能气体压裂与射孔复合技术 高能气体压裂与水力压裂及酸化复合技术高能气体压裂与水力压裂及酸化复合技术 液体药高能气体压裂液体药高能气体压裂 袖套式射孔压裂复合技术袖套式射孔压裂复合技术增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法8-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas Fra
7、cturing)High Energy Gas Fracturing)2.2.高能气体压裂技术发展趋势高能气体压裂技术发展趋势 1 1)高能气体压裂与射孔复合技术)高能气体压裂与射孔复合技术 高能气体压裂与射孔复合技术是一项射孔与高高能气体压裂与射孔复合技术是一项射孔与高能气体压裂相结合的增加油气产量的新技术。其能气体压裂相结合的增加油气产量的新技术。其特特点点包括:包括:增加了高温高压气体的能量利用率;简化了施增加了高温高压气体的能量利用率;简化了施工工艺;增加了高速射流的作用过程工工艺;增加了高速射流的作用过程 ;可以实现;可以实现隔层位同时施工。隔层位同时施工。增产(注)措施增产(注)措
8、施物理法物理法9-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)High Energy Gas Fracturing)2.2.高能气体压裂技术发展趋势高能气体压裂技术发展趋势 1 1)高能气体压裂与射孔复合技术)高能气体压裂与射孔复合技术 高能气体压裂与射孔复合的另外一个技术是超高能气体压裂与射孔复合的另外一个技术是超正压射孔技术。正压射孔技术。超正压射孔技术超正压射孔技术(简称简称 EOP)EOP)是采用井眼压力远是采用井眼压力远高于使地层产生裂缝所需要的压力高于使地层产生裂缝所需要的压力(即岩层破裂压即岩层破裂压力力)的条件下进行射孔。的条件下进行
9、射孔。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法10-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)High Energy Gas Fracturing)2.2.高能气体压裂技术发展趋势高能气体压裂技术发展趋势 2 2)高能气体压裂与水力压裂及酸化复合)高能气体压裂与水力压裂及酸化复合技术技术 油气井在开发生产的后期要进行水力压裂或酸油气井在开发生产的后期要进行水力压裂或酸化处理,现在有几个油田已成功地把高能气体压裂化处理,现在有几个油田已成功地把高能气体压裂与水力压裂,高能气体压裂与酸化处理结合在一起,与水力压裂,高能气体压裂与酸化处理结合在一起,并取
10、得了良好的效果并取得了良好的效果。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法11-二、高能气体压裂二、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)High Energy Gas Fracturing)2.2.高能气体压裂技术发展趋势高能气体压裂技术发展趋势 3 3)液体药高能气体压裂)液体药高能气体压裂 固体药高能气体压裂,严格地说,仅是一项近固体药高能气体压裂,严格地说,仅是一项近地带解堵技术,它的压裂缝长一般是地带解堵技术,它的压裂缝长一般是2 28 8m m。液体液体药高能气体压裂,缝长可达到药高能气体压裂,缝长可达到25253030m m,与水力压与水力压裂缝长相
11、近。增产比为裂缝长相近。增产比为2.552.55。其。其特点特点包括:包括:成本低、能量相对较高;地面操作安全可靠成本低、能量相对较高;地面操作安全可靠 ;对套管无损坏对套管无损坏 。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法12-一、高能气体压裂一、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)High Energy Gas Fracturing)2.2.高能气体压裂技术发展趋势高能气体压裂技术发展趋势 4 4)袖套式射孔压裂复合技术)袖套式射孔压裂复合技术 该技术是在射孔枪身外套一个推进剂袖套。射孔弹在该技术是在射孔枪身外套一个推进剂袖套。射孔弹在井下目的层射孔时,引燃
12、推进剂袖套,推进剂袖套在目的井下目的层射孔时,引燃推进剂袖套,推进剂袖套在目的层套管内燃烧形成的高压,对地层实施压裂并形成多条径层套管内燃烧形成的高压,对地层实施压裂并形成多条径向裂缝,达到射孔压裂同时完成的目的。其向裂缝,达到射孔压裂同时完成的目的。其特点特点包括:包括:工艺简单,操作方便,射孔压裂一体化;造缝能力强,工艺简单,操作方便,射孔压裂一体化;造缝能力强,压裂效果好;排除一些不安全因素;成本低,便于油田推压裂效果好;排除一些不安全因素;成本低,便于油田推广应用;尤其适用于大井径油气井。广应用;尤其适用于大井径油气井。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法13-二、二、超声波处理油
13、层技术超声波处理油层技术 超声波处理油层技术是利用超声波超声波处理油层技术是利用超声波的振动、空化等作用于油层,解除近的振动、空化等作用于油层,解除近井地带的污染和堵塞,以达到增产增井地带的污染和堵塞,以达到增产增注目的的工艺措施。注目的的工艺措施。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法14-二、超声波处理油层技术二、超声波处理油层技术超声波对油层的超声波对油层的作用效应作用效应:解除地层堵塞解除地层堵塞 使地层产生微裂缝使地层产生微裂缝 提高油层的渗透率提高油层的渗透率 降低原油粘度和凝固点、破乳降低原油粘度和凝固点、破乳 降低水的表面张力和毛细管渗流阻力(注水井)降低水的表面张力和毛细管
14、渗流阻力(注水井)增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法15-三、水力振荡解堵技术三、水力振荡解堵技术 是利用液体流过井下振荡器时产生是利用液体流过井下振荡器时产生的周期振动,在井底产生水力脉冲波,的周期振动,在井底产生水力脉冲波,并直接作用于地层,以解除井底污染,并直接作用于地层,以解除井底污染,恢复近井地带地层渗透率,达到油、恢复近井地带地层渗透率,达到油、水井增产增注的目的。水井增产增注的目的。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法16-三、水力振荡解堵技术三、水力振荡解堵技术 作用机理作用机理包括:包括:1 1)振动波作用于油层使油层流体及岩)振动波作用于油层使油层流体及岩石发生振
15、动,减小油石发生振动,减小油-岩石的亲和力;岩石的亲和力;油油-水界面形成乳状液;毛细管时大时水界面形成乳状液;毛细管时大时小,减小了毛管力的影响;使岩石应小,减小了毛管力的影响;使岩石应力时大时小地发生变化而产生疲劳裂力时大时小地发生变化而产生疲劳裂缝,即振动波压裂的原理。缝,即振动波压裂的原理。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法17-三、水力振荡解堵技术三、水力振荡解堵技术 作用机理作用机理包括:包括:2 2)振动波具有较强的穿透能力,使油)振动波具有较强的穿透能力,使油层流体发生快速的往复振动,堵塞物层流体发生快速的往复振动,堵塞物如垢等从介质上脱离,从而疏通流道,如垢等从介质上脱
16、离,从而疏通流道,提高油层渗透性。提高油层渗透性。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法18-三、水力振荡解堵技术三、水力振荡解堵技术 作用机理作用机理包括:包括:3 3)在振动波场中原油分子结构在剧烈)在振动波场中原油分子结构在剧烈振荡作用下进行周期性的排列组合;振荡作用下进行周期性的排列组合;空化作用使分子键断裂,从而降低原空化作用使分子键断裂,从而降低原油的粘度。油的粘度。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法19-四、井下低频电脉冲处理油层技术四、井下低频电脉冲处理油层技术 是将一对电极置于井中油气层部位,是将一对电极置于井中油气层部位,配以相应的工作介质,产生电弧放电,配以相应的
17、工作介质,产生电弧放电,在地层中造成定向传播的压力脉冲。在地层中造成定向传播的压力脉冲。反复放电可在近井地带形成裂缝网络,反复放电可在近井地带形成裂缝网络,改善地层渗透性,从而增加油气井产改善地层渗透性,从而增加油气井产量。量。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法20-四、井下低频电脉冲处理油层技术四、井下低频电脉冲处理油层技术 作用机理作用机理包括:包括:1 1)产生压力波和空化作用,解除油层孔道中)产生压力波和空化作用,解除油层孔道中的堵塞;的堵塞;2 2)在油层中产生微裂缝和改造原有裂缝,改)在油层中产生微裂缝和改造原有裂缝,改善油层流体渗流能力;善油层流体渗流能力;3 3)在脉冲作
18、用下,压差交替变换大小和方向,)在脉冲作用下,压差交替变换大小和方向,减少了毛管力的影响,使油层流体由滞留区向减少了毛管力的影响,使油层流体由滞留区向排液活动区流动,提高原油的采收率。排液活动区流动,提高原油的采收率。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法21-五、五、人工地震处理油层技术人工地震处理油层技术 人工地震处理油层技术是利用地人工地震处理油层技术是利用地面人工震源产生强大的波动场作用于面人工震源产生强大的波动场作用于油层进行振动处理,从而提高油层中油层进行振动处理,从而提高油层中油相渗透性及毛管渗流和重力渗流速油相渗透性及毛管渗流和重力渗流速度,促使石油中的原始溶解气及吸附度,促
19、使石油中的原始溶解气及吸附在油层中的天然气进一步分离,以达在油层中的天然气进一步分离,以达到提高原油产量及采收率的目的。到提高原油产量及采收率的目的。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法22-五、人工地震处理油层技术五、人工地震处理油层技术 作用机理作用机理包括:包括:1 1)振动可加速油层中流体的流动;)振动可加速油层中流体的流动;2 2)振动可降低原油粘度,降低界面张力,从而改善)振动可降低原油粘度,降低界面张力,从而改善原油流动和降低油水流度比,有利于水驱油过程;原油流动和降低油水流度比,有利于水驱油过程;3 3)振动可促使气体从原油或岩石孔隙表面上分离,)振动可促使气体从原油或岩石孔隙表面上分离,产生气驱油作用;产生气驱油作用;4 4)振动使孔隙表面的沉淀污染物脱落分散并被液流)振动使孔隙表面的沉淀污染物脱落分散并被液流携走,起到疏通孔隙通道、解除油层损害的作用。携走,起到疏通孔隙通道、解除油层损害的作用。增产(注)措施增产(注)措施物理法物理法23-24-






