第六章  水力压裂

1、什么叫水力压裂

答：利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压；当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层产生裂缝；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导流能力的填砂裂缝。

2、水力压裂增产增注的原理是什么

答：(1) 改变流体的渗流状态：使原来径向流动改变为油层与裂缝近似的单向流动和裂缝与井筒间的单向流动，消除了径向节流损失，降低了能量消耗。(2) 降低了井底附近地层中流体的渗流阻力：裂缝内流体流动阻力小。

 4、形成垂直裂缝的条件是什么

答：当井壁上存在的周向应力达到井壁岩石的水平方向的抗拉强度时，岩石将在垂直于水平应力的方向上产生脆性破裂，即在与周向应力相垂直的方向上产生垂直裂缝

5、形成水平裂缝的条件是什么

答：当井壁上存在的垂向应力达到井壁岩石的垂向的抗张强度时，岩石将在垂直于垂向应力的方向上产生脆性破裂，即在与垂向应力相垂直的方向上产生水平裂缝。

6、什么叫破裂梯度？其值不同与形成裂缝的关系如何

答：

破裂梯度：地层破裂压力与地层深度的比值

破裂梯度小于15～18时形成垂直裂缝；大于23时形成水平裂缝。

7、压裂液任务是什么？按注入前后顺序可分为哪几段？各段作用分别是什么？

答：

压裂液任务：造缝、携砂。

阶段与作用：前置液：破裂地层、造缝、降温作用；携砂液：携带支撑剂、充填裂缝、造缝及冷却地层作用；顶替液：携砂液、防砂卡、替液入缝，提高携砂液效率和防止井筒沉砂。

8、压裂液的性能要求是什么？

答：

①滤失少：造长缝、宽缝，取决于它的粘度与造壁性;

②悬砂能力强：取决于粘度;

③摩阻低：摩阻愈小，用于造缝的有效功率愈大;

④稳定性好：热稳定性和抗机械剪切稳定性;

⑤配伍性好：不应引起粘土膨胀或产生沉淀而堵塞油层;

⑥低残渣：以免降低油气层和填砂裂缝的渗透率；

⑦易返排：减少压裂液的损害;

⑧货源广、便于配制、价钱便宜。

9、压裂液的类型主要有哪些？

答：压裂液的类型包括：水基压裂液、油基压裂液和泡沫压裂液，而按其作用类型，压裂液又可以分为：前置液、携砂液、顶替夜；

10、压裂液的滤失主要受哪三种机理控制？

答：压裂液的滤失主要受三种机理控制：压裂液的粘度、油藏岩石和流体的压缩性、压裂液的造壁性。

11、什么是填砂裂缝的导流能力？

答：在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积，常用FRCD表示，也称为导流率。

12、支撑剂的性能要求有哪些？

答：(1)粒径均匀，密度小(2)强度大，破碎率小(3)园度和球度高(4)杂质含量少(5)来源广，价廉

13、什么是地面砂比、裂缝内砂比和铺砂浓度？

答：

地面砂比：单位体积混砂液中所含的支撑剂质量。

裂缝内的砂浓度(裂缝内砂比)：是指单位体积裂缝内所含支撑剂的质量。

裂缝闭合后的砂浓度(铺砂浓度)：指单位面积裂缝上所铺的支撑剂质量。

14、根据麦克奎尔－西克拉垂直裂缝增产倍数曲线简述对于不同渗透率油藏应如何进行压裂设计来提高增产倍数

答：裂缝导流能力愈高，造缝愈长，增产倍数愈高；左边曲线要提高增产倍数，则应以增加裂缝导流能力为主; 右边曲线趋于平缓，增产主要靠增加缝的长度。因此，低渗油藏增加裂缝长度比增加导流能力对增产更有利；高渗油藏应以增加导流能力为主。

15、压裂设计方案的内容有哪些？

答：

①裂缝几何参数优选及设计；

②压裂液类型、配方选择及注液程序；

③支撑剂选择及加砂方案设计；

④压裂效果预测和经济分析等。

⑤区块整体压裂设计还应包括采收率和开采动态分析等。