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1、压裂过程井下监测技术压裂过程井下监测技术及应用分析及应用分析一、井下监测评价技术一、井下监测评价技术 采用采用压裂全过程井底压力监压裂全过程井底压力监测工艺技术测工艺技术，结合更为完善和先，结合更为完善和先进的数学分析模型来进的数学分析模型来反演地层裂反演地层裂缝参数缝参数，从而对，从而对压裂施工泵入、压裂施工泵入、关井、返排三个不同过程关井、返排三个不同过程进行综进行综合分析。合分析。l 获得裂缝的几何形态和地层参数获得裂缝的几何形态和地层参数l 评价单井压裂施工效果评价单井压裂施工效果l 为同区块的储层改造提供依据为同区块的储层改造提供依据压裂层压裂层测压孔测压孔水力锚水力锚封隔器封隔器坐
2、封球座坐封球座监测装置监测装置安装监测装置安装监测装置下管柱下管柱投球坐封投球坐封压裂施工压裂施工解封起管柱解封起管柱效果评价效果评价在压裂施工正常进行中在压裂施工正常进行中监测监测井下压力、温度变井下压力、温度变化的全过程。化的全过程。二、监测工艺二、监测工艺压裂施工分为三个阶段:泵入过程、停泵关井过程、返排过程泵入泵入 停泵关井停泵关井返排返排压力压力温度温度泵入过程是以高于闭合压力注入压裂液，在目的层形成裂缝的过程。指停泵后裂缝内压力下降，裂缝继续延伸的同时逐渐闭合在支撑剂上。指缝内压力低于闭合压力且在岩石应力作用下压力动态特征，是真实的储层物性的反应。压裂层压裂层测压孔测压孔水力锚水力
3、锚封隔器封隔器坐封球座坐封球座监测装置监测装置 小型结构、性小型结构、性能完善的井下压能完善的井下压力、温度测试装力、温度测试装置；可以与压裂置；可以与压裂管柱任意组合，管柱任意组合，实现压裂施工过实现压裂施工过程中任意层位的程中任意层位的实时温压测试实时温压测试。三、监测装置及仪器三、监测装置及仪器 监测压裂施工全过程监测压裂施工全过程 井下压力、温度变化情况井下压力、温度变化情况 超高压井下微型压力计超高压井下微型压力计 压力测试：压力测试：0 0100MPa,100MPa,精度精度0.2%0.2%温度测试：温度测试：0 0125,125,精度精度0.5%0.5%长度：长度：145mm14
4、5mm外径：外径：19mm19mm超小型耐高温、高压的测试仪器超小型耐高温、高压的测试仪器ab 存储式温度接箍测试仪存储式温度接箍测试仪压裂关井后进行井温剖面测试，压裂关井后进行井温剖面测试，通过分析可获得通过分析可获得裂缝高度。裂缝高度。l测试时效性强测试时效性强压裂后可立即进压裂后可立即进 行钢丝带压测试行钢丝带压测试提高了测试资提高了测试资 料时效性料时效性l引入接箍信号引入接箍信号确定深度确定深度井温井温 剖面剖面超小型耐高温、高压的测试仪器超小型耐高温、高压的测试仪器绳帽绳帽井下电路井下电路温度计温度计接箍定位器接箍定位器电池筒电池筒四、应用情况四、应用情况序号序号井号井号测试时间测
5、试时间d d测试深度测试深度m m测试最高温度测试最高温度结果结果1 1王王31B31B3 330203020105105成功成功2 2严严5-95-91010301030109595成功成功3 3王云王云4 4斜斜5-45-45 5270027009393成功成功4 4高高8-18-14 4215021508787成功成功5 5王云王云4 4斜斜4-34-31414268026809393成功成功6 6王王7878斜斜-5-54 430403040109109成功成功7 7严严5-105-105 5301030109797成功成功8 8温砂温砂3043044 4264026407474成功成
6、功9 9老老2-4-102-4-107 725002500103103成功成功1010浩浩28-428-45 5265026508888成功成功1111广广7 7斜斜-12B-12B3 331003100115115成功成功四、应用情况四、应用情况序号序号井号井号测试时间测试时间d d测试深度测试深度m m测试最高温度测试最高温度结果结果1212老老1 1-7-97-95 5240024009494成功成功1313王王4 4斜斜3-12B3-12B4 4240024009292成功成功1414明明9 9斜斜6-26-24 428502850107107成功成功1515沔沔42423 31500
7、15006767成功成功1616周斜周斜21-421-42 2230023009191成功成功1717老老2121斜斜-3-34 425002500105105成功成功1818沔沔4714717 7199019907575成功成功1919明明9 9斜斜9-3 9-3 4 429502950105105成功成功2020老老2121斜斜-17-174 425702570101101成功成功2121老老2121斜斜-17-17压裂层位不同压裂层位不同3 3242024209696成功成功2222周周1818斜斜3-53-53 327502750104104成功成功对压裂施工进行动态监测及反演参数的理
8、论要求是精确的井底压力数据 传统分析方法传统分析方法本项技术本项技术资料来源资料来源井口测试得到泵压井口测试得到泵压井底测压井底测压处理方法处理方法折算到井底压力折算到井底压力直接对井底压力进行测直接对井底压力进行测量量影响因素影响因素非牛顿流体非牛顿流体变温、变压、变摩阻变温、变压、变摩阻精确得到井底压力精确得到井底压力全程连续地监测压力变全程连续地监测压力变化化五、应用分析五、应用分析泵入过程曲线分析泵入过程曲线分析泵入过程井口与井底压力对比分析泵入过程井口与井底压力对比分析明明9 9斜斜6 62 2井井王云王云4 4斜斜5 54 4井井五、应用分析五、应用分析泵入过程曲线分析泵入过程曲线
9、分析井口压力井口压力波动大；波动大；井底压力井底压力变化趋势变化趋势平稳，明平稳，明显反映裂显反映裂缝延伸过缝延伸过程中缝高程中缝高严格受限。严格受限。明明9 9斜斜6 62 2井井井下压力井下压力井口压力井口压力井底压力井底压力平稳，反平稳，反映裂缝延映裂缝延伸过程中伸过程中注入量与注入量与滤失量持滤失量持平，缝高平，缝高未出现扩未出现扩展。展。王云王云4 4斜斜5 54 4井井井下压力井下压力井口压力井口压力 井口压力受排量、砂比、摩阻、液柱重量井口压力受排量、砂比、摩阻、液柱重量等因素影响，波动较大，变化趋势不明显；等因素影响，波动较大，变化趋势不明显；井井底压力底压力却不受这些因素的影
10、响，变化趋势明显，却不受这些因素的影响，变化趋势明显，更能更能真实地反映压裂施工过程中裂缝延伸情况真实地反映压裂施工过程中裂缝延伸情况，对后期裂缝诊断、评价提供可靠依据。对后期裂缝诊断、评价提供可靠依据。泵入过程井口与井底压力对比分析泵入过程井口与井底压力对比分析五、应用分析五、应用分析泵入过程曲线分析泵入过程曲线分析对整个压裂过程进行对整个压裂过程进行完完善的分析善的分析,并且并且各个过各个过程相互联系。程相互联系。五、应用分析五、应用分析压裂施工全过程井下监测资料分析压裂施工全过程井下监测资料分析 对整个压裂过程进行了对整个压裂过程进行了连续的、完整的分析，连续的、完整的分析，充分了解充分
11、了解裂缝的形成、延伸、闭合的变化过程。裂缝的形成、延伸、闭合的变化过程。五、应用分析五、应用分析压裂施工全过程井下监测资料分析压裂施工全过程井下监测资料分析常规测井数据常规测井数据储层岩石力学参数储层岩石力学参数储层地应力剖面储层地应力剖面缝高初值缝高初值返排过程返排过程裂缝长度裂缝长度裂缝导流能力裂缝导流能力裂缝表皮裂缝表皮关井过程关井过程闭合缝长闭合缝长裂缝高度裂缝高度裂缝宽度裂缝宽度泵入过程泵入过程裂缝长度裂缝长度裂缝高度裂缝高度滤失系数滤失系数裂缝宽度裂缝宽度压裂液效率压裂液效率井温剖面井温剖面压开缝高压开缝高实例分析实例分析明明9 9斜斜-6-2-6-2井井压裂施工阶段划分压裂施工阶
12、段划分关井过程井下压力分析关井过程井下压力分析 泵入过程井下压力分析泵入过程井下压力分析 返排过程井下压力分析返排过程井下压力分析 井温资料解释缝高分析井温资料解释缝高分析 基本数据录入基本数据录入测井数据计算地应力剖面测井数据计算地应力剖面泵入过程泵入过程关井过程关井过程返排过程返排过程明明9 9斜斜-6-2-6-2井井 资料分析意义资料分析意义u 充分了解裂缝的形成、延伸、闭合充分了解裂缝的形成、延伸、闭合的变化过程，得到裂缝的最终形态；的变化过程，得到裂缝的最终形态；u 对该井的压裂施工效果进行评价；对该井的压裂施工效果进行评价；u 为同区块的储层改造和压裂设计提为同区块的储层改造和压裂设计提供指导。供指导。
