压裂效果均很好。在半带长
增加幅度相同的情况下，基 质渗透率越小，其增产量越 大。渗透率越小的地层，实 施体积压裂改造，增产效果
越明显。
汇报提纲
1 2
致密油概述 体积压裂技术
3
4 5
水平井体积压裂产能影响因素分析
水平井体积压裂增产潜力评价 结论
五、结 论
（1）致密油气资源储量丰富，已成为全球非常规石油勘探新亮点。开发致密 油对缓解中国油气资源紧缺状况、改变能源结构、保障国家能源安全具有重要 战略意义。实现致密油储量的有效动用的关键技术——水平井体积压裂技术。
外依存度达59.5％。2014年天然气表观消费量约为1830亿立方米，国内天 然气产量为1256亿立方米 ，对外依存度上升至32.2％ 。
我国致密油气、煤层气、页岩油气等非常规油气资源非常丰富。
目前我国常规油气资源探明程度相当高，储量增长“入不敷出”稳
产难度越来越大。非常规油气资源将成为我国新的油气增长点。
原
因
产 生
结 果
非达西渗流
固液相界面表面分子作用力
不可忽略，形成了附
加渗流阻力。
存在启动 压力梯度
一、致密油概述
为促进我国致密油进一步发展，2014年2月22日，国家973计划致密油 （页岩油）项目启动。近一年来，项目组紧紧围绕我国陆相致密油潜 力评价、甜点区预测、规模产能建设三大勘探生产需求，把握特点， 抓住难点，形成亮点，构建以页岩系统为核心的细粒沉积学、以微纳 米孔喉系统为代表的非常规储层地质学和以分子动力学模拟为代表的 非常规油气地质学等基础理论体系，以及致密油甜点区评价、人造油 气藏开发等技术，取得创新性成果，为推动致密油发展和页岩油探索 提供科学依据。
一、致密油概述
1、我国油气勘探开发现状
我国低渗透油气储量占剩余储量的50%左右，新增探明储量中 70~80%为低渗、超低渗油气藏（如长庆西峰油田），低渗油气藏 将成为我国油气增长的主力。
2014年国内石油消费延续低速增长态势，石油表观消费量约5.18亿吨，
比上年增长3.7％。2014年，原油产量稳中微增，估计达2.1亿吨。石油对
裂缝网络对提高致密气、页岩气的产能至关重要
二、体积压裂技术
破碎且水平层理发育
体积改造的最美诠释 敲击产生网状缝
敲击不产生裂缝
二、体积压裂技术
内涵五：“分段多簇”射孔实施应力干扰是实现体积改造的技术关键 常规水平井分段压裂：研究段间距
的优化，采用单段射孔，单段压裂 模式，避免缝间干扰
体积改造：优化段间距，采用“分
广安126井，未见可视孔
合川1井，晶间孔
汇报提纲
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致密油概述 体积压裂技术
3
4 5
水平井体积压裂产能影响因素分析
水平井体积压裂增产潜力评价 结论
二、体积压裂技术
1、体积压裂的概念
体积压裂是在水力压裂的过程中，通过在主裂缝上形成多条分支缝或
者沟通天然裂缝，最终形成不同于常规压裂的复杂裂缝网络，增加井筒与 储集层接触体积，改善储集层的渗流特征及整体渗流能力，从而提高压裂
水平井体积压裂增产潜力评价 结论
三、水平井体积压裂产能影响因素分析
缝网双重介质模型 FNDP（fracture network dual porosity）： 该模型在双重介质模型的基础上运用局部网格加密技术将人工裂缝 与天然裂缝相互交错的复杂缝网系统进行表征，并将压裂改造区外部视 为单重介质，更精确的表征体积压裂改造后的致密储层。
低渗和非常规油气资源将成为我国未来油气开发的重点！
一、致密油概述
李克强总理在2014 年4 月22 日新一届国家能源 委员会首次会议上指出“能源是现代化的基础
和动力……能源供应和安全事关我国现代化建
设全局，要加大陆上、海洋油气勘探开发力度，
创新体制机制，促进致密油气、煤层气、页岩
油气等非常规油气资源开发”。
油面积增大，在改造区域内流体流动能力增强，流体粘度的影响就凸显出来。
汇报提纲
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致密油概述 体积压裂技术
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水平井体积压裂产能影响因素分析
水平井体积压裂增产潜力评价 结论
四、水平井体积压裂增产潜力评价
4.1 次生裂缝导流能力增产潜力评价
四、水平井体积压裂增产潜力评价
4.2 半带长增产潜力评价 结论：增大半带长，不管 基质渗透率大积压裂技术
内涵三：储层岩性具有显著的脆性特征，是实现体积改造的物质基础
•
Barnett 页岩 含石英矿物 37.38% ，碳 酸盐矿物 19.13% ，粘土矿物 41.13% ； 其中粘土矿物成分不含蒙脱石，以伊 /蒙混层为主(SPE106070)
北美不同区域页岩地层矿物组分（%）
三、水平井体积压裂产能影响因素分析
3.4 水平井位置
水平井位于中间部位时，开发效果最好，水平井位置越往上下偏， 开发效果越不理想。在本模型中，油藏沿垂向全部压裂，所以水平井 位置只影响基质向裂缝以及裂缝向井筒的供液情况。水平井位于中部 时，两侧均能较好的供液，所以产量较高；而在水平井偏向一侧时， 另一侧只有近井筒部位供液能力强，离井筒越远，供液能力越差，未 能充分动用储量，所以开发效果并不理想。
四川盆地 •三叠系泥页岩 •寒武系海相泥页岩 •须家河致密砂岩
鄂尔多斯盆地 •三叠系泥页岩 •三叠系致密砂岩
一、致密油概述
2、致密油的概念及其特点
致密油：是储集在覆压基质渗透率小于或等于0.2×103μ m2（空气渗透率小于2×10-3μ m2）的致密砂岩、致
密碳酸盐岩等储集层中的石油。
一、致密油概述
储层改造技术作为稳定和提高单井产量的关键技术，压裂工程系
统要积极实现理念创新、加速技术进步、持续努力攻关，全力推动低 渗透油气藏压裂技术上台阶，为不断开创油气勘探开发新局面，建设 综合性国际能源公司做出新的、更大的贡献。
汇报提纲
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致密油概述 体积压裂技术
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水平井体积压裂产能影响因素分析
水平井体积压裂增产潜力评价 结论
在基质水平方向渗透率为 0.5mD时，评价基质垂向渗透率对体积压 裂水平井产能的影响。结果表明，基质垂向渗透率越大，体积压裂增产
油量越小，即在垂向渗透率较小时实施体积压裂增产效果更显著。
三、水平井体积压裂产能影响因素分析
3.3 形状因子
在油藏面积一定的条件下，形状因子越大，体积压裂累产油量越小。 这是因为形状因子越大，即油藏长宽比越大时，在水平井段长度固定 的情况下，过大的油藏长度导致泄油面积难以波及到油藏长度边界； 而在面积一定的条件下，长度大也意味着宽度小，会很快波及到宽度 边界。所以在本模型条件下，形状因子取值较小时体积压裂开发效果 比较好。

致密气藏——清水压裂、低浓度支撑剂
SPE106289
二、体积压裂技术
分形理论为表征复杂裂缝扩展提供了关键的研究手段
裂缝扩展原理
剪切力引起了地层岩石错位，裂缝壁面产生
天然裂缝半径
粗糙
天然裂缝的扩展 诱导的剪切滑移张开连接较弱的断层和平面
分形维数
裂缝粗糙度
采用分形理论反演模拟天然裂缝网络，考 虑了线弹性和弹性裂缝变形和就地应力场 建立节理、断层条件下裂缝剪切扩展模型
汇报完毕，谢谢大家，敬请各 位老师、同学批评指正！
段多簇”射孔，多段一起压裂模式， 利用缝间干扰，促使裂缝转向，产 生复杂缝网
二、体积压裂技术
水平井同步压裂实例
连续混配车
过渡罐
液体速溶 瓜胶
二、体积压裂技术
交叉压裂实例：两口井交叉压裂作业，每天可以压裂4～5段
压裂作业
微地震监测
下桥塞、射孔作业
汇报提纲
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致密油概述 体积压裂技术
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水平井体积压裂产能影响因素分析
2015.1.31
汇报人:葛 强 中国石油大学（华东）
个人简介---教育背景
2008—2011
本科
2011—2015
高中
硕士
长庆石油勘 探局庆阳子 弟总校
中国石油大 学（华东）
中国石油大 学（北京）
前
言
随着中国石油油气勘探进入新的储量增长高峰期，原油产量稳中 有升，天然气产量快速增长，储层改造技术发挥了重要作用。但低渗 透、非常规油气藏的储量越来越多，储量有效动用及开发的难度不断 加大，储层改造技术不断面临新的挑战。
网状缝，是实施体积改造的基础
裂缝=天然气储集空间及渗流通道
页岩在裂缝网络系统不发育情况下，很难成为有效储层 简单裂缝 复杂裂缝
研究表明：
K≤1mD，裂缝网络对产能极限贡献率在10%左右
异常复杂裂缝 Barnett 页岩储层
K≤0.01mD，裂缝网络对产能极限贡献在40%左右 K≤0.0001mD，网络对产能极限贡献在80%左右
三、水平井体积压裂产能影响因素分析
3.1 基质水平方向渗透率
体积压裂对水平方向渗透率较小 ( 小于 0.3mD) 的油藏，改造效果明 显，增产油量变化幅度较大；对于水平方向渗透率大于0.8mD的油藏， 水平井体积压裂的增产效果趋于平缓；基质渗透率越大，体积压裂增产 效果越明显。 3.2 基质垂向渗透率
（2）体积压裂技术可较大程度的改善致密储层的供油能力，对于水平方向渗 透率较小的油藏，水平方向渗透率对体积压裂增产效果的影响比较明显；基质 垂向渗透率越大，体积压裂增产油量相对越小，即在垂向渗透率较小时实施体
积压裂增产效果更显著。
（3）通过对增产潜力的评价，发现次生裂缝导流能力越强，体积压裂在致密 油藏中适用的渗透率范围越广，体积压裂的增产潜力越强，较长的缝网带长将 获得更高的采收率。
一、致密油概述
开展全国非常规致密储层研究，取得初步研究进展