延安大学：《采油工程原理与设计》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 水力压裂技术

Chapter 6 第六章水力压裂 内容提要 第一节造缝机理 第二节压裂液 第三节支撑剂 第四节裂缝扩展模型 第五节压裂设计 第六节压裂工艺技术 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university

石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 第六章 水力压裂 内容提要 第一节 造缝机理 第二节 压裂液 第三节 支撑剂 第四节 裂缝扩展模型 第五节 压裂设计 第六节 压裂工艺技术

Chapter 6 第一节造缝机理 裂维的形态:垂直缝或水平缝 裂缝的方位:裂缝的延伸(扩展)方向 本节主要讨论裸眼井的造缝机理 、油井应力状况 1.地应力概念 地应力:指赋存于地壳岩石中的内应力。 未钻井前,地层中的岩石一般处于三向不等的压应力状态。 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university

石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 第一节 造缝机理 裂缝的形态 ：垂直缝或水平缝 裂缝的方位：裂缝的延伸（扩展）方向 本节主要讨论裸眼井的造缝机理 一、油井应力状况 1. 地应力概念 地应力：指赋存于地壳岩石中的内应力。 未钻井前，地层中的岩石一般处于三向不等的压应力状态。 = + x z y y x z +

Chapter 6 第一节造缝机理 作用在地下岩石某单元体上的应力可用互相垂直的 三个主应力表示,即垂向主应力G和水平方向的两个 主应力σ和σ(通常称作水平最大主应力o和水平最小 主应力Gn)。 垂向应力:来自上覆层的岩石重量 :=10-6p,8dz 有效垂向应力: 0:-0p Bot(毕奥特)常数,即孔 隙弹性常数,无因次 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university

石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 垂向应力：来自上覆层的岩石重量  − = H z s gdz 0 6  1 0  有效垂向应力： z z s  =  −  p Biot（毕奥特）常数，即孔 隙弹性常数，无因次 第一节 造缝机理 作用在地下岩石某单元体上的应力可用互相垂直的 三个主应力表示，即垂向主应力 σz 和水平方向的两个 主应力σx 和σy （通常称作水平最大主应力σH和水平最小 主应力σh）

Chapter 6 第一节造缝机理 有效水平应力: 0 a ps p 在确定的垂向应力的基础上,提出了计算水平方向两个 主应力的许多模型。如根据广义虎克(Hook)定律: E 0,-V(0,+0 0,-V(0,+0 E 由E,=,=0得 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university

石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 在确定的垂向应力的基础上，提出了计算水平方向两个 主应力的许多模型。如根据广义虎克（Hook）定律： 1 [ ( )] x x y z E      = − + ， [ ( ) ] 1 y y x z E  =  −   +  有效水平应力: x x s  =  −  p y y s  =  −  p x y  z     − = = 1 由εx =εy =0得 第一节 造缝机理

Chapter 6 第一节造缝机理 v=-2 D鬆 △D/2 岩石类型泊松比弹性模量(MPa) 硬砂岩 0.15 4.4×10 中砂岩 0.17 2.1×104 软砂岩 0.20 3.0×10 硬灰岩 0.25 7.4×104 中硬灰岩 0.27 软灰岩 0.30 8.0×103 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university

石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 第一节 造缝机理 岩石类型 泊松比 弹性模量（MPa） 硬砂岩 0.15 4.4104 中硬砂岩 0.17 2.1104 软砂岩 0.20 3.0103 硬灰岩 0.25 7.4104 中硬灰岩 0.27 ― 软灰岩 0.30 8.0103