水力压裂（HydraulicFracturing)—水力压裂力学—水力压裂材料性能与评价—水力压裂裂缝延伸模拟—支撑剂在裂缝中运移分布—水力压裂效果分析—水力压裂工艺技术—水力压裂诊断评估技术水力压裂概念压裂：若液体被泵入井中的速度快于液体在地层中的扩散速度，将不可避免地使地层压力升高并在某些点发生破裂。所谓压裂就是利用水力作用，使油层形成裂缝的一种方法，又称油层水力压裂。油层压裂工艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油层的渗透能力，以增加注水量(注水井)或产量(油气井)。常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液多种基本类型。压裂井场地面布置流程1.作业机；2.油井；3.排污池4.平衡车5.消防车6.压裂车7.拉砂车8.混砂车9.大罐10.仪表车水力压裂作用开发阶段–油气井增产–水井增注–调整层间矛盾改善吸水剖面–提高采收率勘探阶段增加工业可采储量，扩大勘探成果；其它方面：井网结构调整三种原因：1、穿透近井地带的伤害，使井恢复其自然产能；2、在地层中延伸有高导流的通道，使产量超过自然水平；3、改变在地层中的液体流动。图6-1压裂施工曲线PF—破裂压力PE—延伸压力PS—地层压力P井底>=PF时压力时间排量不变，提高砂比，压力升高反映了正常的裂缝延伸裂缝闭合压力（静）裂缝延伸压力（静）净裂缝延伸压力管内摩阻地层压力（静）破裂前置液携砂液裂缝闭合加砂停泵baa—致密岩石b—微缝高渗岩石FECS第一节水力压裂造缝机理应力状态：主应力:x，y，z;应变:x，y，zHrzgdhh06)(10szzP(1)重力应力一、地应力分析1地应力场(2)构造应力?特点—构造应力属于水平的平面应力状态—挤压构造力引起挤压构造应力—张性构造力引起拉张构造应力—构造运动的边界影响使其在传播过程中逐渐衰减。?在断层和裂缝发育区是应力释放区。—正断层，水平应力x可能只有垂向应力z的1/3，—逆断层或褶皱带的水平应力可大到z的3倍。(3)热应力2人工裂缝方位?显裂缝地层很难出现人工裂缝。?微裂缝地层—垂直于最小主应力方向；—基本上沿微裂缝的方向发展，把微裂缝串成显裂缝。裂缝方向总是垂直于最小主应力y二、水力压裂造缝机理1井壁最终应力分布rxrRwxy（1）井筒处应力分布（2）向井筒注液产生的应力分布（3）压裂液渗入地层引起的井壁应力（4）井壁上的总周向应力(应力迭加原理)(4)井壁上的总周向应力(应力迭加原理)＝地应力+井筒内压+渗滤引起的周向应力?根据最小主应力原理—当z最小时，形成水平裂缝;—当Y或x>z，形成垂直裂缝。zxyyxz121)()3(siixyPPP2水力压裂造缝条件(1)形成垂直缝（有液体渗滤、无液体渗滤）岩石破坏条件ht－压为正，拉为负－最大有效周向应力大于水平方向抗拉强度(2)形成水平缝（有液体渗滤、无液体渗滤）岩石破坏条件vt－最大有效周向应力大于垂直方向抗拉强度3破裂压力梯度定义HPF理论计算HpvvHvvHpszFF13112矿场统计当αF0.022～0.025MPa/m,形成水平裂缝（1）矿场测量—水力压裂法—井眼椭圆法三、地应力的测量及计算（2）实验室分析—滞弹性应变恢复（ASR）—微差应变分析（DSCA）（3）有限元计算第二节压裂液—压裂液及其性能要求—压裂液添加剂—压裂液的流动性—压裂液的滤失性—压裂液对储