在正式壓裂處理之前進行小型壓裂以確定壓裂參數，如壓裂液效率和濾失係數，這些參數用於標定和最佳化壓裂處理設計方案。只有正確地推算出裂縫閉合壓力，才能可靠地估算壓裂液的濾失性。
裂縫淨壓力，即在水力壓裂過程中，泵注壓裂液的壓力克服沿程摩阻、炮眼摩阻、近井地帶摩阻以及裂縫閉合壓力，最終剩餘的直接作用在岩石上使岩石產生裂縫那那部分有效壓力。
裂縫淨壓力分析，在施工過程中可以反映地層情況以便進行施工措施實時調整，在施工結束後可以進行對壓裂施工效果進行評價，是壓裂工藝中很重要的分析方法。
基本介紹
- 中文名：裂縫淨壓力
- 所屬學科：土木工程
理論,現場實例,討論,
理論
新的確定裂縫閉合壓力的平衡測試法是一種注入測試法，類似於常規的注入/關井/壓力降測試法。新方法不關井而是以低排量i2連續注入流體，開始處理時壓力下降。由於i2比主壓裂作業時的泵排量i1小得多，因此i2小於壓裂液濾失率。當壓裂液濾失率大於注入率時，裂縫體積和壓力隨時間降低。
當裂縫體積下降到一定程度時裂縫趨於閉合，裂縫長度也隨之縮減。壓裂液濾失率將隨時間減少，直到最後壓裂液的濾失率等於注入率。這時裂縫體積達到穩定，井眼壓力達到平衡並開始逐步上升，因為從這時起壓裂液濾失率隨時間下降而注入率保持不變。壓裂液注入率與濾失率達到平衡時（teq）的最小壓力即為平衡壓力peq。在壓力達到平衡後立即關井，測試結束。
平衡壓力是裂縫閉合壓力的上限。通過減去最後關井時的瞬時壓力變化ΔPsi ，可以消除摩擦和扭曲成分。校正後的平衡壓力(Peq －ΔPsi)與裂縫的閉合壓力只相差裂縫中的淨壓力，由於注入率i2較小，淨壓力相對較小，因此校正後的平衡壓力近似等於裂縫閉合壓力。如果把校正後的平衡壓力再減去淨壓力，則得到更準確的裂縫閉合壓力。
現場實例
實例(1)。砂岩地層深9056～9191ft，淨厚度115ft，滲透率0.07md。增產措施計畫包括：平衡測試、壓裂液效率測試（FET）和主支撐壓裂作業。在平衡測試期間，i1=15bbl/min ，i2= 1.67bbl/min。基於壓裂壓力計算的裂縫閉合壓力為7583psi。
在平衡測試關井和FET關井後根據壓力降推算的閉合壓力分別為7570psi和7683psi。僅根據關井後的壓力降數據推算的閉合壓力具有多解性，只有在用平衡測試法確定了閉合壓力之後，才能在壓力降曲線上識別出正確的裂縫閉合點。
實例(2)。砂岩地層深5440～5487ft，淨厚度38ft，滲透率0.02md。增產措施計畫包括：平衡測試、FET、支撐壓裂處理。i1=15bbl/min，i2=1.16bbl/min。i1注入時間tp為3min。由於壓裂液的濾失率低，16min後才達到壓力平衡。根據處理壓力計算的裂縫閉合壓力為4710psi；根據FET關井後壓力降推算的閉合壓力約為4751psi。推算結果與平衡測試結果具有很好的一致性。
實例(3)。在本次作業中，注入壓裂液的目的不是為了確定裂縫閉合壓力，而是一次支撐壓裂作業前的導流處理，目的是在裂縫底部形成一個人工屏障。導流處理包括大排量泵入前置液，形成一定的裂縫長度，然後以低排量泵入砂漿，沉澱後形成屏障。
由於作業過程恰好與平衡測試法類似，因此用平衡法分析導流處理期間記錄的壓力數據，推算裂縫閉合壓力。根據處理壓力數據計算的閉合壓力為2901psi。在第一次注入、第二次注入和導流處理結束後，關井壓力降分析推算的裂縫閉合壓力分別為2950psi、3105psi和3130psi。
討論
(1)注入率的選擇。由於淨壓力變化在一定程度上對注入率變化敏感，因此i2/i1應儘可能小，當比值小於0.2時較好。如果裂縫延伸速度已知，則i2應大於或等於估算的裂縫延伸率。
(2)壓裂液的選擇。一般情況下，平衡測試法選用低粘度壓裂液較好，這樣裂縫中的淨壓力較低，從而能提高閉合壓力的估算精度。對於高滲、高濾失性地層，i2相對較大，則要使用低濾失性壓裂液，而不易使用延遲交聯凝膠。
(3)注入時間。注入的壓裂液體積必須足夠大才能在目的層產生裂縫，但如果注入的壓裂液太多，形成的裂縫過大，則將延長達到壓力平衡的時間。在極緻密的地層中，常規小型壓裂後裂縫需要較長時間才能閉合。
(4)達到平衡的時間。現場觀測發現井與井之間達到壓力平衡所需的時間有極大差異。達到平衡所需時間是注入率、濾失率和裂縫體積的函式。如果i2很高而裂縫體積很小，則能很快達到壓力平衡，但過快達到壓力平衡會使測試分析產生困難。在緻密地層中達到壓力平衡所需的時間teq可能較長。
