水力噴射壓裂技術在葡北油田厚油層剩余油定向挖潛中的應用

鄭福新 （中石油大慶油田有限責任公司第七采油廠，黑龍江 大慶163000）

葡北油田進入高含水開發階段后，剩余油分布高度零散，水驅控制程度較低，單向連通比例較高，局部注采關系不完善，低效無效循環嚴重，欠注井及高壓注水井較多制約注水結構的有效調整，高關井及堵水井較多影響局部成片發育厚油層動用。同時，由于剩余油分布零散，儲層改造措施針對性差［1］。針對厚油層剩余油挖潛，目前常采用注水井層內細分注水、注水井深度調剖、淺調剖技術，采油井層內細分堵水、油水井雙向堵調等以單井或井組為單元的措施挖潛技術，但沒有形成區塊針對性的剩余油定向挖潛技術。為此，筆者對水力噴射壓裂技術在葡北油田厚油層剩余油定向挖潛中的應用進行了研究。

1 水力噴射壓裂技術

水力噴射壓裂技術主要包括水力噴砂射孔、水力壓裂 （通過普通油管或連續油管）和環空擠壓 （通過另外一個泵）3個過程。通過安裝在施工管柱上的水力噴射工具，利用水擊作用在地層形成一個 （或多個）噴射孔道，從而在近井地帶產生微裂縫，裂縫產生后環空增加一定壓力使產生的微裂縫得以延伸，實現水力噴射壓裂［2］。水力噴射壓裂通過噴射流體在孔道內動能到壓能的轉換利用噴射滯止壓力破巖從而在噴射點處產生微裂縫，而常規造縫方法需要對整個井筒加壓，大多數情況下觀察到的破裂壓力比裂縫擴展壓力要大得多，而且井內的每個裂縫都必須克服該壓力。水力噴射裂縫一旦形成，由于噴嘴出口周圍流體速度最高，其壓力就最低，故流體會自動泵入裂縫而不會流到其它地方。環空的流體也會在壓差作用下進入射流區被吸入地層。水力噴射壓裂利用動態分流技術成功解決了裂縫的定位控制問題，通過流體的動態運動讓其進入地層的特定位置而不使用任何機械密封裝置。

圖1 水力噴射壓裂工具示意圖

工藝施工流程具體內容如下［3］：①裝井口。安裝2FZ18-35液壓雙閘板防噴器，探人工井底，起原井管柱。②下入壓裂管柱，磁性定位。③試壓。地面管線試壓55MPa，套管注入管匯試壓20MPa，不刺不漏為合格。④壓裂。在噴射點位置先打預前置液，按照壓裂施工工序執行，擴散壓力30min，如其他層段需水力噴射壓裂，上提管柱，重復該步驟。⑤壓裂后，關井擴散40min。水力噴射壓裂工具示意圖如圖1所示。

2 現場應用

2010年11月4日，選擇葡77-73井進行水力噴射壓裂技術先導性試驗。該井的壓裂層段射孔數據如表1所示。

表1 壓裂井射孔層段數據

壓裂過程共分2個層段進行，壓裂施工所用的噴槍采用6×?5．5mm噴嘴組合。采用2組施工壓裂車組進行施工，其中1組壓裂車組要求排量達到3．0m3／min，而另1組壓裂車組要求排量達到1．2m3／min。最終共泵入壓裂液145．3m3、石英砂4m3和覆膜砂11m3。

2．1 葡Ⅰ7-8層段壓裂施工工序 （噴槍位置976．4m）

葡Ⅰ7-8層段壓裂施工具體工序如下 （噴槍位置976．4m）：①噴砂射孔結束，完成替擠后，油管排量降為1．0m3／min，關閉套管閥門，油管排量升高到2．3m3／min，同時套管開始泵入基液。②套管排量的計算。根據套管承壓值限制制定現場套管施工排量，該層壓裂施工時套管泵入壓力不得大于20MPa，在施工注入前置液時調整套管施工排量使得套管壓力低于限定值，后續加砂時套管排量穩定此值若出現壓力急劇上升時，及時調整套管排量，確保施工中套管壓力始終低于限定值。③前置液及加砂過程中套管同時泵入壓裂液，其排量不超過1．0m3／min，總液量預計為15．0m3。

2．2 葡Ⅰ7-8層段壓裂施工工序 （噴槍位置974．0m）

葡Ⅰ7-8層段壓裂施工具體工序如下 （噴槍位置974．0m）：①噴砂射孔結束，完成替擠后，油管排量降為1．0m3／min，關閉套管閥門，油管排量升高到2．5m3／min，同時套管開始泵入基液。②套管排量的計算。該層施工時根據套管承壓值限制及形成壓裂有效的動態封隔制定現場套管施工排量，從而達到改造壓裂層段的目的。③前置液及加砂過程中套管同時泵入壓裂液，其排量不超過1．0m3／min，總液量預計為13．0m3。

從該井壓后生產情況來看，壓裂前產液9．8t、產油0．5t，目前產液22．7t、產油3．2t。從目前試驗效果看，該井在射孔2個井眼情況下，油井產量高于同區塊油井產能，說明該項技術在射孔井眼較少情況下不會影響產量，同時能夠對厚油層剩余油富集區進行定向挖潛，提高低滲透油層采收率。

3 結 論

水力噴射壓裂技術與常規壓裂技術相比，可在儲層的任何位置實現精確造縫，對老區高含水井厚油層頂部剩余油定向挖潛具有重要意義。該工藝技術靠高壓射流實現自封，避免了常規分段壓裂需采用封隔器進行機械分隔，有利于對老油區 （水平縫）存在的薄隔層儲層改造，拓寬了選井選層條件，因而可以在葡北油田生產中推廣應用。

［1］East L．Application of New Fracturing Technique Im-2p roves Stimulation Success for Openhole Horizontal Completion ［J］．SPE 86480，2004．

［2］East L．Packerless Multistage Fracture-Stimulation Method Using CT Perforating and Annular Path Pumping ［J］．SPE 96732，2005．

［3］于永，楊彪 ．水力噴砂射孔在油氣田開發中的應用 ［J］．特種油氣藏，2002，9（4）：56-58．

［4］Surjaatmadja J B．Effective Stimulation of Multilateral Completions in the James L ime Formation Achieved by Controlled Individual Placement of Numerous Hydraulic Fractures［J］．SPE 82212，2003．