壓裂技術在海0—16C井區應用與效果分析

張學欽

摘 要：壓裂技術是油井增產的一項重要技術措施。該技術利用高壓水力作用在低滲透油藏內形成具有高導流能力的裂縫，改善油流環境，從而達到增產的目的。為提高海0-16C井區產能，先后應用壓裂技術對該區3口油井進行儲層改造，取得良好的應用效果，證明壓裂技術為海0-16C井區提高產能的可行性工藝措施。

關鍵詞：壓裂技術 儲層改造 產能

1.井區概況

海0-16C井區位于海外河油田海1塊南部，縱向發育東二段、東三段儲層。2015年，在海0-16C井區開展VSP測井，識別出潛山高點。結合三維地震，認為東三段砂體向頂面超覆沉積，厚度5-15m，具有較大開發潛力，部署海0-16C井。

2.存在問題及原因分析

2.1存在問題

海0-16C井于2015年11月完鉆，鉆遇東三段油層11.4m/3層。2015年12月側鉆開井，該井投產后產液量較低，初期日產油1.9t，日產液2.9m3，含水34.5%。

2.2原因分析

海0-16C井生產層屬于中-低孔、中-低滲型儲層，地面50℃原油脫氣粘度819.8mPa·s，屬于普通稠油。井目前地層壓力15.5MPa，壓力系數0.8，地層能量充足，具備較好的供液能力。

以上分析認為海0-16C井低產的主要是因儲層物性差導致，為進一步提高油井產能，決定對該井進行水力壓裂改造。

3.壓裂方案

3.1壓裂液設計

（1）壓裂液類型確定

壓裂液是水力壓裂施工中必須使用的工作液，根據配置材料和液體性狀，有不同類型的壓裂液。水基壓裂液在全國90%以上范圍均在使用，又因油基壓裂液流動性能差，不易控制以及成本高、安全性能差，泡沫壓裂液施工壓力高、需特殊設備等缺點，按以上分析，認為水基壓裂液適用。

（2）稠化劑確定

水基壓裂液是用水作為分散介質，添加各種添加劑配置而成的壓裂液。

稠化劑是水基壓裂液的主劑，用以提高壓裂液的粘度，降低壓裂液濾失，懸浮和攜帶支撐劑，其中植物膠及其衍生物稠化劑在水力壓裂中的使用量達到90%以上，又因纖維素衍生物不易交聯、耐溫耐剪切性能差，生物聚多糖制備工藝技術含量高、成本高等缺點，按以上分析，選擇植物膠及其衍生物為稠化劑，進而選擇其常用類型羥丙基胍膠。

（3）交聯劑確定

交聯劑用于將聚合物線型大分子鏈上的活性基團以化學鍵連接起來形成三維網狀結構的化學劑。優選羥丙基胍膠為稠化劑，因延遲交聯控制技術可以提高注入速度，降低稠化劑用量，而硼砂屬于快速交聯，所以不采用硼砂。而有機鈦、有機鋯在其適用的pH值范圍內，如達到其最佳效果，地層溫度需145℃以上，而海0-16C井目前生產井段地層溫度77-79.2℃，所以不采用有機鈦、有機鋯。按以上分析，確定有機硼為交聯劑。

（4）pH值調節劑確定

壓裂液的交聯必須在一定的pH值環境中進行。因已確定有機硼為交聯劑，其適用范圍為pH值7-13，為此選擇堿性pH值調節劑。因取得同樣效果氫氧化鈉用量最小，通過分析，認為氫氧化鈉為pH值調節劑適合。

通過優選，確定羥丙基胍膠為稠化劑、有機硼為交聯劑、氫氧化鈉為pH調節劑的水基壓裂液，最后按一定比例配制成低傷害壓裂液凍膠。

3.2支撐劑設計

支撐劑是一種壓裂專用的固體顆粒。它能撐住壓開水力裂縫的巖石壁面，使之不致重新閉合，成為一個具有高導流能力的支撐（有效）裂縫。

壓裂用支撐劑分為天然石英砂與人造陶粒兩大類型。最大的區別在于石英砂承壓超過20MPa后即開始大量破碎，而人造陶粒即使是在大于60MPa的高閉合壓力下仍能完成支撐任務，預計閉合壓力在20MPa以上，確定人造陶粒為支撐劑。

3.3壓裂方案實施

2016年4月8日，對海0-16C井東三段儲層進行壓裂改造。油層破裂壓力為41MPa，填入陶粒支撐劑23m3，排量2.5-3.5m3/min，砂比10-40%，攜砂液210m3。現場施工參數與壓裂軟件模擬結果一致，表明優化的施工參數合理。

4.應用效果

海0-16C井于2016年4月13日壓裂開井，截至目前，累產原油3089.1t，對比措施前階段增油2060.3t，平均日產油5.7t，日產液22.3m3。

在海0-16C成功實施壓裂改造技術后，又先后組織對海0-16C井區海1-K14井、海1-16井進行水力壓裂，都取得良好效果。

5.結論

（1）壓裂技術在海0-16C井區應用取得的良好效果，為海0-16C井區提高產能提供可行性工藝措施。

（2）在進行壓裂工程設計時，要深化對壓裂井儲層的認識，采集準確可靠的設計參數，達到優化壓裂設計的目的。