小型壓裂技術在復雜斷塊的應用

薛明

摘要：錦州油區的開發已經進入中后期，尤其是小斷塊的開發，注水不受效，地層能量虧空，伴隨出細粉砂，常規生產措施難以有效持續開發，區塊油井生產逐年變差，甚至關井停產。通過對該區塊油井實施壓裂技術，恢復長停井復產，保證了小斷塊高效持續開發。

關鍵詞：錦州油區；小斷塊；壓裂

前言

歡西油田稀油復雜斷塊含油面積10.37km2，地質儲量1127×104t，共包括10個次級斷塊，分別為：錦2-6-9大、錦29于、錦29興、錦29熱、錦29杜、錦36塊、錦24大、錦9大、錦124東、以及零散塊。稀油復雜斷塊儲層大部分分布在沙三、沙四段，沙三段主要為濁積扇沉積，砂體連通性差，如2-6-9大凌河砂體連通系數僅有51.4﹪。

錦36塊1982年投入開發，1993年便進入低速開發階段，全塊日產油在5t/d左右，采油速度為0.18%，采出程度10.1%。到1999年斷塊一度停產，2001年后，通過老井堵水、“水層”試采及綜合調整等措施，斷塊產能得到一定恢復。2006年通過利用VSP成果、錄測井及生產動態資料進行綜合研究，弄清了油藏剩余油分布情況，重新調整部署、側鉆及轉換開發方式等挖潛方案，斷塊實現了二次開發。

復雜斷塊開發存在的問題

部分斷塊仍依靠天然能量開發，表現為油井含水上升快及壓力下降快，產量遞減快，穩產基礎差。

儲層特征及油藏規模也限制了部分次級斷塊的有效開發，油層主要為低滲油藏，非均質性嚴重。

壓裂技術是改造油層的最優技術，通過對復雜斷塊油井的實施，來保證斷塊油井正常持續生產。

壓裂防砂機理

壓裂防砂技術是采用添加了相關化學劑的活性水或稠化水做為壓裂液，用壓裂車產生的高壓壓開地層，采用專用支撐劑支撐壓裂產生的裂縫，專用支撐劑表面涂敷了一種在地層溫度下可以自行交聯固化的特種改性樹脂。支撐劑進入壓裂裂縫和虧空井段后堆積，在地層溫度下交聯固化，形成具有一定強度和滲透率的人工井壁，油流從壓裂產生的裂縫進入井底，膠結的支撐劑起到人工井壁的作用，發揮防砂效果，從而保證油井的正常生產。

通常由應力作用引起的巖石破壞機理有四種：拉伸破壞、剪切破壞、粘結破壞和孔隙坍塌，均和生產壓差或流動梯度有密切關系。壓裂防砂產生的高導流能力裂縫對地層出砂趨勢的控制作用主要表現為以下幾個方面：

① 裂縫對緩解或避免巖石破壞的作用

具有高導流能力的壓裂裂縫在穿透井底污染堵塞帶的同時，將地層流體由原來的徑向流轉變為雙線性流，可以適當降低生產壓差和較大幅度地降低壓力梯度從而緩解或避免巖石骨架的破壞，也緩解了出砂趨勢出砂程度。

② 裂縫對降低流體攜帶微粒能力的作用

由于壓裂產生裂縫，流體的流動狀態發生了變化，并且裂縫增加了泄油面積，降低了液流流速，同時減緩了流體的攜砂能力。

③ 裂縫支撐帶對地層微粒的橋堵作用

該作用類似井底礫石充填層的防砂作用，根據地層粒徑分布規律，可以選擇壓裂砂粒徑規格，必要時還可以完全充填涂料砂或在近井底的縫口段充填涂料砂，以提高裂縫對地層砂的橋堵作用。

根據復雜斷油井的資料，從以下幾個方面對壓裂技術進行了改進，既保證了壓裂效果，又提高了經濟效益。

①增大前置液的用量，提高排量與砂比，以達到改造油層，提高產量的目的

可以充分沖洗近井地帶，將疏松的細粉砂沖洗到地層深部，減少與充填砂混合的機會。利用水力壓裂造縫形成高導流能力的支撐裂縫帶，減緩或避免了巖石的破壞作用。由于形成的水力裂縫增大了原油的滲流面積，因此大大降低了原油的流速，減少了地層砂的受力，從而穩定了地層砂。

②以石英砂代替樹脂砂，降低成本，增大推廣應用規模

針對壓裂費用較高的問題，試驗性的將造價較高的樹脂砂用物美價廉的石英砂代替，從而節約了大量成本，增加了壓裂的經濟效益。同時根據砂樣的粒度中值來確定充填砂的粒徑，不再千篇一律地在各區塊使用相同粒徑的石英砂和樹脂砂。

③以阻砂劑封口，提高封堵強度，保證防砂效果

在油井出砂嚴重，特別是出細粉砂和出泥漿的井，為了提高防砂效果，在原有工藝的基礎上進行了改進，在封口前使用石英砂，再用樹脂砂封口，提高擋砂強度，不但節約了壓裂費用，而且還延長了油井檢泵周期。

復雜斷塊累計實施小型壓裂技術10井次，累計增油3000噸，恢復長停井4口。

更錦36井，措施前平均日產油0.6t/d，日產液3.4 t/d，實施小型壓裂后，平均日產油3.2t/d，日產液8.1t/d，措施累計增油505噸，達到了較好的措施效果。

結論

小型壓裂技術在復雜斷塊油井上的應用，取得了較好的應用效果，恢復了長停井的持繼生產。將石英砂和樹脂砂按比例使用，降低成本，通過增加前置液用量、增大排量和提高砂比來達到小型壓裂的目的；出砂量大的疑難井建議增加填砂量來達到理想的效果。

參考文獻

[1]王志明. 新歡27塊開發壓裂數值模擬研究.承德石油高等專科學校學報 2014.4

[2]于萍. 提高停產井復產效果. 油氣田地面工程 2008.9

[3]劉良財 遼河油田曙三區壓裂防砂技術研究與應用 科技成果管理與研究 2014.4

（作者單位：遼河油田分公司錦州采油廠）