裂縫性油藏壓裂提產技術研究

曹前飛

（中國石油吉林油田公司油氣工程研究院 吉林松原 138000）

1 技術背景

1.1 大情字區產能建設重要性日益凸顯，急需非常規壓裂技術手段

大情字油藏可挖掘資源豐富，未動用儲量占吉林油田25.6%，主要以大情字高臺子油藏為主，大情字產能貢獻率＞30%。隨著開發工作的持續深入，Ⅰ、Ⅱ類效益儲量具備建產規模僅11萬噸，以外擴、斷塹井為主，資源品質整體較差（薄層、薄互層2～3小層、滲透率0.5～1mD、豐度＜30），常規儲層改造方法已無法滿足當前開發需求，急需技術突破。

1.2 裂縫性油藏儲層特性決定施工難度大，加砂困難

區塊儲層厚度薄1～3m，泥質含量35.6%，壓裂施工壓力高、不穩定；天然裂縫發育，儲層濾失大，壓裂液效率低，加砂困難，平均砂比不到8%；巖石水平兩項應力差值12MPa以上，抗張強度7.6MPa，形成復雜裂縫難度大。區塊開發以來，壓裂施工井不成功案例頻發，壓裂成功率67.8%，嚴重影響產能評價及開發效果，如何提高壓裂改造效率面臨巨大考驗。

2 技術路線

綜合儲層基質滲流能力，井網條件、裂縫方向見水規律認識，開展兩方面工作，解決生產難題。一是通過老井投產效果不斷評價儲層品質與壓裂參數相關性，指導新井關鍵參數設計更科學合理；二是全方位開展大規模加砂壓裂技術及提高裂縫帶寬技術研究與現場試驗，充分改造儲層，實現加好砂加夠砂。

3 技術對策

3.1 設計上找準影響壓裂井主控因素，為新井壓裂參數優化提供依據

以投產壓裂工藝相同，排量相當3.8 m3/m、砂液比恒定、規律性強的區塊作為統計對象。通過對黑60區2012-2017年45口新井分析，壓后初產、穩產與物質基礎、砂液量有較強對應關系。在物性資源相當下，產液隨加砂強度呈對數分布，在2.7～3.3m3/m間趨于穩定。但隨著資源品質變差，3m3/m加砂強度已不能滿足當前地質開發需求，通過裂縫支撐剖面擬合，導流能力優化，多次現場擬合，最終確定現階段合理加砂強度為4m3/m，設計規模更科學、可循。

3.2 工藝上改變傳統直井壓裂完井方式，提高施工成功率

傳統壓裂以封隔器+油管壓裂為主，排量約4m3/m時已接近施工限壓55MPa，施工壓力高且不穩，凈壓力3.1～3.5MPa，動態縫寬3.8～4.5mm，導致儲層改造不充分，加砂困難。為了減小砂堵風險，需要提高限壓來提高凈壓力及裂縫寬度，2018年全面推廣套管壓裂工藝。根據施工壓力，計算不同井深位置套管承壓，匹配不同鋼級套管組合，配套快鉆橋塞工藝，排量12～6 m3/m可控，凈壓力7～8MPa，動態縫寬8～10mm，施工壓力低且平穩，滿足了地質改造需求。

3.3 縱向上優化薄層、薄互層工藝，提高儲層有效動厚度的同時加好砂

縱向跨度大薄互層合壓改造規模優化難度大，施工難度高，理想狀態下細分層均能實現改造，而實際情況薄互層僅改造一層，穿透比失控，溝通水井。針對縱向跨度大應力相差較大儲層，采取套管暫堵壓裂；針對縱向跨度大應力相差較小儲層，通過不同排量下對應孔眼摩阻計算，調整射孔厚度及孔密，變排量施工，取得較好效果；針對薄差層，修正量化標準（表1），確立不同儲層小粒徑組合支撐技術，壓裂109口203層，成功率95.1%。

表1 小粒徑組合支撐劑量化標準

3.4 平面上儲層集約化干擾壓裂，增加波及帶寬，提高橫向改造程度

以小平臺為單元，明確地質矛盾，針對小層連通情況及井網位置，優化壓裂工藝和裂縫參數，控制合理穿透比，實現裂縫與水驅半徑合理匹配，最大限度發揮井網作用。注水北東、東西優勢方向井采用常規大規模、縫內轉向、變排量壓裂；注水南北弱勢方向井采用縫網壓裂、交替注入、順序干擾壓裂，最終實現整體改造。

3.5 整體上結合儲層特征、井網及裂縫方向見水規律，形成不同區塊提產模板

不同區塊開展三種不同壓裂工藝模式技術適應性評價，壓后效果對比，形成不同區塊主體施工模式。針對儲層條件及開發形勢較好，施工難度較低井，常規壓裂技術可滿足開發需求，黑75區：排量4～5.5m3/m，單層液量300m3，砂量20m3；針對儲層物性一般、注采見效較差，定型為前置滑溜水+大規模壓裂，黑60、黑46區：排量8～6m3/m，單層液量350+350m3，砂量26m3；針對高臺子物性差區塊，借鑒致密油做法，定型為縫網壓裂，套管+橋塞分壓工藝，黑69、黑80區：排量10～12-6m3/m，單層液量800+400m3，砂量32m3。

4 結論

2018年投產99口，可評價井60口，日產11.3/2.6t，效果顯著，并取得以下幾方面的認識：

（1）套管壓裂配套工藝技術的實施，完全解決了壓裂施工困難，加砂量達不到設計要求，解放了由于限壓對排量的束縛，成功率及改造規模大幅提高；

（2）通過老井投產效果不斷評價儲層品質與壓裂參數相關性，指導新井關鍵參數優化，為壓裂參數優化提供依據；

（3）從完井方式、工具、參數設計及材料等多方面開展現場試驗，形成不同區塊儲層技術模板，滿足了情字壓裂改造需求，實現低品資源效益開發。