超低滲儲層混合水體積壓裂重復改造技術研究與現場試驗

張富金 丁愷

摘要：典型的超低滲油藏在實際開發過程中會出現單井產量低的現象。而通常情況下為了實現油田開發效果的進一步提升，都會采取重復壓裂施工的方式，但是這種方法在實際應用過程中并不能夠明顯的提升油田產量，而且壓裂改造后油井會出現明顯的產量遞減狀況，有效期非常短。因此針對我國某油田區塊超低滲油藏，在充分結合井網以及注水條件等各種狀況之后，對油藏的混合水體體積壓裂重復改造技術進行了深入研究。

關鍵詞：超低滲油藏;體積壓裂;混合水體;增產

引言

目前在國內外主要有常規壓裂技術以及暫堵轉向壓裂技術等重復壓裂改造技術。在針對老井只是重復壓裂改造之后，所以在實際生產開采過程中會受到人工裂縫的嚴重影響，導致大多數裂縫會逐漸向著地層原有的老裂縫延伸，新裂縫的產生非常少，重復壓裂油的實際幅度也而是相對比較小，而且實際的有效期也非常短。在實際針對超低滲透儲層進行開發的過程中，通過應用暫堵轉向重復壓裂技術能夠從理論上產生大量的新支裂縫，但是，這種技術本身在實際施工過程中排量較小，而且轉向半徑也會受到一定限制，實際的增產效果并不明顯，有效期限也比較短。而體積壓裂技術能夠在實際的壓裂使用過程中產生更多的長裂縫，并形成裂縫網系統。不僅能夠有效的增加實際的氣泄流體積，而且也能夠明顯的提升壓裂施工后的增產效果。

1 混合水體積壓裂改造分析

在實際針對超低滲透儲層進行重復壓裂改造的過程中，實現原有老裂縫基礎上產生更多的新裂縫，而且能夠讓心產生裂縫與地層的天然裂縫形成立體的網狀結構是最為關鍵的，這樣就能夠讓壓裂改造的體積得到進一步擴充，也能夠為油氣層開辟出更多油氣開采通道，也能夠實現地層中大量油氣層最大程度的動用，并有效提升油田的實際產量，進一步改善超低滲透油氣藏實際的開發效果。由此可見，進一步提升超低滲透油藏油井產能的關鍵就是要通過壓裂改造能夠讓心產生的裂縫與原有裂縫形成縫網，這也是當前制約整個油田領域重復壓裂效果核心問題^[1]。

某油田儲層物性相對比較差，而且油層厚度相對比較大，采用常規壓裂的方法僅僅能夠在儲層中產生處在20～30m之間的裂縫，從而導致儲層在經銷商不能夠得到充分動用，針對該油田區塊巖石的力學性質進行分析和發現，儲層在一定程度上具有脆性，這就為實施體積壓裂提供了基礎條件。該油田在多年來針對重復壓裂改造技術進行深入分析的過程中基本上都是按照體積壓裂的相關理念來進行，首先，針對前置液以及低砂比階段主要采取的是黏度相對較低的滑溜水來作為壓裂液進行改造施工，這主要是因為這種壓裂液很容易就能夠進入到原有的天然裂縫中，與此同時能夠通過大排量來進一步打開天然裂縫，并最終形成復雜的縫網;其次，針對低砂比階段主要是充分利用線性膠作為壓裂液來針對已經打開的天然裂縫給予有效支撐;最后，針對加砂的后期階段則主要采取的是凍膠壓裂液來產生重要裂縫，并充分保障主裂縫能夠保持較高的導流能力^[2];最后，充分利用排量相對比較大的混合水體積壓裂，與此同時針對裂縫實施多次暫堵方法來讓強行打開新裂縫。所謂的混合水主要是在不同的施工階段所采取的各種壓裂液，在針對該油田區塊進行改造的過程中實現了將混合水體積壓裂與多級暫堵技術的有效結合，并充分利用菱形反九點井網的情網布置方式來針對老井實施壓裂改造，從而使得油田區塊的單井產量得到明顯提升。

2 重復改造工藝參數優化

2.1 射孔優化

為了能夠讓該油田區塊儲層在縱向上的動用程度得到最大程度提升，并在整個儲層中能夠形成立體的縫網結構，充分利用三維設計方式針對不同的射孔孔眼數量、直徑、射孔程度等基礎上，人工造裂縫在縱向上的擴展以及形態等實施了進一步的優化，在此基礎上最終確定出來全面實施混合水體積壓裂重復改造過程中所實際需要的射孔段數為3～5段，實際的射孔長度處在5～7m之間，實際的射孔好長度處在70%～80%之間^[3]。

2.2 排量優化

為了能夠充分保證混合水體及壓裂的施工過程中能夠最終讓天然裂縫形成縫網，充分結合超低滲透儲層相關的巖石力學性質之后認為，針對該油田區塊應該將水平方向兩向的應力差設置在4～6MPa之間。根據相關理論可以知道，為了能夠充分滿足混合水體積壓裂施工實際需求，針對J55鋼級的套管通常情況下會將其排量設置在5m³左右。在部分結合該油田區塊儲層裂縫實際的延伸壓力以及井口之間的關系之后，通過預測方法可以知道，該油田區塊實際的施工排量要達到10m³/min，在此情況下，井口實際的施工壓力處在25～27MPa之間，這樣才能充分滿足井下套管在實際施工過程中的抗壓強度需求。因此可以將該油田區塊實施混合水體積壓力施工過程中的排量經過進一步優化設置為7～9 m³/min。

2.3 壓裂液類型及用液量分析

為了能夠充分保證在實施重復壓裂改造后形成復雜裂縫網系統，針對該油田區塊充分利用多段塞注入方式來全面實施混合水體積壓裂施工。嚴格的按照不同的段塞來選擇具體的液體類型：首先，針對前置液以及低砂比階段主要采取的是黏度相對較低的滑溜水來作為壓裂液進行改造施工，這主要是因為這種壓裂液很容易就能夠進入到原有的天然裂縫中，并最終形成復雜的裂縫網;其次，針對低砂比階段主要是充分利用線性膠作為壓裂液來實現天然裂縫打開程度的進一步擴大。與此同時，還能夠對原有裂縫形成有效支撐。針對加砂的后期階段則主要采取的是凍膠壓裂液來產生重要裂縫，這樣就能夠讓井下近井地帶的導流能力得到進一步提升。在此基礎上，就能夠讓該油田區塊的開發效果得到全面提升。

3 結束語

針對某油田區塊實際的巖石特征以及儲層物性進行深入分析之后，發現其儲層巖石存在明顯的脆性，鑒于此，在實際生產開采過程中該油田針對混合水體及壓裂重復改造技術進行了深入研究，并最終確定出了合理的壓裂改造方案，有效的提升了超低滲透油藏的實際開發效果。

參考文獻：

[1]吳小斌，王志峰，崔智林，張琰圖.鎮北地區超低滲儲層敏感性評價及機理探討[J].斷塊油氣田，2013，20（02）：196-200.

[2]高輝，解偉，楊建鵬，張創，孫衛.基于恒速壓汞技術的特低—超低滲砂巖儲層微觀孔喉特征[J].石油實驗地質，2011，33（02）：206-211+214.

[3]楊秋蓮，李愛琴，孫燕妮，崔攀峰.超低滲儲層分類方法探討[J].巖性油氣藏，2007（04）：51-56.