壓裂工藝設計優化及效果分析

賈紅娟　王建平　王橋

摘要：壓裂工藝是油田生產中常用的工藝技術，油田使用壓裂技術可以有效的提升產量，保證油田的穩定生產，對于提升油田的經濟效益非常有幫助。但不同的油田地質條件不同，在應用壓裂技術時，應當針對性的根據油田的地質條件和原油儲備等因素制定工藝方案。而本文對油田壓裂工藝的優化和其應用效果進行了研究。

關鍵詞：油田;壓裂工藝;優化

油田的壓裂工藝種類較多，針對油井性質的不同，常采用不同的壓裂工藝。針對老井，一般采用普通壓裂、多裂縫壓裂、選擇性壓裂等;對于新井，則應用限流壓裂和細分控制壓裂等。而不同的壓裂技術在施工工藝上也有不同，目前我國的油田在應用壓裂技術時，常因為油井的類型和施工工藝的影響導致壓裂工藝的應用出現問題，因此研究壓裂工藝的優化方案，對于提升我國油田的產量，確保我國的石油供應具有重要意義。

1壓裂工藝的優化設計和應用

為對優化后的壓裂工藝進行實際應用測試，針對延長油田低滲透儲層，在部分采油廠進行了優化后的壓裂工藝，同時對其產油量進行了測試。

1.2施工規模

1.1.1薄差儲層加強施工改造

針對該油田中部分油井的薄差儲層發育的特性，在原有的壓裂工藝的基礎上，我們對施工的規模進行了強化改造，改造的重點主要在穿透規模和加砂規模上，經過改造后的薄差儲層中，砂體類型和穿透比為：河道砂13%-15%、主體薄砂15%-17%、非主體薄砂和表外儲層17%-21%。

1.1.2明確重復壓裂層位的改造需求

對于重復壓裂層來說，若原先的層位是含水量較高的層位，則在改造時采用選擇性壓裂的方式，對層中含水量較高的部分進行臨時封堵。

原壓裂層位，該層位在長期的原油開采工作中存在效果變差的問題，且初期并為進行較為大幅的改造，通過對原壓裂層位的分析，發現其尚剩余大量未開采的原油。因此在改造時，在原壓裂工藝加砂的基礎上再加砂3-4m3，確保改造后的壓裂裂縫能夠穿透原壓裂裂縫，從而強化原壓裂層位與連接水井的連通以強化其滲透作用，減緩其在原油采集過程中效果變差的趨勢。

1.1.3加大查層檢漏井和注入井的施工規模

對于查層檢漏井，在改造時應當重視壓裂的規模，對于受效較差的采出井，應當采取在含水回升初期進行壓裂改造的方式，重視壓裂前的施工措施和施工參數的改造，在實施壓裂完畢后，對油井采取適當的保護措施，以確保壓裂措施的效果。對于注入井，在壓裂時應當強化壓裂施工的規模，擴大裂縫的面積和深度，確保裂縫能夠較好的穿過注入井，建立油井和水井之間的溝通，從而保證注入的效果。

1.1壓裂層段

1.1.1根據油層狀態和剩余油量選擇壓裂層段

在實行壓裂工藝時，應當重視對油井的選擇，一般來說，對于狀態較差、出油率較低的井，應當適當的采用較強的壓裂手段，確保油井的出油率。在優選壓裂層段時，應重點選擇滿足以下條件的油井：

經過長時間采集，出油率逐漸下降，采集效率降低的井;

油氣層中存在污染或堵塞，導致常規開采較為困難的油井;

注水施工存在困難或注水不生效，對出油率沒有幫助的油井。

上述條件是優選壓裂層段的油井特征，在實際選擇時，應當結合油井的狀態，通過分析油井的出油率變化曲線，判斷常規采集該油井的困難程度，難度越大的油井越應當使用效果較強的壓裂工藝。

1.1.2根據薄隔層壓裂工藝細分壓裂層段

薄隔層是指隔層厚度小于1.5m的層位，在對薄隔層進行施工時，應當細分壓裂層段，以提升壓裂工藝對薄隔層的施工效果。在對薄隔層進行壓裂時，考慮到薄隔層的特點，應當將壓裂層與上下隔層分離，防止薄隔層在較大壓力的作用下出現竄層。

1.1優選壓裂工藝

1.1.1發育較差的壓儲層加酸

壓裂前加酸的施工方式適用于發育較差的壓儲層，加酸可以對壓儲層起到一定的腐蝕作用，降低壓裂施工是所需的壓裂，提升施工的成功率。經過對當地油井和壓儲層規模的探測，最終決定對砂巖厚度小于0.6m且有效厚度小于0.2m或是XYⅠ層以下含碳酸鈣礦石較多的層和受污染嚴重，容易封堵的油井或壓儲層。

1.1.2小隔層和含油量較多的層段采用多裂縫壓裂

對于隔層較小且數量較多的層段，一般無法使用細分壓裂的方式，當層段中的含油量較多時，應當采用多裂縫壓裂的施工方式，這種方式對于小且多的隔層來說，可以擴大裂縫的面積和深度，當層段周圍有水井時，壓裂施工可以強化層段與水井之間的連接，對于增加出油率有一定幫助。

2改造效果與分析

2.1壓裂施工優化效果

對當地油田的45口油井進行了壓裂施工的優化，在加砂量方面，單井的加砂量由原來的6m3增加到了平均9m3，而裂縫的穿透比則由原先的11.2%增加到了16.5%，以產油來看，實行改造后的壓裂施工的油井每日平均產油量比原先增加了大約0.8t，在油井的有效期內累計增加采油量37t，按當前的油價計算，實行改造后的壓裂工藝的油井可以帶來多8.32萬元的利潤。

2.2薄差層優化施工效果

選取當地油田的薄差層油井共計30口，我們對其中的23口油井采用了改造后的壓裂施工，在實行改造前，薄差層油井的裂縫穿透率在13.4%，而改造后則達到了17.5%，薄層的加砂量增加了2.1m3，實行改造后的油井每日平均產油量必原先多了大約1.1t，在油井的有效期內共增采原油70t，按照當前的油價計算，油井平均增收為18.42萬元。

2.3發育較差的壓儲層施工效果

當地油田中共有發育較差的壓儲層油井40口，均屬于難以壓開的油井，我們對其中20口井進行了加酸處理，在實行改造后，難壓層在施工時均在1-2次的施工內被壓開，施工效率比以往有了明顯提升，降低了對發育較差的壓儲層油井的施工成本。

結論

本文對油井壓裂工藝的優化方案和應用效果進行了研究，對薄差儲層、復合采出井、薄隔層、發育較差的壓儲層和小隔層進行了壓裂工藝的優化處理，實行處理后的油井采油量均有顯著提升，可以為油田帶來更多經濟效益，希望在我國的油田建設中推廣應用。

參考文獻

[1]王海濤，蔣廷學，卞曉冰，等.深層頁巖壓裂工藝優化與現場試驗[J].石油鉆探技術，2016，44（2）：76-81.

[2]喻鵬，楊延輝，朱慶忠，等.沁水盆地高階煤層氣壓裂工藝反思與技術改進試驗研究[J].中國煤層氣，2015，12（1）：21-26.

[3]劉建坤，蔣廷學，萬有余，等.致密砂巖薄層壓裂工藝技術研究及應用[J].巖性油氣藏，2018，30（1）：165-172.