大慶外圍低滲透油田滑溜水壓裂方案設計與應用

馬開春（大慶油田有限責任公司第九采油廠）

1 問題提出

大慶外圍A 油田屬于低孔、低滲儲層。以投產較早的A1 區塊為例，區塊孔隙度為13.51%，滲透率為13.51 mD。注水開發以來，盡管區塊油井壓裂投產，初期日產油量僅為2 t 左右，由于儲層物性差，水井受效差，產量遞減快。截至2017 年底，平均單井日產油量為0.4 t，其他井區也有類似的開發狀況[1-4]。A 油田開發概況見表1。

表1 A 油田開發概況

為了改善開發效果，在壓裂改造過程中，采取了多項壓裂工藝：①常規壓裂工藝。統計31 口壓裂井，平均有效期為273 天，累積增油363 t。若油價按70 美元/bbl（1 bbl=0.159 m3）計算，平均壓裂費用為50 萬元/口，考慮操作成本、成本油279 t，約51.7%壓裂井可收回成本；若按照油價50 美元/bbl計算，考慮操作成本、成本油575 t，僅16.1%的壓裂井可收回成本。②清水壓裂。該油田投產時優選15 口井試驗，與107 口胍膠壓裂井相比，初期日產油量均為1.8 t，投產6 個月時分別為1.35 t 和1.42 t，累積產油量分別為247.8 t 和256.8 t，效果基本相同；因此，后期改造過程中未應用該工藝。③縫網壓裂。2014 年起開展縫網壓裂8 口井，見到了一定的增油效果，但8 口井平均單井施工費用約340 萬元，存在施工費用高、組織難度大、投資回收期長的問題。

從該區塊B 井縫網壓裂井下微地震監測結果看，縫網壓裂形成了一定寬度的裂縫網絡；從液量與裂縫規模的對應關系看，第一步滑溜水階段已基本形成裂縫網絡，清水、第二步滑溜水階段大多在前期裂縫內部改造而擴展較少，加砂階段擴展裂縫網絡。B 井液量與裂縫規模的對應關系見圖1。

為摸清砂巖厚度、滑溜水液量、裂縫規模的關系，給方案優化提供指導，通過砂巖厚度加滑溜水強度和監測縫長關系曲線趨勢，在6～7 m3/min 排量情況下，當砂巖加液強度為50～70 m3/m 時，能形成約300 m 縫長、80 m 縫寬的縫網。B 井滑溜水強度與裂縫改造體積對應關系見圖2。

2 滑溜水壓裂原理和方案優化

縫網壓裂中采用的滑溜水是一種傷害低、黏度低、摩阻低的液體，具有對儲層傷害率低、成本低、作業強度小等優點，其低黏度特點利于進入地層，形成復雜裂縫[5]；其缺點是用液量大，攜砂性能差。在目前低油價的形勢下，為提高壓裂效益產量，在脆性指數大、易形成縫網且是近年來壓裂主力的齊家北油田上，開展了直井滑溜水壓裂試驗，探索提高裂縫復雜程度方法，以便為后續方案提供指導。

所定義的直井滑溜水壓裂，是以縫網壓裂監測結果為依據，在常規壓裂基礎上，優選滑溜水作前置液，通過優化滑溜水用量及施工排量，增加裂縫復雜程度，增大儲層改造面積；同時采用胍膠攜砂液，保證裂縫支撐。

在試驗井選取上，以該油田第一批常規壓裂井為依托，優選與其他井物性相近、可對比的5 口井開展滑溜水壓裂試驗。在方案優化上，考慮設備能力和成本，單層滑溜水量優化為150 m3，施工排量優化為常規壓裂最高排量的3.8 m3/min。5 口試驗井壓裂參數優化見表2。

2.1 現場施工情況

在現場施工組織上，與常規壓裂相比，壓裂車從3 臺增加至4 臺，單層液罐車從6 輛增加至14 輛，減少18 m3胍膠，增加150 m3滑溜水，其他相同。

表2 A 油田5 口試驗井壓裂參數優化

2018 年施工5 口井，平均單井壓裂為1.2 個層，單層加入壓裂液230 m3，其中滑溜水158 m3，施工成功率達100%。

2.2 效果評價

5 口試驗井初期，平均單井日產液量為4.7 t，日產油量為3.9 t，含水率為16.2%，有效期達164天，平均單井累積增油396 t。

由圖3 可知，扶余、高臺子油層試驗井砂巖厚度、有效厚度與對比井相比較小，但產油高于對比井；當相同生產時間為106 天時，試驗較早的4 口試驗井平均單井多增油145 t。

圖1 B 井液量與裂縫規模的對應關系

圖2 B 井滑溜水強度與裂縫改造體積的對應關系

圖3 A 油田滑溜水壓裂/常規壓裂效果對比曲線

圖4 A 油田滑溜水壓裂/常規壓裂增油強度對比曲線

由圖4 可知，當相同生產時間為106 天時，扶余油層試驗井產油比對比井高1.09 t/(m·d)，高臺子油層試驗井產油比對比井高0.81 t/(m·d)。

按增加費用為4.1 萬元/井次，106 天多增油145 t，油價為50 美元/bbl，噸油操作成本為1 427.7元預計，收回增加成本需要多增油47 t，增量投入產出比為1∶3.08；按有效期為180 天，單井多增油246 t 預測，增量投入產出比為1∶5.23[6-8]。

3 結論與認識

1）針對大慶外圍低滲透油田儲層物性差、主應力差小、脆性指數大等特點，適合開展直井滑溜水等提高裂縫復雜程度現場試驗[9-11]。

2）在目前低油價的形勢下，考慮到經濟因素、施工排量和規模受到限制，壓裂參數應有進一步優化的空間。