致密油水平井暫堵轉向體積壓裂技術的探索與應用

賈子明

摘 要：水平井的分段的多簇體積的壓裂技術是提升低滲透致密儲存產的重要的技術方法。并在現代的勘測的開發中，得到越來越廣泛的使用。在水平井的體積壓裂的規模非常大的情況下，若想要達到很好的效果，達到千方沙，萬方液的規模，其所需要得滲透肌理也就會變得十分的復雜，若壓裂液對儲存的影響的利害關系，在實際工程中分析的不夠明確，再后續的開產時就會缺少相應的理論支撐，導致工作不能順利的進展下去。由此作為契機，本文研究了致密有水平井暫堵轉向肌理和暫堵劑堵橋原理，并對此進行總結，為未來長期事業發展提供一定的方案基礎。

關鍵詞：致密油儲層;水平井;暫堵轉向;重復壓裂

依照我國的油田勘探技術的不斷地發展和深入，在低滲透的密致油層中的勘探工作也相繼進行開采。水平井多段的壓裂具有著增大泄油的面積，且提高流動效率，并暴露著更多的裂縫系統的特點，這是提高致密油水平井暫堵轉向體積壓裂技術的重要技術手段，在目前我國的勘探開發中也進行了越來越廣泛的應用，為我國的可持續發展提供了重要支撐和保障。

一、暫堵轉向壓裂

（一）裂縫轉向機理

根據其最小主應力得原理，在重復壓裂的裂縫延伸方式中，依然是依靠儲層應力狀態產生，并不是以人們的主觀意識，來作為轉移的，其是受客觀應力的條件所控制。在此前，所形成的地層流體壓力變化、人工裂縫、孔隙熱彈性應力，以及鄰井注水和生產活動都能夠產生新的誘導的應力。而它們的疊加的結果直接決定了其中重復壓裂的裂縫延伸的規律。如果σh+σh誘導>σH+σH誘導，則就會改變以前的應力的狀態，且重復壓裂的裂縫可能就會重新定向。所以，在井筒附近，也就能有可能的改變其重復壓裂的裂縫方位，但是，在距井筒一段距離之后，裂縫仍然是沿原來的方位進行延伸[1]。

（二）暫堵劑橋堵的原理

暫堵劑在裂縫內的作用和原理是，用顆粒的材料橋堵原理來作為依據，并在縫內轉向材料。同時，在重復壓裂的施工時，往其中加入暫堵劑后，因為水力的壓裂裂縫在其井筒附近的動態縫寬最大，所以，距離井越遠裂縫的寬度會越來越小。并且，在當暫堵劑與支撐劑共同以一定的比例，進入其壓裂的裂縫后，支撐劑的剛性與暫堵劑的塑性，在共同作用下，其暫堵劑的固體顆粒粒直徑是大于了裂縫動態寬度的1/3～2/3的時候，暫堵劑固體的顆粒就能夠在此處形成了橋堵，并且隨著后續的暫堵劑的繼續而加入，使其在裂縫主通道內形成一定的厚度與長度的堵塞帶，并且在裂縫的凈壓力不斷升高的時候，當裂縫內的凈壓力是達到了微裂縫的開啟壓力或者新縫的破裂壓力的時候，其中的微裂縫或者新裂縫就會打開，再隨后，隨著攜砂液的繼續的進入，微裂縫或者新縫就會延伸與擴展使其成為新形式的支撐裂縫。顆粒材料的橋堵原理理解認為，當架橋的粒子粒徑d與孔隙平均孔徑D的1/3～2/3產生匹配時，即：d≥1/3D-2/3D地層的孔喉處的橋堵是最為穩定的[2]。

借用屏蔽橋堵的原理，當固相粒子尺寸數據是裂縫寬度尺寸的三分之二時，其可以穩定在架橋中的堵塞裂縫之中，而當固相粒子尺寸數據是裂縫寬度的三分之一時，其固相粒子便可以深入到裂縫的內部，并通過堆積來形成橋塞。若是將兩者進行結合，就能夠有效且牢固的將橋堵住孔隙。按照這樣的橋堵的原理，再結合其水力的壓裂的現實情況，使用暫堵劑的塑性與支撐劑的剛性，并通過水力的壓裂施工來進行參數的控制，能夠有效實現了提高水力壓裂裂縫的凈壓力目的，并能夠達到儲層二次增產的改造效果，大大提高其效率。

二、現場試驗

S井是大慶油田中致密油區塊的一口開發井，井別是為采油井，井型是為水平井，在此案例實驗中，堅持“甜點壓裂”，以此來試驗和探索，致密油重復壓裂提高產量的可行性。

具體選擇：①首選遺留于主力層的井來進行實驗。②其次，前期需要改造不充分井段。③前期的壓裂工藝若是成功的，但是，此后產量遞減嚴重，所累計的產量較低的井。④補充地層的能量壓裂，并且結合前期所遺留的甜點層段進行大規模壓裂。

該井的暫堵轉向壓裂采用的是，“大液量、低砂量”的補充地層能量來作為主體思路，并開展二次的改造，對于增注活性水來補充地層的能量的效果較為顯著，且模擬計算中，認為：注入壓裂液為5000平方米，使地層的壓力上升至1.1MPa，以及，注入10000平方米，使地層的壓力上升至2.14MPa。再者，注入15000平方米，使其地層的壓力上升3.08MPa。結果是，地層壓力越高，所累計的產量越高。

S井實施暫堵轉向壓裂并進行了悶井措施，持續了一個月的時間，充分使地層的能量得以恢復[3]。并且，在開井掛抽投產之后，S井是由施工前的日產油量2.8噸，迅速增長以及保持了在日產油量的11.5噸，且日增油量達到了8.7噸，這是在施工前的日產的油4.12倍。由此可見，通過暫堵轉向重復壓裂的操作，使其現場的試驗增產的效果較為明顯，同時大大將經濟效益提高，十分具有推廣的價值。

結論

①初次的壓裂所產生的支撐裂縫，會使附近產生誘導應力，并在重復壓裂時，又將會產生新的裂縫，由此構建出新的泄油體系，并且達到引效、增產目的，大大提高經濟效益。

②選井的思路總結為以下三點：首選是遺留在主力層的井。其次，是選擇在前期的改造中，不充分的井段。最后是選擇在前期的壓裂工藝成功后，其產量還遞減嚴重，并且累計的產量較低的井。

③致密油儲層的主壓裂的改造前，注意活性水加入，由此可以充分的補充其中的儲層能量。

④致密油重復壓裂悶井工藝加入，使其增產的效果更加明顯。

⑤低傷害的壓裂液的選擇，對其致密油的儲層的重復壓裂效果，是有著重要的作用。

⑥“大液量、低砂量”的優化壓裂工藝，是作為致密油重復壓裂技術的最效果的保證。

參考文獻

[1]魏兵昂，王世亮.致密油水平井暫堵轉向壓裂技術的現場應用[J].中國石油石化，2016（22）：76-77.

[2]范華波，薛小佳，安杰，等.致密油水平井中低溫可降解暫堵劑研發與性能評價[J].斷塊油氣田，2019，26（1）.

[3]王朝陽，李博，王延志，等.大慶油田致密油水平井錄井關鍵評價技術[J].錄井工程，2019，030（002）：56-62.