壓裂增產技術的配套工藝和優化

宋丹

摘 要：當前油田勘探開發中，新探明或新開發油藏多為復雜油藏，大多是低壓低滲、儲層條件較為復雜的油藏，通過對儲層進行壓裂改造，可以有效改善儲層的連通條件，提升低滲透油藏的開發效果，本文探討了壓裂增產技術的基本情況，低滲透油田壓裂施工存在的技術難題，提出了壓裂增產配套優化工藝研究，壓裂增產技術的下步改進方向，有針對性的采取技術措施提升壓裂效果。

關鍵詞：低滲透油田;壓裂改造;增產技術

我國油田新增油氣儲量大部分為低滲透油藏，作為未來油田增儲上產的主力類型，因為其儲層條件和構造狀況較為復雜，滲透率和壓力較低，油氣儲層之間連通性較差等問題，造成常規開發技術獲得的工業產量較低。因此，有必要應用壓裂增產等技術措施，改善低滲透油田的開發條件，提升低滲透油田開發成效。

一、壓裂增產技術的基本情況及施工難點

1、壓裂增產技術的基本情況

壓裂技術是低滲透油田增產的一項主要技術手段，是指在壓裂車等作業工具輔助下，通過較高排量的外力作用向油氣儲層和地層注入水流或具備一定黏度的液體，通過液體流態作用形成人工裂縫，并加入相應的支撐劑對人工裂縫進行支撐，提升油氣儲層的滲透性，增加油井產液量或產油量。當前應用較為廣泛的壓裂技術有限流法完井壓裂技術、投球法多層壓裂技術等，且伴隨著壓裂實施區塊開發條件的日趨復雜，一些泡沫壓裂液等新型的壓裂液也不斷應用。

2、低滲透油田壓裂施工存在的技術難題

雖然壓裂增產技術對低滲透油藏開發具有相當強的應用優勢，但在大慶油田低滲透油藏開發中，因為開發條件日趨復雜，造成壓裂增產技術的實施存在一定困難。一是受地面開發條件限制，在開發中大部分都部署定向井，隨著定向井技術應用增多，油井斜度較大，傳統壓裂設備、工具和輔助配套工藝實施難度增大，影響了壓裂效果。二是油氣儲層開發條件日益復雜，油氣儲層在低滲透的同時，泥質含量較高，在壓裂技術實施中形成裂縫難度增大，支撐劑加砂難度較大，對壓裂液等輔助試劑要求增高。三是油氣儲層層系條件日益復雜，多個層系可能重疊在一起，需要在同一油井中配套開發，因此，要利用機械設備分層實施壓裂，需要控制裂縫，同時又要確保不同層系分開，提升壓裂效果。

二、壓裂增產技術的配套工藝和優化

1、壓裂增產配套優化工藝研究

一是提升壓裂液性能，要針對不同油氣儲層泥質含量，不斷通過試驗確定最佳的壓裂液配比，對壓裂液防膨脹性能及種類、用量進行優化，強化對儲層的保護，特別是針對低溫油井要優選清潔型壓裂液，減少儲層傷害。要強化交聯劑、稠化劑、破膠劑等參數優化提升，通過室內試驗，加強壓裂液篩選工作，強化濾失性、動態傷害性研究。儲層泥質含量過高會加大人工裂縫張開難度，因此，要針對不同泥質含量的油氣儲層，選擇不同級配的陶粒組合進行支撐劑配比優化，提升支撐劑性能，并對加砂程序進行控制，提升儲層裂縫導流性能。

二是優化壓裂施工規模，要根據油藏壓裂預期裂縫長度和導流要求，優化匹配壓裂規模和井網系統，通過對油氣儲層含水率、預期產能、注水量等參數為目標函數，不斷明確壓裂后有效厚度和滲透率對產能的影響，確定壓裂技術實施與井網相配套的穿透率和導流能力，并結合儲層開發條件，科學確定水力裂縫垂向延伸高度和施工規模。

三是優化壓裂實施工藝，要針對具體區塊油氣儲層相鄰層位應力、厚度和跨度等方面的差異，優選實施投球分層壓裂、配套籠統壓裂、機械分層壓裂等技術，提升儲層壓裂改造效果。特別是針對層系情況復雜，機械分層壓裂技術滑套難以打開、封隔器難以解開等技術難題，不斷改進滑套打開方式，通過工具優化研究提升反洗閥和封隔器的穩定性。在具體工藝實施中，要利用裂縫敏感性試驗，優化施工砂比、加砂程序、裂縫支撐、追加破膠劑等程序，結合施工層系性質，細分裂縫延伸類型，并采取相應的支撐措施，提升支撐效果;以解決傳統壓裂技術平均砂液比低、導流形成為目標，實現加砂程序由臺階式加砂向坡階式加砂的轉變，提升鋪砂濃度;在考慮裂縫溫度場分布、壓裂液攜砂和快速破膠需求基礎上，實施“錐形”追加破膠劑程序，加強對油氣儲層的保護;為緩解替擠量過大造成縫口閉合問題，實現由過量替擠向等量替擠的轉變。

四是對助排工藝技術進行優化，對低滲透油層地層壓力較低導致返排效果較差的油井，要利用前置二氧化碳助排等技術，配套完善相應的清潔型壓裂液，加強對油氣儲層的保護，提升壓裂液在技術實施中的自噴返排率和綜合返排率，增加油井產液量和產油量。

五是優化定向井斜井段壓裂工藝，隨著定向井鉆井應用增多，在井斜度較大的油井井段實施壓裂技術的難度增大，要針對大斜度井段優化射孔、加砂等程序，提升壓裂改造效果。對于單井壓裂，要采用集中射孔方式，加強對儲層的保護;在壓裂泵注程序中，要適當實施前置段塞打磨孔眼，有效杜絕近井筒效應;要根據油井壓裂需要，確定最佳的封隔器類型，配套完善封隔器位置，確保油氣儲層中資源和水流可以封得住、起得出;要實施陶粒組合施工，加大壓裂作業的排量，提升壓裂改造效果;要加快工藝實施進度，盡量減少壓裂工具在油井中的時間，提升工具的穩定性。特別要通過對壓裂作業工藝的改進，以及強化現場補液、壓后放噴、下泵投產等技術的優化實施，提升施工效率和施工清潔度。

2、壓裂增產技術的下步改進方向

要結合壓裂施工技術的應用現狀，不斷加強壓裂液和支撐劑的優化研究，加強對油氣儲層的保護。要改進壓裂工藝，提升儲層壓裂改造效果，并結合端部脫砂壓裂技術的實施，有效對裂縫延伸進行控制。要加強前置二氧化碳增能助排和一體化快速返排技術應用，提升壓裂液返排率和施工效果。要針對低滲透油藏壓裂施工的技術難點，加強對壓裂時機、增能助排效果的研究，并積極開展砂礫巖、薄互層分段壓裂技術研究，有效解決薄互層油藏層系厚度小、縫隙垂高不易控制的難題。

三、結論

綜上所述，低滲透油田作為未來油田增儲上產的重點，對其實施壓裂增產技術是提升產能的重要措施，要在對低滲透油藏壓裂技術實施難點進行分析的基礎上，有針對性的采取技術措施提升壓裂效果。

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