水平井分段壓裂多段裂縫產能影響因素分析

趙小光 李發旺 曹玉霞

摘要：針對低滲透油藏在進行開發過程中，需要進行壓裂、酸化改造，才能夠達到工業的開采價值，而水平井分段壓裂改造可以提高水平井在低滲透油藏中的應用效果，水平井多段裂縫如何進行優化設置，才能夠達到相應的壓裂效果，需要以數值模擬為技術手段研究影響水平頂多段壓裂后產量的因素，才能夠提高水平井分段壓裂的開采效果。

關鍵詞：水平井;分段壓裂;產能影響

1水平井分段壓裂技術概述

隨著國內各大油氣田不斷開發，水平井被大量應用，已經成為低滲透油藏的主要開發方式。對于低滲透油藏，儲層改造技術成為水平井有效開發的關鍵技術。水平井分段壓裂，能更充分的對儲層進行改造，增加泄流面積和泄流體積，從而有效提高低滲透油藏的采收率。

目前國內水平井分段壓裂技術主要有：機械封隔分段壓裂、水力噴砂分段壓裂、可鉆（可溶）橋塞分段壓裂等。水平井機械封隔分段壓裂技術是用雙封隔器單卡待壓裂層段，兩封隔器之間配備節流噴砂器，從而實現對某一層段精準壓裂。水力噴砂分段改造技術是集水力噴砂射孔與水力噴射壓裂為一體的壓裂技術，是用地面高壓泵車，將混有一定濃度的磨料（一般為石英砂）的液體加壓泵送至井下，液體經噴射工具的噴嘴，高壓勢能轉換為動能，產生高速射流，該射流以沖量做功射穿套管、固井水泥環，并在儲層內的巖層形成一定直徑和深度的孔眼。之后繼續實施高速水力泵送延伸裂縫，經不斷水力沖擊在封端形成許多微裂縫，并在裂縫中添加適當支撐劑，有效改造儲層滲流能力。可鉆式（可溶式）橋塞分段壓裂技術是在壓完一段后，下入可鉆式或可溶式橋塞進行分隔壓裂，壓完后鉆磨掉橋塞或待橋塞自行溶解掉，即可實現多段油層開采。

低滲透油藏開采過程中利用水平井分段壓裂技術對其結構進行改造，達到提高采收率的目的，進行水平井分段壓裂技術時，會產生很多的裂縫，裂縫主要包含軸向縫，橫向縫和斜交縫三種。其中軸向縫的產生，由于水平井在水平方向與最小水平應用力所形成的裂縫，橫向縫的產生是由于水平井的水平段與最小應力形成的平行狀態，從而形成橫向縫，斜交縫的產生是因為水平井的水平段與最大水平主應力之間的一些空隙所造成的。通過水平井壓裂技術，可以讓油井內的原油發生一些變化，幫助油田提升開采量，這種變化的產生會讓油田的滲透率有所下降，在一定程度上保證了原油的開采率，同時又提高了油田的開采產量。

2水平井分段壓裂多段裂縫產能影響因素

2.1有效滲透率

低滲透油藏水平井的產能較低，無法實現自然產能，需要進行壓裂、酸化改造，才能夠有效提高低滲透油藏的產能。低滲透油藏儲層中的有效滲透率太低的水平井，即使進行壓裂改造，壓裂后的產能也較低。

2.2垂向滲透率與水平井滲透率之比

儲層中的夾層會嚴重影響到儲層的垂向滲透率，水平井產能會受到垂向滲透率與水平井滲透率比值的影響，如果低滲透油藏中垂向滲透率較低，那么產量就會越低。因此在進行壓裂過程中，需要選擇垂向滲透率較高的儲層。另外，垂向滲透率與水平井滲透率的比值越小儲層進行壓裂后的增產效果較好，但是在此過程中需要增加水力裂縫條數。

2.3平面滲透率各向異性

儲層滲透率平面各向異性對于水平井的產能及壓裂后產能影響非常明顯，沿水平井眼方向滲透率越小的儲層自然產能就會越低，導致壓裂后的產能也會越低，通過壓裂改造形成橫向裂縫，可以有效改善該情況的發生，因此水平井水平段應當沿滲透率大的方向進行布井，從而有效提高儲層的開采效率。

2.4水力裂縫形態

不同的水力裂縫形態會直接影響到壓裂后的效果，橫向裂縫和縱向裂縫對壓裂后影響效果最為明顯，對于有效滲透率小于5×10-3um2的儲層形成的橫向裂縫效果比縱向裂縫效果要好，對于滲透率大于5×10-3um2的儲層，縱向裂縫的壓裂效果比橫向裂縫的壓裂效果較好，因此要結合儲層的滲透性來提高水平井井眼軌跡方向，儲層物性較好的儲層應當沿最大的地應力方向進行布井，相反則需要按照最小地應力方向進行布井。

2.5水力裂縫條數

水平井在經過壓裂后的水力裂縫會呈現出線性流態和徑向流態，低滲透油藏在生產一定時間以后，水平井中的多條裂縫會相互干擾，從而嚴重影響到各條裂縫的產量。不同物性條件下的不同裂縫條數會對產量造成直接影響，物性不同的裂縫條數要求不同，物性較差的儲層需要借助更多的水力裂縫進行配合生產，才能夠有效提高壓裂后的產值。

2.6水力裂縫長度

水平井水力裂縫長度對于壓裂后的產能影響較大，當儲層中的有效滲透率小于1×10-3um2，需要增加裂縫長度來提高壓裂后的產能。但是隨著有效滲透率的增加，裂縫長度需要進行適當縮小，從而可以在一定程度上減小施工規模。

2.7水力裂縫位置

由于受到水平井滲流特征和裂縫之間的相互干擾，水平井段中的裂縫條數會對壓裂后的產能產生影響，針對不同位置的裂縫貢獻率會隨著時間而發生不斷變化。隨著生產時間的不斷延長，外裂縫對于油藏滲流通道的作用非常明顯，因此在進行壓裂改造過程中，需要充分改造各段裂縫，優化裂縫間距，從而減少裂縫間距之間的相互干擾。

3結束語

（1）影響低滲透油藏水平井壓裂產能的因素較多，只有根據不同的影響因素，采取相應的有效措施，才能夠有效提高低滲透油藏的開采效果。

（2）地應力和儲層滲透率是影響水平井產能中的重要因素，對水平井布井時進行深入優化，可以有效降低這些因素對于低滲透油藏產量的影響。

（3）在設計水平井壓裂優化過程中，工作人員必須深入研究水力裂縫所形成的形態、條數、長度等影響壓裂的主要因素，提出相應的改進措施，達到壓裂設計最優目的。

（4）為了能夠提高壓裂效果，在進行水平井選井過程中應當注意，選取具有一定滲透性、垂向滲透率高的儲層;水平段方向沿最小地應力方向進行布井;壓裂形成橫向裂縫并優化裂縫的長度和裂縫之間的間距。

參考文獻

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