低滲透油藏酸化壓裂解堵技術研究

趙芹

摘要：為了提升低滲透層中水平井分多段壓裂工藝技術的效果，主要使用測井的資料計算動態(tài)巖石學參數，隨后尋找動態(tài)巖石力學參數以及靜態(tài)巖石參數、壓裂施工壓力之間的關系，對地層可壓性進行評價，經過綜合考慮含油氣性建立地層分段分簇模型，使用模式研究水平井分段定簇。

關鍵詞：低滲透油藏;酸化壓裂;解堵技術

前言：

在我國油氣資源中，低滲透油田有著重要的位置。低滲透油田是因為有復雜的地質條件，滲流的阻力比較大，連通性差，地層的穩(wěn)定性不好，天然能量較小，開采的難度相對較大，還有巖石強烈的各向異性以及非均質性都會約束低滲透儲層的開發(fā)。實現低滲透油氣藏高效、經濟開發(fā)的重要技術手段就是水平井技術。壓裂分段分簇模型綜合分析了儲層的含油氣性、形成縫網的能力，計算影響工程施工、單井產量的重要因素，還取得良好的整體使用效果。

一、低滲透油藏酸化壓裂解堵技術存在問題分析

根據近些年的數據可以分析出來含水上升井占得比例表現著下降的趨勢，主要是因為有關的技術人員及時發(fā)現問題并且及時解決問題，把酸化液配方做了調整。常規(guī)的酸化施工，酸化的目的是為了疏通低滲透率出油的孔道，開發(fā)挖掘出低滲透油率油層產油的潛力，清除油井開發(fā)或者開采期間產生的微粒以及結垢物對油層孔道的污染。主要是因為地層本身的非均質特征，還有開采期間使用的壓裂措施形成人工造縫的影響，在沒有使用其他措施的情況下，進行常規(guī)酸化的施工，經常會造成酸化期間，因為酸液進入地層將遵循流動阻力最小的原理，酸液應該沿著流動阻力小的高滲層、大孔道或者裂縫流動，導致酸液不能均勻遍及儲層。這樣的情況會導致酸液很少或者根本不能進入酸化的低滲透層，或者被堵塞以及污染的出油孔道[1]。所以，酸液不能按照預計的方案進入低滲透層位湖泊這污染的成為，不能達到酸化的目的，導致酸化的效果大大降低。另一方面，因為高滲層、大孔道或者裂縫得到進一步酸化，強化儲層的滲透率的差異，包含著水上升，增油效果不明顯的現象。

二、巖石脆性指標計算

伴隨著儲層壓裂施工的普及以及改造規(guī)模的增加，巖石脆性的評價成為致密儲層開發(fā)的研究重點之一。巖石的脆性是巖石在受外力的作用下，形狀上變形較小，發(fā)生破裂的性質，巖石發(fā)生永久性的變形或者全變形程度低于3%的破壞，沒有發(fā)生明顯的塑性變形[2]。在巖石脆性方面分析，主要是兩種方法：1、區(qū)分巖石礦物的組分質量分數，有效評價目的層整體的巖石脆性;2、經過巖石力學試驗測量或者測井數據計算儲層巖石動態(tài)參數，明確儲層巖石的脆性。

巖石的力學性質以及壓裂縫的產生、延展受巖石礦物成分的影響。在常規(guī)測井資料可以計算出砂巖、泥巖的體積參數，如果需要區(qū)分出石英、長石、碳酸鹽巖、黃鐵礦等等成分的質量分數，還可以經過元素獲取譜測井以及放射性能譜測井。在巖石中脆性礦物劃分中，每個地區(qū)產層的評定標準不同，但是嘗嘗將產層易發(fā)育裂縫、空隙溶洞的巖性歸為脆性礦物;經常情況下，巖石礦物成分中含有硅質的致密儲層，這樣壓裂更容易，但是在遇到儲層中黏土質量分數比較高或者較少硅質夾層，壓裂施工就會變得相對困難。

黏土是一種塑性礦物組成分，質量分數大于40%的時候，伴隨著質量分數增加巖石脆性指數明顯下降，但是根據大多數的資料表明，在黏土質量分數小于40%的時候，脆性指數以及黏土質量分數的關系不明顯。

三、裂縫能力形成評級

地層水平主應力是影響壓裂施工壓裂大小的幾個因素之一。差異系數的代表最大水平的主應力和最小水平主應力的差異大小，值對裂縫的形態(tài)特征影響比較明顯。

根據傳統(tǒng)的施工研究表示，假如致密儲層的水平主應力差值比較小，壓裂的過程中壓裂液還是易于在多個方向進入改造的裂縫中，還形成新的改在裂縫。通過具體的分析，其中的原因就是，比較小的水平主應力差對壓裂縫在延伸工程中發(fā)生轉向以及彎曲是有利的，還能產生更多的張性裂縫以及剪切裂縫，并且構建比較發(fā)達的裂縫網絡以及滲流通道，能達到體積壓裂改在儲層的效果。相反如果只是產生很少的幾條主要裂縫，就很難實現體積壓裂改造的目的，不容易形成復雜的網絡裂縫系統(tǒng)。

四、分段分簇模型

使用壓裂選段定簇還是需要考慮多個方面，首先，地層本身的含油氣性。壓裂工藝的作用是創(chuàng)設出更多的油氣疏通渠道，如果地層選取出現錯誤，再好的壓裂技術也沒有用武之地。選段定簇的含義是為了使地層更容易改造，促使地層建立更有效的連通性，在儲層段選擇可壓性比較高的井段射孔對裂縫的起裂以及壓裂高度的控制有利[3]。天然裂縫以及井壁誘導縫會影響壓裂作業(yè)的破裂壓力，與此同時，天然裂縫還會影響壓裂縫的延伸方向和規(guī)模的大小，壓裂作業(yè)應該考慮全面。綜合使用巖石力學分析結果、地層評價結果進行詳細的綜合評價，優(yōu)化完善壓裂選段定簇設計，還能提升壓裂作業(yè)的效率。

按照模糊數學評價原理，評價各個參數有關的系數，結合著地區(qū)的具體數據情況得到有關經驗：儲層含油氣性G的有關系數是0.65，巖石可壓性指數F的有關系數是0.25，縫網能力指數的有關系數K是0.1，得到壓裂選段定簇綜合評價指標的公式：P=0.65G+0.25F+0.1K。根據這個方法，選擇施工井進行計算，劃分壓裂施工段，選定射孔簇點。

結語：

在目前油氣勘探開發(fā)不斷深入發(fā)展的現在，水平井已經成為國內外提升油氣產能一項重要的措施，水平井擁有比直井更長的完井層段，可以產生比較大的泄油氣區(qū)，能很好提升低滲透儲層產能，已經成為低滲透油氣田開發(fā)中重要的環(huán)節(jié)。所以，研究水平井壓裂技術對儲層的改造、開發(fā)低滲透油藏、提升油氣井的產量有重要的意義。

參考文獻：

[1]任保晶. 油氣田開發(fā)中的酸化壓裂技術[J]. 化學工程與裝備，2021，（06）：60-61.

[2]張權. 油氣田水平井壓裂酸化技術分析[J]. 中國石油和化工標準與質量，2021，41（03）：189-191.

[3]趙怡，嚴茹，韓靜. 壓裂酸化用緩蝕劑的現狀與展望[J]. 云南化工，2021，48（02）：15-16+19.