海南低滲透油藏壓裂儲層改造技術研究與應用

劉建寧

摘要：海南油田屬于層狀邊水巖性構造油藏，儲層物性差，注水受效不明顯或不受效。主要矛盾是地層滲透性差，而水力壓裂技術可實現溝通儲層、提高導流能力的作用，因此，采取壓裂改造措施，可以提高油田開發效果，具有較大的經濟價值。對于儲層改造不充分的問題，進行壓裂工藝研究，其中包括多級加砂工藝和投球暫堵工藝。對于邊底水影響的問題，進行防壓竄研究，其中包括防壓竄技術界限、優選措施目的層段、合理排量設計。對于壓裂費用高的問題，以支撐劑優選和組合支撐劑研究的方向來降低壓裂費用。

關鍵詞：水力壓裂;海南油田;儲層改造;投球;防壓竄

1 存在問題

1.1 籠統壓裂不能充分發揮改造目的層能力。

海南油井三個特點：①含油井段長（300～350米）;②油層多（43個含油砂體），生產層數多（一般>6層）;③單層薄（<5米，一般1-2米）。海南油田油層特殊性，實現不了分層壓裂;采用籠統壓裂，由于油層滲透率差異大，單層突進嚴重，不能充分改造物性差儲層。考慮采用相應工藝，實現儲層均衡動用。

1.2 邊底水對壓裂效果產生極大的影響。

海南油田屬于層狀邊水巖性構造油藏。例如2018年實施的海南X1井，壓裂層段垂深在2275.8--2305.9m。海南3塊原始油水界面垂深2308m。壓裂最下層離原始油水界面的垂深僅有2.1m。該井措施前日產油2噸，含水25%，措施后液量升高至28方，含水100%，明顯水竄，措施失敗。因此要避免邊底水對壓裂效果的影響。

1.3 壓裂措施費用高。

壓裂費用包括措施費、車組費、作業費三項，所需費用較高。例如海南X2井壓裂費用達100萬元左右。車組費+作業費占比較少，且按照工序，統一定價。措施費用占比達53%，可通過一定的手段進行控制。材料費占措施費91%左右，可通過降低材料費降低壓裂費用。

2 水力壓裂措施改進辦法研究

2.1多級加砂工藝

應用多級加砂工藝，提高儲層動用程度。海南油田油井具有薄互層特點，層間非均值性強，均衡動用各油層，主要解決兩個問題：①實現低滲透層的有效改造;②壓出更長的裂縫來滿足低滲透層對導流能力的要求。

工藝原理：一級加砂采用低排量，壓開高滲透層并形成人工遮擋屏障。二級加砂采用高排量，在低滲透層形成較長裂縫，有效均衡動用各儲層。

2.2投球暫堵工藝

應用投球暫堵工藝，防止層間矛盾擴大。針對最大滲透率大于1000mD，極差大于50的措施井，采用多級加砂不能實現暫堵轉向，可實施投球暫堵轉向，盡可能動用低滲透層，防止層間矛盾進一步擴大。

工藝原理：使用大于1.25倍炮眼直徑的暫堵球，選擇性暫堵高滲透層炮眼，然后采用高排量對低滲透層進行改造，壓后暫堵球自動降解。

溶解性能：通過小球浸泡實驗，室溫條件下48小時后可完全降解。承壓性能：實驗室條件下承壓40.1MPa，可滿足海南油田壓裂要求。密度選擇：采用低密度小球封堵效果更好，封堵率可達100%。

例如海南X3井，最大滲透率1558mD，極差達10，對滲透率>300mD的22、24、26號層進行暫堵（共有炮眼143個），按照1：1.05比例設計150個14-16mm暫堵球。采用投球暫堵后取得明顯效果，施工壓力從26MPa上升至31MPa。

2.3防壓竄技術界限

形成油田防壓竄技術界限，提高措施成功率。針對海南層狀邊水巖性構造油藏，邊底水較近具有壓竄的風險，通過公式理論計算，得出純泥巖隔層厚度、排量與壓竄風險的關系圖版。

按照圖版優選壓裂目的井與目的層段，在實際應用中可以有效避免壓竄水層。一般4-6m3/min排量，要求純泥巖隔層7m以上，針對純泥巖隔層<7m的措施井，通過論證又不得不實施的措施井，首先低排量泵入的0.1-0.2mm細粉砂，形成一定厚度的人工隔板，避免壓開水層。井例：海南氣5C井壓裂井段下界距下部出水層9m，純泥巖隔層5m，考慮純泥巖隔層厚度小，設計，在前置液階段低排量泵入1方細粉砂，形成了有效隔板，壓裂后未出現水竄，效果明顯。

2.4支撐劑應用技術

開展支撐劑應用技術研究，降低壓裂材料費用。為降低成本，進行組合支撐劑試驗，通過試驗得出結論：①組合支撐劑相比單純石英砂，導流能力有較大幅度提高;②相同粒徑的支撐劑組合，有利于保持較高的導流能力;③不同比例的組合支撐劑，陶粒占比對導流能力有一定的影響。④綜合效果和經濟效益，針對海南油田石英砂占比<80%的20/40目組合支撐劑均可滿足壓裂要求。

3? 結論及建議

海南油田邊部低滲透儲層，采取水力壓裂儲層改造措施，可提高儲層動用程度，創造可觀經濟效益。針對壓裂過程中出現的問題，研究形成了針對性的措施辦法和技術界限，有效提高了措施效果，降低了措施成本。該技術在海南油田應用效果好，可操作性強，下步具有較大的推廣應用價值。

參考文獻

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