控制縫高+二次加砂技術在內蒙G12井應用

摘要：G12井位于銀額盆地拐子湖凹陷，主力層位為巴二段，巖性為灰褐色砂礫巖、細砂巖，屬于特低孔低滲儲層。針對該井儲層特點開展了控制縫高技術、二次加砂技術，壓裂成功率為100%，壓后取得了較好的壓裂效果。

關鍵詞：拐子湖凹陷;低孔、低滲;控制縫高;二次加砂

拐子湖凹陷位于銀額盆地中部，為中生代早白堊紀形成的內陸山間斷陷湖盆，2016年鉆探完成的第一口參數井拐參1井在下白堊系巴音戈壁組見到良好的油氣顯示，試油獲得高產油氣流從而發現拐子湖中凹西斜坡斷裂帶含油構造，該區主要發育前中生界、巴音戈壁組兩套主力含油層系[1]。為此在拐參1井基礎上部署了G12井，對該井采用了控制縫高和二次加砂新技術，取得了較好的壓裂效果。

1、巴音戈壁組儲層特征

巴音戈壁組錄井顯示油浸16.84m/2層、油斑4.92m/4層、油跡4.21m/2層、熒光3.62m/4層、氣測異常7.0m/4層;電測解釋氣層、油層、低產油層24.2m/8層;G12井本次試油井段為巴二段，3355.5～3390.7m，12.1m/8n （電測第64-71#），該井段巖屑錄井及取心證實巖性為灰褐色油浸砂礫巖、油浸含礫粗砂巖，油斑、油跡細砂巖，電測解釋為油層、干層、低產油層。

依據G12井測井數據，結合G8井壓裂壓力響應及測試壓裂分析結果，計算該井縱向連續地應力剖面，儲隔層應力差1.2～6.4 Mpa，上隔層應力差6.4 MPa，下隔層應力差1.2 MPa。目的層上部圍巖條件較好，下部隔層應力遮擋薄弱。

2、G12井巴音戈壁組壓裂工藝研究

2.1人工隔層控縫高技術——粉陶沉降技術

人工隔層控制裂縫高度技術主要包括使用上浮劑（空心微粉）控制裂縫向上延伸;使用下沉劑（粉砂或粉陶）控制裂縫向下延伸。主要過程是在注完前置液造出一定規模的裂縫后，用攜帶液攜帶控制轉向劑進入裂縫。空心微粉在浮力作用下運動到裂縫的頂部，粉砂（粉陶）在重力作用下沉淀于裂縫的底部，從而在裂縫的頂部和底部分別形成一個低滲透或不滲透的人工隔層。這個隔層限制了攜砂液的壓力向上部或向下部傳遞，從而達到了改變縫內垂向上流壓的分布，降低了上下層段中縫內流壓與地應力之差，也就增加了上下隔層與產油層之間的地應力差，也就控制了縫高的增加。同時它還能提高壓裂效率，起到轉向劑的作用，使后來注入的攜砂液轉為水平流向，從而使縫長增加。

G12井壓裂目的層段砂體發育，平均地應力64.5 MPa，而下隔層井段的平均地應力65.6MPa，與目的層應力差為1.1MPa，應力差遮擋薄弱，因而采用人工隔層控縫高技術——粉陶沉降技術，增加人工隔板應力遮擋強度，提高下隔層遮擋應力，有效控制裂縫向下過度延伸。

2.2 變粘壓裂液、變排量控制縫高技術

壓裂液粘度對縫高的影響很大，尤其是高粘度的壓裂液將使縫高大幅擴展，在同樣的壓裂造縫面積下，裂縫越高則縫長越小，從而降低了壓裂效果，因此為了獲得最佳的壓裂效果，解決使用高粘壓裂液時帶來的縫寬縫長與縫高的矛盾，控制縫高技術是大有裨益的。

不同地區由于地層情況不同，施工排量對裂縫高度的影響也不相同。常規儲層壓裂中認為排量越大，裂縫高度越大。但排量又與施工設備和參數有關系，據相關研究認為通過排量的瞬間躍變 ，可在控制壓裂裂縫縫口高度向下延伸的同時將支撐劑輸送至裂縫更深處，增大支撐縫長 ;同時快速提高砂比會在縫口形成楔形砂堤 ，降低近井油流阻力。因此采用變排量控制縫高技術，在控制裂縫向下延伸的同時可增長支撐縫長，增加裂縫內支撐劑鋪置濃度從而可有效地提高增產效果。

2.3二次加砂技術

二次加砂壓裂工藝是將優化設計的總砂量分2個階段加入，在第1段支撐劑全部帶入地層后，停泵等支撐劑下沉。然后進行第2段加砂壓裂。這樣第1段的加砂壓裂已造成了一條人工裂縫，并且支撐劑沉到裂縫底部。這時在井筒周圍的應力就要重新分布，在裂縫周圍產生應力集中，裂縫上下端部的應力集中最大，這個應力集中遠大于遠處的地應力。這樣在進行第2段壓裂時的前置液遵循沿阻力最小的流道流動的原則，沿著第1階段造開的裂縫流動。此時，第1階段在裂縫壁面上形成的濾餅及沉淀的支撐劑帶大幅度降低了壓裂液濾失，提高了第2階段壓裂液的造縫效率。由于受裂縫上下端部應力集中的影響，尤其是下部沉淀的支撐劑影響，水力裂縫垂向延伸受阻，迫使水力裂縫向寬度及長度方向擴展，使支撐劑幾乎全部有效地鋪墊在油層中，形成一條較寬的高導流能力的支撐裂縫。

針對G12井儲層條件，根據主力層位厚度、孔隙度、原油參數等數據，產能擬合得到地層滲透率0.58×10-3μm2，綜合來看本次壓裂目的層為特低滲致密儲層，因此采用二次加砂技術，應用Φ212～425μm細陶、Φ300～600μm小陶組合注入，縫內支撐劑均勻鋪置，實現產層全充填，增加裂縫的導流能力。

3、現場應用

G12井現場施工情況：

第一次加砂一般排量4.7m3/min，破裂壓力69.71MPa，加砂壓力65.87MPa，前置液214（43+171）m3，攜砂液324m3，加砂3.11（粉）+18.51（細）+14.59（小）m3，合計36.21m3，停泵壓力44.0MPa。

第二次加砂一般排量4.6m3/min，破裂壓力66.871MPa，加砂壓力62.32MPa，前置液214（42+172）m3，攜砂液286.5m3，加砂1.84（粉）+25.55（細）+21.32（小）m3，合計48.71m3，停泵壓力45.3MPa，施工曲線如下：

圖1 ?G12井壓裂施工曲線

4、結論與建議

（1）應用粉陶沉降、變粘度、變排量控制縫高技術和二次加砂技術在G12井成功應用，取得了較好的壓裂效果。

（2）建議拐子湖凹陷壓裂下一步做好選井選層研究以及裂縫監測技術應用。

參考文獻：

[1]賈振華.內蒙砂礫巖儲層壓裂技術研究與應用[J].內蒙古石油化工，2015.（6）：110.

作者簡介：

潘衛東（1971- ），本科，工程師，現主要從事油氣井增產方面工作。