關(guān)于對(duì)低滲透油田壓裂工藝技術(shù)的研究

閆懷寶

（延長(zhǎng)油田股份有限公司永寧采油廠(chǎng)，陜西 延安 717500）

1 壓裂的內(nèi)涵

利用水力作用，使油層中間形成裂縫的方法即壓裂。俗稱(chēng)油層水力壓裂。帶有一定粘度的液體在壓裂車(chē)高壓大量排放的情況下，擠入油層，使油層出現(xiàn)許多裂縫，向其中加入支撐劑進(jìn)行填充，進(jìn)而提高油層的滲透能力，來(lái)增加注水量和產(chǎn)油量。水基或油基壓裂液、乳狀或泡沫壓裂液及酸基壓裂液是常用的五種基本壓裂液。

2 壓裂改造技術(shù)的分析

低滲透油田試油配套技術(shù)是壓裂改造技術(shù)的主要組成成分。它不僅能提高單個(gè)油井的產(chǎn)量，而且是增加可采儲(chǔ)量的關(guān)鍵性技術(shù)，因此在低滲透及特低滲透油田的開(kāi)發(fā)利用中有極其重要的作用。

壓裂技術(shù)中控制裂縫的高度延伸是關(guān)鍵。在進(jìn)行水力壓裂時(shí)，控制裂縫的高度的延伸，是非常困難的事情。壓開(kāi)的裂縫高度在油氣層很薄或產(chǎn)層與遮擋層之間的最小水平主應(yīng)力差不大時(shí)，遮擋層中容易被壓開(kāi)的裂縫進(jìn)入，往上或往下過(guò)度延伸裂縫的高度，壓裂液和裂縫的效率都會(huì)受到影響，以至于會(huì)影響壓裂的效果。氣水層中有裂縫進(jìn)入時(shí)，會(huì)引起油井含水激增，就不能起到增產(chǎn)的效果。

2.1 壓裂技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究

整體優(yōu)化壓裂后，并進(jìn)一步拓展形成了低滲透油藏開(kāi)發(fā)壓裂技術(shù)。在開(kāi)發(fā)低滲透油藏壓裂技術(shù)時(shí)，把模擬油藏?cái)?shù)值和壓裂裂縫模擬作為主要手段，運(yùn)用水利壓裂力學(xué)方法，考慮就地應(yīng)力方位與水力裂縫的匹配關(guān)系，進(jìn)行水利裂縫系統(tǒng)設(shè)置，研究部署低滲透油田的開(kāi)發(fā)效果，形成水力壓裂的實(shí)施方案。在低滲透油藏的儲(chǔ)量動(dòng)用和經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)發(fā)中，國(guó)內(nèi)外水力壓裂與油藏工程發(fā)展的研究成果成了實(shí)施的途徑和手段。

2.2 整體優(yōu)化壓裂技術(shù)分析

單井優(yōu)化壓裂技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)與融合系統(tǒng)工程最優(yōu)化產(chǎn)生了低滲透油藏整體優(yōu)化壓裂技術(shù)。低滲透油藏整體優(yōu)化壓裂技術(shù)以整個(gè)油藏作為研究對(duì)象，通過(guò)考慮在井網(wǎng)條件下，油井產(chǎn)量、油藏開(kāi)采變化、開(kāi)采效果及收益受裂縫長(zhǎng)度和導(dǎo)流能力的影響。對(duì)油藏參數(shù)的研究，并對(duì)油田的實(shí)際情況進(jìn)行分析，獲得裂縫長(zhǎng)度的準(zhǔn)確值和高效導(dǎo)流能力，使整體優(yōu)化壓裂方案進(jìn)一步改進(jìn)和完善。整體優(yōu)化壓裂技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的許多油田已得到使用，是一項(xiàng)較先進(jìn)的壓裂工藝技術(shù)。

2.3 低傷害壓裂技術(shù)分析

低傷害壓裂技術(shù)在低滲透油田的改良中，采用較多。它是完善低傷害和無(wú)傷害兩種壓裂材料而形成的壓裂工藝技術(shù)。其內(nèi)涵是在壓裂設(shè)計(jì)及施工、后期管理環(huán)節(jié)中，對(duì)支撐裂縫、儲(chǔ)層的傷害采取最佳方法，使支撐裂縫及其導(dǎo)流能力獲得最好效果。其關(guān)鍵因素是開(kāi)發(fā)有關(guān)壓裂的材料和液體。

低傷害壓裂的關(guān)鍵技術(shù)是：定量模擬儲(chǔ)層傷害和裂縫傷害及實(shí)驗(yàn)技術(shù)；壓裂液技術(shù)；壓裂工藝優(yōu)化技術(shù)。液氮助排壓裂技術(shù)、清潔壓裂液壓裂技術(shù)、二氧化碳泡沫壓裂技術(shù)、清水壓裂技術(shù)、低稠化劑濃度壓裂技術(shù)是幾種常見(jiàn)的低傷害壓裂技術(shù)。

2.4 重復(fù)壓裂技術(shù)分析

（1）重復(fù)壓裂工藝技術(shù)是油藏提高產(chǎn)量及油田產(chǎn)量穩(wěn)定的重要措施，改造低滲透油藏的主要措施是水力壓力技術(shù)。在生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，油氣井由于各種原因引起水力裂縫失效，就會(huì)采取重復(fù)壓裂的方法來(lái)增加油藏的采收效果。

（2）經(jīng)常采用的重復(fù)壓裂技術(shù)有兩種：① 原有裂縫進(jìn)行疏通或延伸。通過(guò)加大砂量來(lái)增加裂縫的導(dǎo)流能力，或在原有裂縫的基礎(chǔ)上，加大壓裂規(guī)模使原有裂縫繼續(xù)延伸以增大導(dǎo)流能力。對(duì)重復(fù)壓裂規(guī)模進(jìn)行化設(shè)計(jì)能使增產(chǎn)有效期進(jìn)一步延長(zhǎng)。②對(duì)原裂縫進(jìn)行封堵或部分封堵，或在原裂縫封堵的基礎(chǔ)上開(kāi)新裂縫。對(duì)原有壓裂裂縫和孔眼，用封堵劑有選擇的進(jìn)行封堵，并在新孔眼處壓裂出新裂縫，為側(cè)向油疏通通道。重復(fù)壓裂技術(shù)在不斷的發(fā)展和完善，成了油田綜合治理、控水穩(wěn)油的主要施工技術(shù)。

（3）重復(fù)壓裂的選井層的原則分析

油井恢復(fù)壓力后或油井產(chǎn)量提高是重復(fù)壓裂的選井層原則。其適用于：①第一次壓壓裂不足，導(dǎo)流能力欠差的油井；②低滲透及采比差，注水效果差；③低產(chǎn)而污染的油井；④油井固井質(zhì)量高、套管沒(méi)有變形及井底無(wú)落特；

（4）水力壓裂成功的關(guān)鍵因素

水力壓裂成功的關(guān)鍵因素之一是裂縫高度延伸的控制。地應(yīng)力的大小及分布、巖石狀況、油層間界面特征、施工過(guò)程的數(shù)據(jù)、地層流體狀況及底層與蓋層的厚度等是壓裂裂縫控制在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的決定性因素。壓裂液中垂向壓力的分布能通過(guò)壓裂液密度控制裂縫高度。使用壓裂液的密度高能控制裂縫向上延伸，使用的壓裂液密度低能控制裂縫向下延伸。

2.5 高能氣體壓裂技術(shù)分析

這種技術(shù)通過(guò)推進(jìn)劑爆炸或燃燒，地層巖石在高速高壓脈沖的作用下，呈現(xiàn)出輻射狀的裂縫，進(jìn)而提高低滲透油層的導(dǎo)流能力，以達(dá)到增產(chǎn)目的。這種技術(shù)施工簡(jiǎn)單，費(fèi)用低。適用于有裂縫成長(zhǎng)的區(qū)域油層或較堅(jiān)硬致密的油層。然而其易造成套管損壞等問(wèn)題的出現(xiàn)，所以沒(méi)有形成規(guī)模。

結(jié)語(yǔ)

重復(fù)壓裂、分層復(fù)合壓裂、二氧化碳泡沫壓裂幾種技術(shù)是現(xiàn)在應(yīng)用較多的壓裂技術(shù)。水平井中運(yùn)用壓裂技術(shù)是目前的發(fā)展趨勢(shì)，但對(duì)軟件的設(shè)計(jì)更加嚴(yán)格。Notel-Smith曲線(xiàn)形成壓裂壓力解釋的模式，是一個(gè)復(fù)雜而準(zhǔn)確的軟件，對(duì)壓裂難度大，尤其是水平井能起到很好的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能準(zhǔn)確的指導(dǎo)壓裂作業(yè)，成功率較高。

壓裂技術(shù)不僅是提高油田產(chǎn)量的一個(gè)技術(shù)手段，更是提高油田采收率的一個(gè)重要措施。壓裂技術(shù)作為一種完整的開(kāi)發(fā)和采油技術(shù)，它的發(fā)展必將使油田的利用走向一個(gè)新的階段。

[1]畢凱.低滲、特低滲油藏中高含水期油井控水增油技術(shù)研究——以安塞油田為例[A].西北大學(xué)，2013.

[2]孫慶友.大慶油田低滲透裂縫油藏重復(fù)壓裂造縫機(jī)理研究[A].東北石油大學(xué)2011.

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