腰英臺油田重復(fù)壓裂工藝研究

于欽龍

摘 要：腰英臺油田多是低滲透-超低滲透油藏，多數(shù)油氣井只有通過壓裂改造后才可以采油、氣生產(chǎn)。受到壓裂需要的規(guī)模大、需要特別的壓裂方式以及需要注水的油井附近沒有水井等因素的影響，使得改造后的井有效期短；隨著油田對各井井網(wǎng)控制的完善度的升高，有一些油氣井處于受控不受效的狀態(tài)。為了讓受到影響的井重新見到效果，提高各井的產(chǎn)量，就需要進行重復(fù)壓裂改造以達到提高產(chǎn)能的目的。本文通過對腰英臺油田前期重復(fù)壓裂情況及特征分析研究，初步找出重復(fù)壓裂失效原因。通過控水支撐劑、投球壓裂工藝、暫堵壓裂工藝、重復(fù)壓裂設(shè)計優(yōu)化研究，對腰英臺4口井進行重復(fù)壓裂試驗，施工成功率得到保障，單井增油效果明顯。

關(guān)鍵詞：腰英臺油田；低滲透；重復(fù)壓裂

1 地質(zhì)概況

腰英臺油田位于松遼盆地中央坳陷南部，是一斷坳迭置的中生代盆地。油田主力油層為青一段（K2qn1）Ⅱ砂組和青二段（K2qn2）Ⅲ 、Ⅳ砂組，于扇緣和三角洲相環(huán)境的分流河部位。巖性以粉砂巖為主，膠結(jié)類型以孔隙式和鑲嵌式膠結(jié)為主，粘土礦物含量較低。儲層的速敏、水敏、鹽敏、堿敏傷害程度基本上都呈弱～中等偏弱，對鹽酸和土酸傷害程度基本上呈中等。

2 腰英臺油田前期重復(fù)壓裂情況分析

腰英臺油田多數(shù)油氣井只有通過壓裂改造后才可以采油、氣生產(chǎn)。受到壓裂需要的規(guī)模大、需要特別的壓裂方式以及需要注水的油井附近沒有水井等因素的影響，使得改造后的井有效期短，隨著油田對各井井網(wǎng)控制的完善度的升高，有一些油氣井處于受控不受效的狀態(tài)。為了讓受到影響的井重新見到效果，提高各井的產(chǎn)量，就需要進行重復(fù)壓裂改造以達到提高產(chǎn)能的目的。腰英臺油田重復(fù)壓裂存在的問題為重復(fù)壓裂裂縫沿原裂縫延伸，不能形成新的有效裂縫，降低了重復(fù)壓裂效果。

腰英臺油田前期重復(fù)壓裂主要呈現(xiàn)出以下特征：①重復(fù)壓裂的成功率不高；②重復(fù)壓裂在施工過程中壓力高，承擔(dān)的風(fēng)險大；③重復(fù)壓裂施工后的井有效期不長，井內(nèi)的含水量升高。

腰英臺油田在重復(fù)壓裂的過程中出現(xiàn)重復(fù)壓裂的裂縫依然順著原來的裂縫延伸，產(chǎn)生不了新的、有效的裂縫，使得重復(fù)壓裂取得的效果不高。研究分析后總結(jié)失敗的原因有以下幾點：①腰英臺油田油氣儲層中有許多天然的裂縫和隱形的斷層構(gòu)造，在壓裂施工過程中，天然形成的裂縫和隱形的斷層受到壓力后擴大，造成許多施工液體在施工中被濾失掉了，在人工裂縫內(nèi)的液體沒有太多的能量，使得人工裂縫無法擴大；由于裂縫小使得液體在人工裂縫中的阻力變大，導(dǎo)致施工時的壓力增加。②儲層主要是以鑲嵌式和孔隙式膠結(jié)的，使得人工裂縫無法擴大和延長，重復(fù)壓裂過程中，但是天然小的裂縫受到壓力時擴大，會產(chǎn)生很多縫長較短的支裂縫，使得壓裂產(chǎn)生的裂縫沒有達到最佳的穿透長度，使得產(chǎn)液量不高。③由于無法滿足在注水條件下生產(chǎn)，需要靠井下的自然能量開采石油，但是儲層的能力低，儲層液體流動困難，使得油井沒有高的產(chǎn)量。④儲層每層之間沒有較大的應(yīng)力差，無法控制裂縫的高度，使得儲層裂縫過度的在上下延伸發(fā)展。

3 重復(fù)壓裂工藝研究

3.1 重復(fù)壓裂優(yōu)化設(shè)計研究

3.1.1 重復(fù)壓裂規(guī)模加大，砂比比率提升。對于單一層段的重復(fù)壓裂，初次壓裂失效的一個重要原因是裂縫范圍內(nèi)的油已基本采出，或者是初次壓裂支撐裂縫導(dǎo)流能力低造成的。復(fù)壓時應(yīng)盡最大努力使支撐裂縫具有高導(dǎo)流能力，使之與最佳縫長相適應(yīng)。而支撐裂縫的導(dǎo)流能力取決于支撐劑的類型和濃度，在一定的地層條件下，裂縫閉合后支撐劑的破碎率主要取決于縫內(nèi)鋪砂濃度。在相同閉合壓力下，砂濃度越高，支撐劑的破碎率越低。另一方面，壓裂液濾餅在裂縫閉合以后會進入裂縫孔隙而導(dǎo)致堵塞，造成地層傷害，而提高砂比壓裂施工正好可以減少這一傷害。

3.1.2 優(yōu)化壓裂材料。①優(yōu)選強度更高、導(dǎo)流能力更好的支撐劑。隨著油井不斷的生產(chǎn)，尤其是在井筒的附近，當(dāng)裂縫空隙壓裂和地層壓裂變化的時候，裂縫的閉合壓力也會隨之變化。而且它的變化將會影響到支撐劑的導(dǎo)流和破碎能力。所以，應(yīng)該優(yōu)選比第一次壓裂導(dǎo)流好，壓裂強度高的支撐劑。采用陶粒第一次壓裂的井，兼顧考慮油層高含水，重復(fù)壓裂時選擇高強度控水砂作為支撐劑。②優(yōu)選低傷害壓裂液。壓裂液性能要求最大限度地降低儲層傷害和裂縫傷害。通過助排實驗、延遲交聯(lián)及破膠性能實驗等，優(yōu)選重復(fù)壓裂液配方。

3.2 投球壓裂工藝

3.2.1 壓裂采用投球方式封堵出水層。注水開發(fā)的油氣田到了中后期，很多油井出現(xiàn)被水淹的層位，儲層的含水量增加。在對有多層被水淹的多層井重復(fù)壓裂的時候，應(yīng)該避免把水淹層壓開，在前置液階段用尼龍球把出水層孔眼封堵住，使得出水層不被壓開，避免含水上升。

3.2.2 壓裂采用投球方式分層壓裂。完善油氣層出油剖面，針對不是單個油層的井，小層之間存在應(yīng)力和滲透性上的差異，第一次壓裂只能在縱向上改善、改造一些滲透性好、應(yīng)力低的層位，處理不了應(yīng)力高、滲透性差的層位，像這樣的井在重復(fù)壓裂時，怎么改造那些原來未被改造的層位是關(guān)鍵，提高不好的油層的產(chǎn)油量。第一次壓裂處理過的層位在重復(fù)壓裂的時候用前置液投球封堵，支撐了第一次壓裂時沒有得到改造的層位，出油剖面在縱向上得以改善。

4 應(yīng)用效果分析

2010年共進行重復(fù)壓裂試驗4井次（DB19、DB33-3-1、DB33-5-3、DB33-6-2）。根據(jù)前期重復(fù)壓裂成功率較低的情況，采用擴大壓裂層位，加大施工規(guī)模，施工中采用各種降濾暫堵措施著重解決天然裂縫造成的壓裂液濾失問題，科學(xué)設(shè)計鋪砂程序，提高施工砂比，最高砂比達到50%，平均砂比達到24%以上，高施工成功率得到了保障，單井增油效果明顯，達到了現(xiàn)場試驗的目的。

對四口重復(fù)壓裂井進行了壓后生產(chǎn)動態(tài)跟蹤，生產(chǎn)有效期均達到1年以上，壓后最高日液57m3/d，日油11.58 m3/d，60天后產(chǎn)量在1.5 m3/d左右，取得了較好增油效果。DB33-3-1井重復(fù)壓裂后115天內(nèi)的平均產(chǎn)液量為4.85m3/d，增產(chǎn)效果良好。穩(wěn)產(chǎn)期為四個月。

5 結(jié)論

①腰英臺油田重復(fù)壓裂存在的問題為重復(fù)壓裂裂縫沿原裂縫延伸，不能形成新的有效裂縫，降低了重復(fù)壓裂效果。②控水支撐劑具有提高壓裂加砂能力，降低油井壓后高含水、提高壓后產(chǎn)能的效果的作用。③重復(fù)壓裂應(yīng)使支撐裂縫具有高導(dǎo)流能力，加大施工規(guī)模，提高施工砂比。

參考文獻：

[1]胡陽明，胡永全，趙金洲.裂縫高度影響因素分析及控縫高對策技術(shù)研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報，2009，11（2）：28-04.

[2]張士誠，等.重復(fù)壓裂技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].世界石油工業(yè)，1995，2（7）.