低滲透油藏分層壓裂技術特點與效果評價

楊維麗

摘要：機械分層壓裂工藝具有操作簡單、針對性強、改造充分的特點，根據低滲透儲層的特點將低滲透儲層分為三類，通過優(yōu)化分層壓裂工藝措施，改進形成的“一錨多封”和“無錨多封”分層壓裂管住，有效減少壓裂砂卡造成大修風險，提高了分層壓裂工藝應用的適用性，同時對效果進行比較評價。

關鍵詞：低滲透油藏；壓裂改造；優(yōu)化技術；評價

低滲透油藏具有巖性復雜、層多、單層薄、非均質性強、泥質含量高的特點，自然產能低，需要實施壓裂改造。針對儲層特點，通過優(yōu)化三類儲層分層壓裂技術和壓裂管柱改進，實現低滲透儲層精細壓裂改造。

1 低滲透油藏壓裂改造難點

1.1 儲層層多、層薄、隔層薄。例如：油田縱向100米含油井段內小層達25個，平均單層厚度1.1米，小于1米的占70%以上，砂層組之間隔層厚度4～7m，小層隔層厚度一般1～3m，常規(guī)壓裂工藝難以滿足要求。儲層非均質性強。以油田沙四上為例，縱向上各砂層組物性自上而下依次變差，各砂層組小層滲透率級差57.

1.2 平面上I類層平均滲透率71×10-3μm2，II類層平均滲透率30×10-3μm2；III類層平均滲透率小于10×10-3μm2層。要滿足不同的儲層改造需求，對壓裂工藝要求非常高。

1.3 儲層巖性復雜，泥巖、砂巖和碳酸鹽巖呈薄層狀頻繁互層。

2 分層壓裂技術優(yōu)化

機械分層壓裂工藝具有操作簡單、針對性強、改造充分的特點，根據低滲透儲層的特點將低滲透儲層分為三類（見表2-1），優(yōu)化分層壓裂工藝措施。

表2-1 分層壓裂分類表

2.1 Ⅰ類儲層分層壓裂優(yōu)化

此類油藏儲層特點是跨度大，隔層厚，遮擋性好，裂縫不易互竄。優(yōu)化重點一是優(yōu)化施工規(guī)模，滿足開發(fā)要求的壓裂支撐裂縫縫長；二是優(yōu)化壓裂施工參數，制造具有高導流能力的裂縫。形成高沙比施工、低前置液量、組合粒徑支撐粒壓裂參數組合。如： A井處理層跨度79.6m，油層厚度10.4m。采取機械分三層壓裂改造，處理層段之間隔層厚度分別為17.2m、23.5m。該井壓裂后初期日產液量10t/d，日產油量8.3t/d，含水20%；措施后累產液0.6×104t，累產油0.5×104t。

2.2 Ⅱ類儲層分層壓裂優(yōu)化

Ⅱ類儲層特點是物性差異大，C4-5組泥質高（35-45%），隔層遮擋性差。分層壓裂優(yōu)化重點一是針對儲層遮擋性差問題，采取避射高泥質小層、集中射孔等措施，優(yōu)化射孔參數。二是在儲層物性好的壓裂段控制加砂量和砂比，達到最優(yōu)的無因次裂縫導流能力；對物性差的層段盡量增大加砂量和砂比，充分造縫，改善儲層。如：B井處理層位為C2-C5，共有17層，跨度達到68.9m，油層厚度17.9m。其中C2-3組儲層物性好，滲透率高（1.7mD），泥質含量低（42.2%）；C4-5組儲層物性差，泥質含量高（45.4%），滲透率低（9.1mD）；油層全部射開后籠統(tǒng)壓裂改造不充分，由于隔層厚度?。▋H10.5m），無法實現分層壓裂；在方案優(yōu)化上優(yōu)化射孔段，采取避射35、36、37號干層的措施，使隔層厚度增加到17.3m，提高隔層遮擋作用。針對C4-5組物性差、泥質含量高的特點，從提高前置液量、適當降低砂比、采用0.3-0.6mm陶粒等方面優(yōu)化設計，實現了不同物性層段的有效分層和充分改造。

2.3 Ⅲ類儲層分層壓裂優(yōu)化

油田目前已經進入高含水階段，與C4-5組的隔層小。要有效壓裂改造C4-5組，必須避開C3組，防止壓裂后高含水。此類井重點優(yōu)化施工排量、射孔參數，控制縫高，防止壓穿上部水層。如：C井壓裂改造C4-5、H1，與上部水淹層C3隔層?。▋H6m），優(yōu)化射孔井段，避射C4的27、28號小層，隔層厚度增大到24m，提高隔層遮擋能力；同時通過模擬優(yōu)化，控制改造規(guī)模和施工排量，防止壓竄水層。該井壓裂后日產液4.4t，日產油2.2t，含水50%，通過對生產含水情況分析，該井未壓竄上部C3水層。

2.4分層壓裂管柱優(yōu)化

常規(guī)分層壓裂管柱井下工具多，導致施工后管柱砂卡造成大修的現象嚴重，影響了分層壓裂井的推廣應用（見表2-4）。分析分層壓裂作業(yè)砂卡原因主要是分層壓裂管柱的水力錨不回收或井筒有砂卡造成。為此在保持分層管柱穩(wěn)定性的基礎上，從簡化井下工具數量，優(yōu)選性能穩(wěn)定的封隔器方面進行管柱改進，形成了“一錨多封”分層壓裂管柱和“多錨多封”分層壓裂管柱。 “多錨多封”分層壓裂管柱是利用平衡封隔器原理，在無水力錨的錨定的情況下，在管柱底部增加一個封隔器，壓裂過程中通過目的層段上、下兩個封隔器平衡在壓裂過程中上、下方向的力，防止施工管柱上下蠕動，實現壓裂管柱穩(wěn)定。改進后的分層管柱已經應用12井次，施工成功率100%，管柱無砂卡、大修現象，逐步解決了管柱砂卡問題，管柱起出成功率逐年提高，2016年達到100%。

3 實施效果

對低滲透油田區(qū)塊實施分層壓裂49井次，累計產液量11.9×104噸，產油8.3×104噸。通過實施效果對比看出：（1）從單井對比來看，機械分層比籠統(tǒng)壓裂生產初期產量高，穩(wěn)產時間長，同期累產高。如分層壓裂井D井與相鄰的籠統(tǒng)壓裂井相比較，初期日產液14.5t/d，日產油10.2t/d，初期日產液6.9t/d，日產油5.4t/d，分層壓裂井是籠統(tǒng)壓裂井初期產量的1.9倍，生產8個月后分層壓裂井是籠統(tǒng)壓裂井產量的5.1倍。（2）從同區(qū)塊對比看，分層壓裂井效果好于籠統(tǒng)壓裂井。如：儲層H1-H5，跨度29-79米，共有壓裂井37口，其中分層壓裂19口，占總計數的51.4%。該區(qū)塊在開發(fā)前期主要采取籠統(tǒng)壓裂。統(tǒng)計區(qū)塊實施的壓裂井效果，分層壓裂井初期日產油量是籠統(tǒng)壓裂井的1.6倍，18個月后的生產情況對比為1.9倍。

4 結論與認識

（1）對低滲透儲層分類優(yōu)化分層壓裂技術，提高了壓裂改造針對性。（2）改進形成的“一錨多封”和“無錨多封”分層壓裂管住，有效減少壓裂砂卡造成大修風險，提高了分層壓裂工藝應用的適用性。

參考文獻：

[1]郎學軍等. 雙封隔器分層壓裂工藝技術研究與應用.鉆采工藝.2015（03）.endprint