超低滲儲層混合水體積壓裂重復(fù)改造技術(shù)研究與現(xiàn)場試驗(yàn)

張富金 丁愷

摘要：典型的超低滲油藏在實(shí)際開發(fā)過程中會出現(xiàn)單井產(chǎn)量低的現(xiàn)象。而通常情況下為了實(shí)現(xiàn)油田開發(fā)效果的進(jìn)一步提升，都會采取重復(fù)壓裂施工的方式，但是這種方法在實(shí)際應(yīng)用過程中并不能夠明顯的提升油田產(chǎn)量，而且壓裂改造后油井會出現(xiàn)明顯的產(chǎn)量遞減狀況，有效期非常短。因此針對我國某油田區(qū)塊超低滲油藏，在充分結(jié)合井網(wǎng)以及注水條件等各種狀況之后，對油藏的混合水體體積壓裂重復(fù)改造技術(shù)進(jìn)行了深入研究。

關(guān)鍵詞：超低滲油藏;體積壓裂;混合水體;增產(chǎn)

引言

目前在國內(nèi)外主要有常規(guī)壓裂技術(shù)以及暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)等重復(fù)壓裂改造技術(shù)。在針對老井只是重復(fù)壓裂改造之后，所以在實(shí)際生產(chǎn)開采過程中會受到人工裂縫的嚴(yán)重影響，導(dǎo)致大多數(shù)裂縫會逐漸向著地層原有的老裂縫延伸，新裂縫的產(chǎn)生非常少，重復(fù)壓裂油的實(shí)際幅度也而是相對比較小，而且實(shí)際的有效期也非常短。在實(shí)際針對超低滲透儲層進(jìn)行開發(fā)的過程中，通過應(yīng)用暫堵轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂技術(shù)能夠從理論上產(chǎn)生大量的新支裂縫，但是，這種技術(shù)本身在實(shí)際施工過程中排量較小，而且轉(zhuǎn)向半徑也會受到一定限制，實(shí)際的增產(chǎn)效果并不明顯，有效期限也比較短。而體積壓裂技術(shù)能夠在實(shí)際的壓裂使用過程中產(chǎn)生更多的長裂縫，并形成裂縫網(wǎng)系統(tǒng)。不僅能夠有效的增加實(shí)際的氣泄流體積，而且也能夠明顯的提升壓裂施工后的增產(chǎn)效果。

1 混合水體積壓裂改造分析

在實(shí)際針對超低滲透儲層進(jìn)行重復(fù)壓裂改造的過程中，實(shí)現(xiàn)原有老裂縫基礎(chǔ)上產(chǎn)生更多的新裂縫，而且能夠讓心產(chǎn)生裂縫與地層的天然裂縫形成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是最為關(guān)鍵的，這樣就能夠讓壓裂改造的體積得到進(jìn)一步擴(kuò)充，也能夠?yàn)橛蜌鈱娱_辟出更多油氣開采通道，也能夠?qū)崿F(xiàn)地層中大量油氣層最大程度的動用，并有效提升油田的實(shí)際產(chǎn)量，進(jìn)一步改善超低滲透油氣藏實(shí)際的開發(fā)效果。由此可見，進(jìn)一步提升超低滲透油藏油井產(chǎn)能的關(guān)鍵就是要通過壓裂改造能夠讓心產(chǎn)生的裂縫與原有裂縫形成縫網(wǎng)，這也是當(dāng)前制約整個油田領(lǐng)域重復(fù)壓裂效果核心問題^[1]。

某油田儲層物性相對比較差，而且油層厚度相對比較大，采用常規(guī)壓裂的方法僅僅能夠在儲層中產(chǎn)生處在20～30m之間的裂縫，從而導(dǎo)致儲層在經(jīng)銷商不能夠得到充分動用，針對該油田區(qū)塊巖石的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析和發(fā)現(xiàn)，儲層在一定程度上具有脆性，這就為實(shí)施體積壓裂提供了基礎(chǔ)條件。該油田在多年來針對重復(fù)壓裂改造技術(shù)進(jìn)行深入分析的過程中基本上都是按照體積壓裂的相關(guān)理念來進(jìn)行，首先，針對前置液以及低砂比階段主要采取的是黏度相對較低的滑溜水來作為壓裂液進(jìn)行改造施工，這主要是因?yàn)檫@種壓裂液很容易就能夠進(jìn)入到原有的天然裂縫中，與此同時能夠通過大排量來進(jìn)一步打開天然裂縫，并最終形成復(fù)雜的縫網(wǎng);其次，針對低砂比階段主要是充分利用線性膠作為壓裂液來針對已經(jīng)打開的天然裂縫給予有效支撐;最后，針對加砂的后期階段則主要采取的是凍膠壓裂液來產(chǎn)生重要裂縫，并充分保障主裂縫能夠保持較高的導(dǎo)流能力^[2];最后，充分利用排量相對比較大的混合水體積壓裂，與此同時針對裂縫實(shí)施多次暫堵方法來讓強(qiáng)行打開新裂縫。所謂的混合水主要是在不同的施工階段所采取的各種壓裂液，在針對該油田區(qū)塊進(jìn)行改造的過程中實(shí)現(xiàn)了將混合水體積壓裂與多級暫堵技術(shù)的有效結(jié)合，并充分利用菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的情網(wǎng)布置方式來針對老井實(shí)施壓裂改造，從而使得油田區(qū)塊的單井產(chǎn)量得到明顯提升。

2 重復(fù)改造工藝參數(shù)優(yōu)化

2.1 射孔優(yōu)化

為了能夠讓該油田區(qū)塊儲層在縱向上的動用程度得到最大程度提升，并在整個儲層中能夠形成立體的縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)，充分利用三維設(shè)計方式針對不同的射孔孔眼數(shù)量、直徑、射孔程度等基礎(chǔ)上，人工造裂縫在縱向上的擴(kuò)展以及形態(tài)等實(shí)施了進(jìn)一步的優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上最終確定出來全面實(shí)施混合水體積壓裂重復(fù)改造過程中所實(shí)際需要的射孔段數(shù)為3～5段，實(shí)際的射孔長度處在5～7m之間，實(shí)際的射孔好長度處在70%～80%之間^[3]。

2.2 排量優(yōu)化

為了能夠充分保證混合水體及壓裂的施工過程中能夠最終讓天然裂縫形成縫網(wǎng)，充分結(jié)合超低滲透儲層相關(guān)的巖石力學(xué)性質(zhì)之后認(rèn)為，針對該油田區(qū)塊應(yīng)該將水平方向兩向的應(yīng)力差設(shè)置在4～6MPa之間。根據(jù)相關(guān)理論可以知道，為了能夠充分滿足混合水體積壓裂施工實(shí)際需求，針對J55鋼級的套管通常情況下會將其排量設(shè)置在5m³左右。在部分結(jié)合該油田區(qū)塊儲層裂縫實(shí)際的延伸壓力以及井口之間的關(guān)系之后，通過預(yù)測方法可以知道，該油田區(qū)塊實(shí)際的施工排量要達(dá)到10m³/min，在此情況下，井口實(shí)際的施工壓力處在25～27MPa之間，這樣才能充分滿足井下套管在實(shí)際施工過程中的抗壓強(qiáng)度需求。因此可以將該油田區(qū)塊實(shí)施混合水體積壓力施工過程中的排量經(jīng)過進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)置為7～9 m³/min。

2.3 壓裂液類型及用液量分析

為了能夠充分保證在實(shí)施重復(fù)壓裂改造后形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)系統(tǒng)，針對該油田區(qū)塊充分利用多段塞注入方式來全面實(shí)施混合水體積壓裂施工。嚴(yán)格的按照不同的段塞來選擇具體的液體類型：首先，針對前置液以及低砂比階段主要采取的是黏度相對較低的滑溜水來作為壓裂液進(jìn)行改造施工，這主要是因?yàn)檫@種壓裂液很容易就能夠進(jìn)入到原有的天然裂縫中，并最終形成復(fù)雜的裂縫網(wǎng);其次，針對低砂比階段主要是充分利用線性膠作為壓裂液來實(shí)現(xiàn)天然裂縫打開程度的進(jìn)一步擴(kuò)大。與此同時，還能夠?qū)υ辛芽p形成有效支撐。針對加砂的后期階段則主要采取的是凍膠壓裂液來產(chǎn)生重要裂縫，這樣就能夠讓井下近井地帶的導(dǎo)流能力得到進(jìn)一步提升。在此基礎(chǔ)上，就能夠讓該油田區(qū)塊的開發(fā)效果得到全面提升。

3 結(jié)束語

針對某油田區(qū)塊實(shí)際的巖石特征以及儲層物性進(jìn)行深入分析之后，發(fā)現(xiàn)其儲層巖石存在明顯的脆性，鑒于此，在實(shí)際生產(chǎn)開采過程中該油田針對混合水體及壓裂重復(fù)改造技術(shù)進(jìn)行了深入研究，并最終確定出了合理的壓裂改造方案，有效的提升了超低滲透油藏的實(shí)際開發(fā)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳小斌，王志峰，崔智林，張琰圖.鎮(zhèn)北地區(qū)超低滲儲層敏感性評價及機(jī)理探討[J].斷塊油氣田，2013，20（02）：196-200.

[2]高輝，解偉，楊建鵬，張創(chuàng)，孫衛(wèi).基于恒速壓汞技術(shù)的特低—超低滲砂巖儲層微觀孔喉特征[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2011，33（02）：206-211+214.

[3]楊秋蓮，李愛琴，孫燕妮，崔攀峰.超低滲儲層分類方法探討[J].巖性油氣藏，2007（04）：51-56.