油田老井壓裂技術(shù)參數(shù)優(yōu)化研究及應(yīng)用

安文霞

摘要：油田目前處于特高含水開發(fā)期，老井補孔潛力越來越小，對老油田來說，穩(wěn)產(chǎn)難度越來越大，因此需要研究老井重復(fù)壓裂技術(shù)。通過對老井儲層認識、壓裂方案優(yōu)化設(shè)計、壓裂技術(shù)優(yōu)化等方式，在老井重復(fù)壓裂過程中起到關(guān)鍵作用，取得了突出效果。

關(guān)鍵詞：油田;重復(fù)壓裂;方案優(yōu)化

1.重復(fù)壓裂必要性分析

1）補孔潛力層越來越差

近年來隨產(chǎn)能建設(shè)規(guī)?？s小，遺留層逐年減少，補孔壓裂工作量隨之減少;尤其是二次開發(fā)以來，可調(diào)整的潛力變小，擴編區(qū)塊儲層物性、含油性指標(biāo)變差，可選的補孔潛力越來越小。

2）重復(fù)壓裂密井網(wǎng)條件下可起到驅(qū)替和提高開發(fā)效果的作用

老油田井多、層多，二次以上需要壓裂的潛力層是保障油田老油田穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)，由于油田井網(wǎng)密度大，壓裂過程中，可利用裂縫走向建立與臨井驅(qū)替效果，達到壓一井組受效的目的。

2.重復(fù)壓裂參數(shù)及技術(shù)優(yōu)化

1）主體技術(shù)路線

應(yīng)用密井網(wǎng)壓裂技術(shù)提高裂縫參數(shù)與井網(wǎng)條件的匹配程度，應(yīng)用全程加砂工藝，小排量解堵控高，造短寬縫提高裂縫導(dǎo)流能力，提高剩余油挖潛能力。

2）主體工藝技術(shù)

l全程加砂壓裂技術(shù)

針對滲透率較高的加密井層，控制前置液造縫階段盡可能使壓裂初始裂縫短，形成裂縫前緣脫砂帶，以不造成砂堵為界線，提高裂縫內(nèi)鋪砂濃度和近井地帶導(dǎo)流能力。

l投球細分層壓裂技術(shù)

針對機械不可分儲層，先壓開滲透率高儲層，之后投暫堵劑對壓開層進行封堵，繼續(xù)壓開滲透率較低儲層，根據(jù)上下儲層滲透率差異，通過投暫堵劑方式實現(xiàn)分層改造。

技術(shù)試驗——低密度大粒徑陶粒全程加砂壓裂技術(shù)

思路：針對油田井網(wǎng)密集、常規(guī)支撐劑倒流等問題，采取低密度大粒徑陶粒全程加砂技術(shù)，形成短寬縫，達到挖潛近井地帶剩余油的目的

技術(shù)：利用10-16目（2.0-1.18mm）的低密度陶粒作為支撐劑，不加或加少量前置液，以較高的砂比施工。

特點：有較高的攜砂性，較高的導(dǎo)流能力，同時減少入井液，降低儲層傷害，滿足地質(zhì)需要。

技術(shù)試驗——套變井多次投球細分層壓裂技術(shù)

思路：針對套變井射孔層段機械不可分的問題，根據(jù)上下儲層滲透率差異，采用多次投暫堵劑封堵破裂壓力較小儲層，達到分層改造的目的

技術(shù)：先壓開滲透率高儲層，投入5-8mm的暫堵劑對壓開層進行封堵，繼續(xù)壓開滲透率較低儲層，再次投入5-8mm的暫堵劑對壓開層進行封堵，按滲透率差異等級決定投投暫堵劑的次數(shù)

特點：讓套變井實現(xiàn)分層改造，使大部分射孔層段得到充分挖潛。

3）方案設(shè)計

（1）低溫壓裂液體系設(shè)計

油田儲層溫度低，壓裂液破膠時間長，對儲層傷害大，亟需優(yōu)選破膠快、攜砂性能好的壓裂液。

破膠劑濃度優(yōu)選：按照壓裂液配方，往基液中加入0.15%低溫破膠促進劑后，把基液分成5份，每份分別

加入過硫酸銨的濃度為0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%，然后按照交聯(lián)比加入一定量交聯(lián)劑，放入30℃恒溫水浴鍋中，觀察其破膠時間。結(jié)論：硼砂交聯(lián)壓裂液體系優(yōu)選出壓裂液配方三作為低密度大粒徑陶粒全程加砂試驗壓裂液體系，壓裂液配方為：羥丙基胍膠0.35%，低溫活化劑0.05%，硼砂1.5%

（2）、支撐劑優(yōu)選

A、滿足閉合壓力要求

地區(qū)油層埋藏在300-500米，閉合壓力低（9-11MPa），支撐劑采取組合支撐的方式，選擇0.6-1.18mm（16-30目）石英砂。

粒徑0.85-1.25mm的通遼砂在該閉合壓力下破碎率低于22.67%，其導(dǎo)流能力大于167.32MPa，

滿足SY/T5108-2014《壓裂支撐劑性能指標(biāo)及測試推薦方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

B、滿足導(dǎo)流能力的要求

根據(jù)2009開發(fā)區(qū)塊的平均有效厚度結(jié)合油田地區(qū)平均空氣滲透率為185×10-3μm2，有效滲透率31.9md，這樣可得到各區(qū)塊平均地層系數(shù)值。中低滲層壓裂裂縫導(dǎo)流能力至少為地層系數(shù)的10倍，才能取得較好的壓裂效果，0.9-1.25mm通遼砂在14.3MPa下的導(dǎo)流能力為167.31D.cm，能夠滿足導(dǎo)流能力要求。

（3）壓裂參數(shù)優(yōu)選

l裂縫長度——根據(jù)井網(wǎng)條件，優(yōu)化半縫長為50-65m，匹配導(dǎo)流能力90D.cm以上。

l裂縫高度——根據(jù)西20-10.4井（430-453m）和西20-11.4井（423-459m）井溫曲線可以判定油田油田裂縫高度大約在23-37m。

l裂縫寬度——6.0-8.0mm，通過排量、砂比進行不同組合模擬，分析與導(dǎo)流能力之間的變化規(guī)律。根據(jù)以往試井解釋結(jié)果，裂縫實際導(dǎo)流能力是實驗值的1/2倍。縫寬室內(nèi)實驗值為2.1mm，計算得滲透率試驗值336μm2?？p內(nèi)支撐劑長期滲透率按30%計算，則為101μm2，由FCD=Wf.Kf計算得出扶新地區(qū)水力壓裂支撐縫寬Wf至少為3.5mm，才能滿足壓裂增產(chǎn)的要求?？紤]到支撐劑嵌入現(xiàn)象對導(dǎo)流能力的影響，設(shè)計支撐裂縫寬度為6.0-8.0mm。

壓裂工藝根據(jù)壓裂層段需求，主要采用3層壓裂工藝

◆井口：250型井口、700型壓裂頭

◆地面管線：27/8″N-80高壓管匯

◆管柱：27/8″N-80油管

◆封隔器：K344-105

◆高壓水力錨：單井使用1個水力錨

3應(yīng)用效果

經(jīng)過上述優(yōu)化和應(yīng)用，2019年普通壓裂172井次，可評價井155口，有效率82%，單井日增油0.3噸，平均單井累增油50噸。套變井多次投球細分壓裂技術(shù)實施6口，平均單井日增油0.35噸，取得較好的效果。

4結(jié)論及認識

1）全程加砂壓裂技術(shù)適合油田油田密井網(wǎng)條件下重復(fù)壓裂需求;

2）多次投球暫堵壓裂技術(shù)能有效改造及提高老油田套變井挖潛需求。

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