A油田低效水平井重復(fù)壓裂技術(shù)研究

周海軍

（大慶油田有限責(zé)任公司第十采油廠，黑龍江大慶 163000）

1 問題提出

低滲透油田的開發(fā)過程中，水平井起到了至關(guān)重要的作用，但隨著開發(fā)時(shí)間的推移，導(dǎo)致水平井產(chǎn)量遞減速度較快，主要是由于水平井壓裂后裂縫導(dǎo)流能力降低或失效，沒有充足的能量供給。為此需要對水平井重復(fù)壓裂技術(shù)進(jìn)行深入研究，對于水平井提產(chǎn)提效具有重要意義。

2 水平井重復(fù)壓裂的選井條件

對水平井重復(fù)壓裂地層進(jìn)行評(píng)估，一般需要考慮重復(fù)壓裂井的現(xiàn)狀。評(píng)估上次壓裂裂縫有效程度及失效原因，是否由于初次壓裂的裂縫規(guī)模不夠或支撐劑破碎嚴(yán)重導(dǎo)致產(chǎn)量的下降。通過評(píng)估，獲取重復(fù)壓裂施工所需的信息和參數(shù)，諸如地層是否具備期望的生產(chǎn)能力、累積產(chǎn)量及期望的采收率，裂縫導(dǎo)流能力大小，確定支撐劑在縫內(nèi)的狀況，裂縫支撐縫高是否適當(dāng)以及壓裂液與地層的配伍性等。針對低效水平井重復(fù)壓裂，具備以下條件：

（1）有一定的地質(zhì)儲(chǔ)量，儲(chǔ)層具有足夠的剩余儲(chǔ)量是重復(fù)壓裂后提高產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，對于那些剩余可采儲(chǔ)量不充分的井，是不具備重復(fù)壓裂條件的。采出程度較低，初期產(chǎn)量高，遞減率較大，同時(shí)注采關(guān)系完善，具有較高的壓力系數(shù)，地層壓力也是影響重復(fù)壓裂井有效期長短的關(guān)鍵，較高的地層壓力能有效的保持產(chǎn)能的穩(wěn)定。

（2）初次壓裂分段的間距要大于80m。由于初次壓裂的分段間距較大，舊的射孔簇之間將存在未有效改造的區(qū)域，對這些區(qū)域進(jìn)行暫堵壓裂，注入暫堵劑封堵已有裂縫，可有效地提高重復(fù)壓裂的改造范圍。

（3）初次壓裂規(guī)模較小，大部分初次壓裂裂縫沒有得到有效的支撐。雖然初次壓裂裂縫達(dá)到了改造的范圍，但是由支撐劑鋪置不充分或破碎等原因?qū)е铝芽p的導(dǎo)流能力下降，在重復(fù)壓裂壓開新縫的同時(shí)也可以考慮重新壓開原有裂縫，增加支撐劑的規(guī)模，提高裂縫的有效導(dǎo)流能力。

（4）水平井部分井段尚未射孔壓裂。優(yōu)選固井質(zhì)量到良好井段，且具有較好的儲(chǔ)量和厚度，可以考慮在此處射孔壓裂提高水平段的動(dòng)用范圍。

3 低效水平井重復(fù)壓裂提產(chǎn)方法研究

3.1 加密布縫，提高縫控儲(chǔ)量

針對長射孔井段射孔較少的水平井，根據(jù)儲(chǔ)層的油藏特征、剩余油分布情況，結(jié)合注采關(guān)系，合理避開主流線方向，交錯(cuò)布縫，對間距大層段補(bǔ)孔加密布縫，開啟新裂縫，縮小裂縫段間距，增加裂縫掃油面積，提高人工裂縫導(dǎo)流能力。為最大程度發(fā)揮水平井的優(yōu)勢，按照水平井儲(chǔ)層的選井選層和控制標(biāo)準(zhǔn)，裂縫半長以控制砂體為目標(biāo)，結(jié)合砂體展布特征，優(yōu)化半縫長80～150m，同時(shí)進(jìn)行縫高預(yù)測，能穿層的按照穿層設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)儲(chǔ)層段的立體改造，實(shí)現(xiàn)砂體有效控制，整體增加縫控儲(chǔ)量。

3.2 應(yīng)用縫內(nèi)暫堵轉(zhuǎn)向，增大裂縫控制面積

結(jié)合低效水平井各段產(chǎn)油情況，針對含水高井段采用暫堵轉(zhuǎn)向壓裂，通過暫時(shí)性封堵老縫，在裂縫壁面及前端形成瞬時(shí)暫堵，提升裂縫內(nèi)凈壓力，迫使新裂縫在砂體其它部位開啟，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)裂縫，增大泄油面積提高裂縫對砂體的控制程度。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明暫堵劑封堵率達(dá)99.5%以上，承壓強(qiáng)度大于40MPa，3h以后便可完全溶解，對儲(chǔ)層傷害較小。

3.3 應(yīng)用雙封單卡壓裂工藝逐段進(jìn)行改造，保證每段充分改造

針對射孔長度3～5m，且有一定隔層，優(yōu)選雙封單卡分段壓裂工藝。該工藝具有改造針對性強(qiáng)、選層靈活的特點(diǎn)，并配套了井下防噴工藝（壓控防噴閥），實(shí)現(xiàn)帶壓上提，滿足施工需求。

通過對朝陽溝油田巖芯傷害評(píng)價(jià)，選取天然巖芯，對扶余低滲儲(chǔ)層進(jìn)行短期基質(zhì)傷害試驗(yàn)，結(jié)果表明締合壓裂液巖芯傷害率低于常規(guī)胍膠壓裂液（見表1）。因此優(yōu)選締合壓裂液，適合現(xiàn)場大排量在線連續(xù)混配，降低配液工作強(qiáng)度，提高壓裂施工時(shí)效，縮短施工周期。

表1 締合壓裂液與胍膠壓裂液綜合性能對比表

通常閉合壓力≤28MPa，選用優(yōu)質(zhì)石英砂（粒徑20～40 目）；28＜閉合壓力＜32MPa，選用全石英砂試驗(yàn)（粒徑20～40 目）；閉合壓力≥32MPa，選用石英砂80%+尾追陶粒20%（抗壓52MPa）。統(tǒng)計(jì)朝陽溝油田初次壓裂平均停泵壓力12.8～13.5MPa，計(jì)算閉合壓力26.7～27.4MPa，支撐劑全部優(yōu)選為20～40目優(yōu)質(zhì)石英砂。

4 現(xiàn)場應(yīng)用效果

為了探索低滲透油田低效水平井提產(chǎn)途徑，2020年以來選取3口井開展水平井重復(fù)壓裂試驗(yàn)，采取“補(bǔ)孔加密布縫，老縫暫堵轉(zhuǎn)向”的方式，應(yīng)用雙封單卡壓裂工藝逐段進(jìn)行改造。通過補(bǔ)射新層段，增加水平段改造長度，壓裂改造段數(shù)由4段提高到8段（見表2），改造長度由24m提高到48m；縮小裂縫段間距，壓裂段間距由60m 減少至30m，提高裂縫控制體積。平均單井初期日增產(chǎn)4.5t，取得了較好的增油效果。

表2 水平井重復(fù)壓裂施工參數(shù)成果表

以A1 井為例，滲透率4.5mD，有效孔隙度為17.0%，含油飽和度58%，投產(chǎn)初期日產(chǎn)油7.3t，5 年后遞減為日產(chǎn)油1.1t。通過補(bǔ)射新層段，增加水平段改造長度，壓裂改造段數(shù)由5 段提高到12 段，改造長度由25m提高到45m，壓裂液用量3522m3，支撐劑545m3（見表3），纖維暫堵劑用量525kg。通過對A1 井3 個(gè)層段井下微地震監(jiān)測，結(jié)果顯示平均縫長310m，縫寬80m，縫高15m（見表4），改造有效SRV87×104m3，裂縫展布較好（見圖1、圖2）。改造初期日產(chǎn)液12.0t，日產(chǎn)油6.2t，含水48.7%，半年后保持日產(chǎn)油4.5t的生產(chǎn)水平。

表3 A1井壓裂施工成果表

表4 A1井裂縫監(jiān)測解釋成果表

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

通過低效水平井對間距大層段補(bǔ)孔加密布縫，開啟新裂縫，縮小裂縫段間距，增加裂縫掃油面積；通過老縫暫時(shí)性封堵，迫使新裂縫在砂體其它部位開啟，提高裂縫對砂體的控制程度。采取“補(bǔ)孔加密布縫，老縫暫堵轉(zhuǎn)向”的方式，應(yīng)用雙封單卡壓裂工藝逐段進(jìn)行改造，從壓后水平井產(chǎn)量來看，壓后效果較好，能夠有效提高水平井產(chǎn)能。低效水平井重復(fù)壓裂提產(chǎn)方法是有效的，具有很好的推廣應(yīng)用前景。