水力壓裂工藝技術(shù)研究及應(yīng)用

都占海(中國石油伊拉克公司 北京100724)

前言

A油田處于開發(fā)中后期,存在著大量的低滲透油田.主要分布在：大洼中生界潛三，儲量222萬噸，采出程度6.5%；興S3，儲量590萬噸，采出程度6%；冷161塊，儲量230萬噸，采出程度1.2%；歐利坨，558萬噸，采出程度1.7%；駕26塊，儲量83萬噸，采出程度0.8%。上述儲量屬于典型的低滲油田，砂體分布范圍小，油層連續(xù)性差、滲透率低、孔隙度小并具有非達西型的滲流特征，壓前雖能生產(chǎn)，但產(chǎn)能低以及維持時間短；此外上述儲量不同程度又是低壓油藏，開發(fā)過程必須注水以保持地層能量，但對于低滲油田，注水開發(fā)效果差，油藏得不到經(jīng)濟高效開發(fā)。

水力壓裂技術(shù)是低滲油藏提高單井產(chǎn)量和開發(fā)效益的關(guān)鍵技術(shù)之一。采取水力壓裂技術(shù)，可使低滲儲層形成具有高導流能力、有足夠長度的水力裂縫，將儲層中流體的滲流方式由壓前的徑向流變?yōu)殡p線性流，增強地層導油能力，增大泄油面積，提高地層滲透率，進而提高原油采收率，實現(xiàn)顯著的增產(chǎn)效果。

一、水力壓裂技術(shù)原理及優(yōu)化設(shè)計

利用地面高壓泵組，以大大超過地層吸收能力的排量將壓裂液注入井中，隨即在井底起高壓；當壓力超過井壁附近地應(yīng)力及巖石的抗張強度即地層的破裂壓力后，在井底附近地層中產(chǎn)生裂縫。繼續(xù)將帶有支撐劑的攜砂液注入縫中，前延伸并在地層中形成足夠長的、有一定寬度及高度的填砂裂縫。它具有很高的滲濾能力，使油氣流入井。

根據(jù)低滲油田油藏特征和施工工藝的要求，通過稠化劑、交聯(lián)劑、破膠劑、防膨劑、助排劑等室內(nèi)篩選及壓裂液濾失性能、動態(tài)傷害評價實驗，在地溫55-90℃選用低傷害無機交聯(lián)羥丙基瓜膠中溫壓裂液；在地溫90-120℃的地層選用高溫壓裂液，該壓裂液以無機交聯(lián)為主、有機交聯(lián)為輔，在黏彈性、儲能模量、攜砂性等方面性能顯著，在有效時間內(nèi)破膠更為徹底。

根據(jù)不同地層的閉合壓力選取支撐劑，如在井深2500米以下的壓裂層采用粒徑為0.45-0.9mm的大明中密陶粒，在井深2500米以上的壓裂層采用粒徑為0.45-0.9mm的大明高密陶粒。該中高密陶粒具有抗壓高、破碎率低、圓球度好、粒徑均勻和導流能力高的特點。

二、壓裂投產(chǎn)實例

新井壓裂歐48-26-26井和歐37-69-30井，主要分布在歐48塊和歐37塊。歐48-26-26井壓后自噴生產(chǎn)，7毫米油嘴日產(chǎn)油100噸，日產(chǎn)氣10000方，目前4毫米油嘴日產(chǎn)油50噸，日產(chǎn)氣5000方，該井的成功壓裂和增油效果顯著，顯示了大型水力壓裂在歐48塊良好的應(yīng)用前景。效果好的原因是油層壓力較高，地層資料地質(zhì)和測井解釋正確，油層改造規(guī)模適當，措施效果顯著。

歐37-69-30井加砂100方，入井壓裂液流體796方，加砂強度達到2.65方/米，壓后日產(chǎn)油量由措施前的5.7噸猛增至65噸，一舉甩掉了抽油機，實現(xiàn)自噴，結(jié)束了歐31塊壓裂井無自噴井的歷史，目前該井自噴生產(chǎn)8毫米油嘴日產(chǎn)油28噸，日產(chǎn)氣2200方，日產(chǎn)水1.2方，措施增產(chǎn)效果極為顯著。

壓裂泵注前置液200方，加入陶粒100方。砂比達到32%，加砂強度達到2.65方/米，壓裂施工取得一次成功。壓后一直自噴生產(chǎn)。該井壓裂規(guī)模和技術(shù)指標，均大大超過同區(qū)塊歷史記錄，平均砂比提高了6個百分點，加砂強度提高2倍，而前置液占入井液總量百分比則降低了14個百分點。

三、油田整體實施情況

在低滲區(qū)塊為尋求產(chǎn)能和壓裂效果突破而開展的以提高壓裂施工規(guī)模和壓裂效果為主導思想的大型水力壓裂加砂實驗，在油田首次實現(xiàn)在中深井壓裂加砂規(guī)模分別達到100方和70方，施工均一次性獲得成功且獲得極為顯著的增油效果，開創(chuàng)了復雜小斷塊油田小井距油井低孔低滲低壓儲層壓裂規(guī)模和效果的先河，目前兩口井全部自噴生產(chǎn)，日增油能力達到45噸，增氣2000方，已累計增油3410噸，增氣300千方

2010年1月1日至2013年12月31日，大型水力壓裂工藝技術(shù)累計施工17口井18井次，累計使用資金1038.9767萬元，累計增油8682.2噸，累計增氣1784.8千方，其中新井壓裂8口，累計增油3995.2噸，增氣901.7千方；老井壓裂10口，累計增油4687噸，累計增氣883.1千方。目前17口壓裂措施井日增油水平為100噸，日增氣16千方，增產(chǎn)效果顯著，在此強勁增油態(tài)勢基礎(chǔ)上有望在三個月內(nèi)完成并超過去年全年的增油量，成為今年壓裂工作的一大亮點，標志著我廠在改造低滲區(qū)塊的壓裂增油方面取得重大突破，為明年的壓裂工作指明了思路。

結(jié)論

1.在國內(nèi)首次采用超大規(guī)模水力壓裂工藝改造復雜小斷塊油田小井距低滲儲層，增油效果顯著；

2.提高砂巖低滲儲層的壓裂加砂強度或砂比增油效果顯著；

3.在粗面巖等特殊巖性的油氣藏采取有效的降降濾失技術(shù)和正確控制施工的規(guī)模增油效果顯著。

[1]萬仁溥．采油工程手冊[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2000：87～153．

[2]王鴻勛，張琪．采油工藝原理[M]．北京：石油工業(yè)出版社，1989：204～266．

[3]王鴻勛．水力壓裂原理[M]．北京：石油工業(yè)出版社，1987：50～166．