關于對低滲透油田壓裂工藝技術(shù)的研究

閆懷寶

（延長油田股份有限公司永寧采油廠，陜西 延安 717500）

1 壓裂的內(nèi)涵

利用水力作用，使油層中間形成裂縫的方法即壓裂。俗稱油層水力壓裂。帶有一定粘度的液體在壓裂車高壓大量排放的情況下，擠入油層，使油層出現(xiàn)許多裂縫，向其中加入支撐劑進行填充，進而提高油層的滲透能力，來增加注水量和產(chǎn)油量。水基或油基壓裂液、乳狀或泡沫壓裂液及酸基壓裂液是常用的五種基本壓裂液。

2 壓裂改造技術(shù)的分析

低滲透油田試油配套技術(shù)是壓裂改造技術(shù)的主要組成成分。它不僅能提高單個油井的產(chǎn)量，而且是增加可采儲量的關鍵性技術(shù)，因此在低滲透及特低滲透油田的開發(fā)利用中有極其重要的作用。

壓裂技術(shù)中控制裂縫的高度延伸是關鍵。在進行水力壓裂時，控制裂縫的高度的延伸，是非常困難的事情。壓開的裂縫高度在油氣層很薄或產(chǎn)層與遮擋層之間的最小水平主應力差不大時，遮擋層中容易被壓開的裂縫進入，往上或往下過度延伸裂縫的高度，壓裂液和裂縫的效率都會受到影響，以至于會影響壓裂的效果。氣水層中有裂縫進入時，會引起油井含水激增，就不能起到增產(chǎn)的效果。

2.1 壓裂技術(shù)的開發(fā)研究

整體優(yōu)化壓裂后，并進一步拓展形成了低滲透油藏開發(fā)壓裂技術(shù)。在開發(fā)低滲透油藏壓裂技術(shù)時，把模擬油藏數(shù)值和壓裂裂縫模擬作為主要手段，運用水利壓裂力學方法，考慮就地應力方位與水力裂縫的匹配關系，進行水利裂縫系統(tǒng)設置，研究部署低滲透油田的開發(fā)效果，形成水力壓裂的實施方案。在低滲透油藏的儲量動用和經(jīng)濟高效開發(fā)中，國內(nèi)外水力壓裂與油藏工程發(fā)展的研究成果成了實施的途徑和手段。

2.2 整體優(yōu)化壓裂技術(shù)分析

單井優(yōu)化壓裂技術(shù)設計技術(shù)與融合系統(tǒng)工程最優(yōu)化產(chǎn)生了低滲透油藏整體優(yōu)化壓裂技術(shù)。低滲透油藏整體優(yōu)化壓裂技術(shù)以整個油藏作為研究對象，通過考慮在井網(wǎng)條件下，油井產(chǎn)量、油藏開采變化、開采效果及收益受裂縫長度和導流能力的影響。對油藏參數(shù)的研究，并對油田的實際情況進行分析，獲得裂縫長度的準確值和高效導流能力，使整體優(yōu)化壓裂方案進一步改進和完善。整體優(yōu)化壓裂技術(shù)在國內(nèi)外的許多油田已得到使用，是一項較先進的壓裂工藝技術(shù)。

2.3 低傷害壓裂技術(shù)分析

低傷害壓裂技術(shù)在低滲透油田的改良中，采用較多。它是完善低傷害和無傷害兩種壓裂材料而形成的壓裂工藝技術(shù)。其內(nèi)涵是在壓裂設計及施工、后期管理環(huán)節(jié)中，對支撐裂縫、儲層的傷害采取最佳方法，使支撐裂縫及其導流能力獲得最好效果。其關鍵因素是開發(fā)有關壓裂的材料和液體。

低傷害壓裂的關鍵技術(shù)是：定量模擬儲層傷害和裂縫傷害及實驗技術(shù)；壓裂液技術(shù)；壓裂工藝優(yōu)化技術(shù)。液氮助排壓裂技術(shù)、清潔壓裂液壓裂技術(shù)、二氧化碳泡沫壓裂技術(shù)、清水壓裂技術(shù)、低稠化劑濃度壓裂技術(shù)是幾種常見的低傷害壓裂技術(shù)。

2.4 重復壓裂技術(shù)分析

（1）重復壓裂工藝技術(shù)是油藏提高產(chǎn)量及油田產(chǎn)量穩(wěn)定的重要措施，改造低滲透油藏的主要措施是水力壓力技術(shù)。在生產(chǎn)作業(yè)過程中，油氣井由于各種原因引起水力裂縫失效，就會采取重復壓裂的方法來增加油藏的采收效果。

（2）經(jīng)常采用的重復壓裂技術(shù)有兩種：① 原有裂縫進行疏通或延伸。通過加大砂量來增加裂縫的導流能力，或在原有裂縫的基礎上，加大壓裂規(guī)模使原有裂縫繼續(xù)延伸以增大導流能力。對重復壓裂規(guī)模進行化設計能使增產(chǎn)有效期進一步延長。②對原裂縫進行封堵或部分封堵，或在原裂縫封堵的基礎上開新裂縫。對原有壓裂裂縫和孔眼，用封堵劑有選擇的進行封堵，并在新孔眼處壓裂出新裂縫，為側(cè)向油疏通通道。重復壓裂技術(shù)在不斷的發(fā)展和完善，成了油田綜合治理、控水穩(wěn)油的主要施工技術(shù)。

（3）重復壓裂的選井層的原則分析

油井恢復壓力后或油井產(chǎn)量提高是重復壓裂的選井層原則。其適用于：①第一次壓壓裂不足，導流能力欠差的油井；②低滲透及采比差，注水效果差；③低產(chǎn)而污染的油井；④油井固井質(zhì)量高、套管沒有變形及井底無落特；

（4）水力壓裂成功的關鍵因素

水力壓裂成功的關鍵因素之一是裂縫高度延伸的控制。地應力的大小及分布、巖石狀況、油層間界面特征、施工過程的數(shù)據(jù)、地層流體狀況及底層與蓋層的厚度等是壓裂裂縫控制在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的決定性因素。壓裂液中垂向壓力的分布能通過壓裂液密度控制裂縫高度。使用壓裂液的密度高能控制裂縫向上延伸，使用的壓裂液密度低能控制裂縫向下延伸。

2.5 高能氣體壓裂技術(shù)分析

這種技術(shù)通過推進劑爆炸或燃燒，地層巖石在高速高壓脈沖的作用下，呈現(xiàn)出輻射狀的裂縫，進而提高低滲透油層的導流能力，以達到增產(chǎn)目的。這種技術(shù)施工簡單，費用低。適用于有裂縫成長的區(qū)域油層或較堅硬致密的油層。然而其易造成套管損壞等問題的出現(xiàn)，所以沒有形成規(guī)模。

結(jié)語

重復壓裂、分層復合壓裂、二氧化碳泡沫壓裂幾種技術(shù)是現(xiàn)在應用較多的壓裂技術(shù)。水平井中運用壓裂技術(shù)是目前的發(fā)展趨勢，但對軟件的設計更加嚴格。Notel-Smith曲線形成壓裂壓力解釋的模式，是一個復雜而準確的軟件，對壓裂難度大，尤其是水平井能起到很好的優(yōu)化設計，能準確的指導壓裂作業(yè)，成功率較高。

壓裂技術(shù)不僅是提高油田產(chǎn)量的一個技術(shù)手段，更是提高油田采收率的一個重要措施。壓裂技術(shù)作為一種完整的開發(fā)和采油技術(shù)，它的發(fā)展必將使油田的利用走向一個新的階段。

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