油藏整體壓裂改造措施的應用

姜佳悅(遼河油田分公司鉆采工藝研究院, 遼寧 盤錦 124010)

油藏整體壓裂改造措施的應用

姜佳悅(遼河油田分公司鉆采工藝研究院, 遼寧 盤錦 124010)

隨著低滲透和致密油藏的開發，壓裂改造成為增產增效的重要措施。油藏整體壓裂開發技術按照設計要求盡量壓開油藏高滲流方向，產生滲流通道。充分考慮儲層構造、裂縫存在情況、斷層分布、油層連通情況，優化壓裂后的裂縫分布，改善區塊整體開發效果，大幅度提高油藏的采收率。

遼河油田;低滲透;壓裂;整體壓裂;采收率;裂縫

1 整體壓裂開發技術綜述

隨著油田開發的不斷深入，面臨措施潛力井層條件變差，重復壓裂井逐年增多，措施效果逐年降低的諸多困難，急需攻克以下管理難題：一是壓裂油層條件明顯變差。油井壓裂措施挖潛對象已由主力油層向非主力油層、由厚油層向薄差層、由富集油層向剩余油層轉移。二是壓前含水不斷升高。三是重復壓裂井所占比例逐年升高。

油藏壓裂設計的目的，是打破滲流屏障，改善流體的流動性，增加油井產能，提高區塊采收率。設計過程中考慮現有井網分布、注水情況，對壓裂進行優化組合，整體實施，達到動用難采儲量的目的。

(1)構造應力場與分層應力 遼河油田開采的區塊多為復雜區塊，油水關系復雜，斷層較多，多種構造并存，設計前充分摸清區塊地質情況，深入開展構造普查，進行地應力巖心試驗以及現場水力壓裂測量分析，注水區塊的轉驅時機、儲層物性、注采參數等影響，新轉井組生產效果差異較大，因此必須分析研究儲層特征、操作參數等與開發效果的關系，收全資料，優選合適數值模擬進行壓裂的配套描述。

通過固有模型改造為基礎，以計算機為手段，運用各種數學地質統計方法，將石油地質、測井、沉積巖石學、層序地層學、儲層地質學及油層物理等多學科有機地結合，取長補短、互相驗證，最終得到了符合地下實際情況的地質模型。

(2)壓裂施工工藝 綜合構造特征、沉積特征、儲層特征、四性關系、測井資料二次解釋、密閉取心飽和度分析等研究成果，運用多種地質統計方法，研究了本區油層的分布特征、控制因素、油水組合關系和油藏類型，為壓裂井選擇提供了地質依據。通過裂縫要求、儲層壓力、漏失情況選擇壓裂改造方式。對隔層較好，縱向上開采矛盾突出的，優選分層壓裂，通過封隔器卡層、投球，提升滲流效果。在薄層、多層系使用限流壓裂模型。在隔層薄，分層壓裂實施不了的情況下，采用轉向壓裂，控制壓裂后的縫高。低壓區塊的壓裂伴隨助排增產措施，低壓注水區塊，優選井底富集區實施重復壓裂，改造裂縫方向。出砂區塊伴隨暫堵措施，優選支撐介質，分步加砂改造儲層。

(3)整體壓裂改造優化設計 整體改造設計以 “壓裂開發井網”、壓裂油藏模擬、壓裂模擬為基礎，以經濟優化和最終采收率為目標，優化油水井壓裂方案及工作制度。按照“改善產液剖面、優化改造半徑、避免同層壓裂和主壓開新裂縫”的原則，堅持壓裂工藝方式與儲層條件、改造目標相匹配的工作標準。

2 整體壓裂開發技術應用現狀

①整體壓裂數值模擬技術現狀。根據油藏特點選擇合理的模型，重點將壓裂后的縫長、滲流能力、裂縫分布納入模型中。運用等值滲流阻力法和等連通系數法進行有效模擬。目前應用的模型有低滲砂巖壓裂模型、雙滲油藏模型、單滲油藏模型、水平井壓裂模型。即使是同一區塊也應用到多種模型的組合，以適應區塊整體壓裂模型的需要。②整體壓裂數值模擬在方案設計中的重要性。壓裂改造對象的井層條件差異越來越大，不同區塊壓裂井對壓裂改造方式有著不同的設計要求，改造技術的合理性對壓裂效果起決定性的作用。

3 整體壓裂在裂縫性油藏和深層壓裂的應用

①井底破裂壓力高。井底破裂壓力一般主要受地應力及巖性的控制。一般說來絕大多數地層井底破裂壓力的絕對值隨地層深度的加深而增加。②壓裂管路沿程摩阻高。對于選定的壓裂液配方系列和管柱結構，井段越深，沿程摩阻損失越大，摩阻的增加，直接減少了作用于地層的實際有效作用力。因此，對降低摩阻提出了更高的要求。 ③壓裂液性能要求高。有些區塊井深埋深大，壓力、溫度高，要選擇高溫、摩阻低、剪切性強的壓裂液。④壓裂支撐劑性能要求高。由于壓裂井段深，地層閉合壓力大，要求支撐劑具有高強度、高導流能力，一般都選用強度較高的成都陶粒作為支撐劑。 ⑤施工過程中易出現砂堵。壓裂過程中縫寬小、裂縫的高濾失都可能導致砂堵，引起砂堵原因有兩種：近井帶脫砂；裂縫端部脫砂。這兩種脫砂在施工曲線上有不同特征。近井筒摩阻大，主裂縫難以有效延伸。

4 整體壓裂改造技術的實施

通過運用經濟評價和分析的方法，開展適合壓裂條件的各項技術界限分析，確定不同開發區塊在不同油價下，油井壓裂必須滿足的預增油量最低界限，并結合精細地質研究成果，測定滿足預增油量界限的壓裂選井條件。

①大密度射孔，降低地層破裂壓力，在地層評估的基礎上對壓裂的施工規模，水力裂縫的幾何尺寸，水力裂縫在垂向和水平方向的延伸進行預測。從油藏整體出發，研究水力裂縫對油氣產量及掃油效率的影響，以及注水對生產動態的影響。 ②在合理的模型下進行壓裂的選擇，最大限度減少壓裂液對地層的傷害，使用優質、低聚合物、清潔壓裂液、變配方壓裂液體系。③油層壓裂后，增產的幅度取決于所壓開裂縫的大小及產液量，即穿透半徑和導流能力的大小。

5 結語

整體壓裂的實施是按照“實現開發與效益雙贏、突出個性化設計、實施措施過程控制、堅持壓裂效果硬考核”的原則，以提高油井壓裂質量效益和工作效率為突破口，通過對油井壓裂項目不斷完善參數界限分析、工藝方案優選、實施過程監管和措施效果考評等四大體系，進一步規范有利于壓裂選井準確、壓裂設計有效、壓裂過程可控和壓裂評價可行的工作制度和標準，增強油井壓裂工程管理的高效性，以取得更好的開發效益和經濟效益。