郭旗西區(qū)壓裂工藝質(zhì)量及設(shè)計要求

賀玉芳 劉軍林 秦霖

摘 要：壓裂工藝技術(shù)是提高低孔低滲儲層開發(fā)效果的重要技術(shù)手段，對壓裂工藝質(zhì)量的控制是實現(xiàn)有效壓裂的前提，因此，對壓裂工藝質(zhì)量的控制具有重要的意義。針對研究區(qū)低孔低滲的儲層特征，從壓裂用添加劑檢測、壓裂液檢測、井口質(zhì)量控制、壓裂設(shè)備管匯安裝質(zhì)量要求和壓裂井筒質(zhì)量要求等方面展開了討論，以期待進(jìn)一步提高壓裂工藝質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：郭旗西區(qū)；壓裂工藝；工藝優(yōu)化；質(zhì)量控制

中圖分類號：TE22文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

壓裂是低滲透油氣田提高油井產(chǎn)能的主要技術(shù)手段。在提高采油速度、提高采收率方面發(fā)揮著重大作用，成為低滲透油氣田開發(fā)必不可少的重要環(huán)節(jié)。[1]根據(jù)油藏地質(zhì)研究和油藏工程設(shè)計成果，結(jié)合相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并參照有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計壓裂相關(guān)要求的主要依據(jù)。[2]

1 儲層概況及壓裂設(shè)計原則

郭旗西區(qū)主力產(chǎn)層有效厚度11.27m，儲層平均孔隙度為13.27%，平均滲透率為3.78×10-3μm2，平均含油飽和度為52%，為典型的低孔、低滲、低飽和度油藏試采特征分析，天然能量不足，均需要壓裂投產(chǎn)。壓裂方式多采用封上填下壓中、光油管壓裂及封隔器的壓裂方式，壓裂液采用胍膠體系，支撐劑為粒徑0.45-0.8mm的石英砂，砂比35-50%，排量18-2.2m3/min，采用放噴排液。

以經(jīng)濟效益為目的，以儲層保護(hù)為重點，針對油藏特點，重點研究油井壓裂改造技術(shù)，滿足油區(qū)高效開發(fā)需要。[3]

2 壓裂工藝質(zhì)量要求

2.1 壓裂用添加劑的質(zhì)量檢測

2.1.1羥丙基胍膠（HPG一級）

①包裝袋應(yīng)有牢固清晰的標(biāo)志，標(biāo)明產(chǎn)品名稱、型號、凈質(zhì)量、批號、生產(chǎn)廠名稱和生產(chǎn)日期，并附有“防潮”、“防熱”標(biāo)志。

②采用塑料袋包裝，外罩聚丙烯編織袋。

③運輸過程中無受潮、包裝無破損。

④按總量的5%隨機取有代表性的樣品檢驗應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)（見表1），檢驗方法采用SY/T5764-1995 壓裂用胍膠和羥丙基胍膠。

2.1.2支撐劑（20/40目）

支撐劑采用0.45～0.8mm石英砂，數(shù)量以設(shè)計為準(zhǔn)；支撐劑產(chǎn)品質(zhì)量檢驗依據(jù)按照SY/T 5108-2006，需達(dá)到規(guī)定指標(biāo)。

2.1.3粘土穩(wěn)定劑KCl

工業(yè)用優(yōu)質(zhì)，純度大于98%；破膠劑過硫酸銨用優(yōu)質(zhì)工業(yè)產(chǎn)品，交聯(lián)劑、低溫破膠引發(fā)劑、殺菌劑、表面活性劑按配方要求。

2.2 壓裂液體系選擇

為了保證壓裂施工和降低壓裂液對油層的傷害，要求壓裂液既有良好的攜砂能力，又使壓裂液在施工結(jié)束時實現(xiàn)快速徹底破膠，以利于快速返排并形成較好的沉砂剖面。長慶油田優(yōu)選了稠化劑、助排劑、破乳劑等添加劑，在進(jìn)行了大量的室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年的現(xiàn)場實踐，篩選了基礎(chǔ)配方為羥丙基胍膠+助排劑（陰離子型或非離子型表面活性劑）+破乳劑+粘土穩(wěn)定劑十交聯(lián)劑（棚砂）+破膠劑（過硫酸按）的壓裂液體系，并對其性能進(jìn)行了評價。

通過巖芯流動試驗測定了壓裂液濾液對巖芯基質(zhì)滲透率的傷害，巖芯傷害的恢復(fù)率在66%～100%之間，平均恢復(fù)率達(dá)83.77%，說明；該壓裂液體系對儲層的傷害較小。

在郭旗西區(qū)油層改造中建議使用，改性胍膠+助排劑+破乳劑+粘土穩(wěn)定劑+殺菌劑+交聯(lián)劑+破膠劑的壓裂液體系。

2.3 支撐劑選擇

（1）支撐劑短期導(dǎo)流能力試驗評價結(jié)果表明，隨著閉合壓力的增大，石英砂和陶粒支撐裂縫的導(dǎo)流能力均呈下降趨勢，相同條件下，陶粒支撐劑導(dǎo)流能力高于石英砂。（2）根據(jù)石英閉合壓力需要30MPa分析，蟠龍油田長2油層的閉合壓力低于石英砂閉合壓力的要求，石英砂可以滿足蟠龍油田長2油層導(dǎo)流能力的需求。（3）根據(jù)前期現(xiàn)場實施的結(jié)果及陜北長2油層改造的經(jīng)驗，壓裂效果的好壞與油層厚度、加砂量的多少有關(guān)，最佳加砂量為3-5m3/m。

2.4 壓后快速反排工藝

壓裂后閉合時間較短，為了減小地層閉合能力，提高裂縫有效支撐，減少支撐劑的破碎和倒流，獲得最大裂縫導(dǎo)流能力，建議用Φ5-8mm油嘴控制放噴20-25分鐘，之后用活性水沖砂排。

2.5 壓裂過程中的儲層保護(hù)

（1）針對油藏低壓、低滲等儲層特點，優(yōu)選了壓裂液添加劑及其配方，使其具有良好的耐剪切性及流變性能、破膠快、濾失低、殘渣低、傷害小等特點，降低儲層傷害。（2）通過選擇優(yōu)質(zhì)助排劑，增大壓裂液粘度，降低濾失，減少水相的侵入，增加地層能量，提高自噴返排率，縮短入井流體在儲層的滯留時間，從而盡可能地減少入井流體對儲層的傷害。（3）采用射孔與壓裂一體化管柱，減少作業(yè)周期，縮短排液時間。

3 結(jié)語

根據(jù)要求實際情況，提出了相關(guān)的壓裂工藝質(zhì)量控制要求，同時壓裂過程嚴(yán)格按照操作規(guī)程、按泵注程序進(jìn)行壓裂施工，壓裂施工符合HSE管理規(guī)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]周俊杰，張尚斌，敖鋒，等.井下高壓水力壓裂泵組的研發(fā)及應(yīng)用[J].礦山機械，2017，45（8）：13-15.

[2]孟憲波，周漢國.超高溫壓裂液在國內(nèi)壓裂井的首次應(yīng)用[J].油氣井測試，2014，23（2）：68-70+78.

[3]景步宏，虞建業(yè).耐高溫低摩阻低傷害壓裂液的研究[J].鉆采工藝，2010，33（3）：101-105+146.

[4]張國安，姚輝前，李維斌等.水平井尾管回接分段壓裂技術(shù)的應(yīng)用[J].石油機械，2015，43（9）：105-108.

作者簡介：賀玉芳（1975-），女，漢族，陜西延安人，工程師，從事油田開發(fā)工作。