壓裂關井后產量增加原因探究

靖小龍

中國石油集團長城鉆探工程有限公司壓裂公司 遼寧 盤錦 124000

引言：當前在相關能源的開發中，對于壓裂技術的應用十分廣泛，尤其是水力壓裂，該技術能夠有效的促進裂縫導流能力的提升。在常規的油氣開發中，對于壓裂技術的使用，主要通過減少滲透率的方法提高產量。當前，油氣資源的開發中，非常規開發比例較大，同時壓裂技術的使用也有著新的理解。由傳統的裂液返排轉變為關井，因為采取壓裂后，關井一段時間對產量的提高有著重要意義。然而為何關井后，油氣產量能夠提高，目前還沒有統一的定論，本文對油氣增產的原因進行簡單的分析，以此明確油氣是在哪種作用下才能夠提高產量。

一、自吸作用

在非常規油氣開發的過程中，壓裂技術的使用較為常見。該技術在使用的過程中，通過水的作用將基質與裂縫表面進行連接，此時，由于地下巖石具有一定的吸附作用，水通過巖石時，會被該作用自動吸入基質中。這種情況下，油氣的生產過程就會受到一定的影響[1]。就自吸作用而言，在對其進行控制的過程中，發揮主要作用的是毛細管力，其是巖石中的一種主要結構，也是巖石孔隙的一種表達方式，對于孔隙控制能力的計算，需要結合孔隙的濕潤性、水和氣的初始飽和度、張力等情況的函數進行計算。不同深度的儲層氣毛細管力的情況也不相同，尤其是低滲透儲層，氣毛管力較大，這種情況下，該層巖石的自吸作用就顯得更為明顯，毛細管力可高達數百PSI。

二、滲透作用

在油氣生產的過程中，壓裂技術的使用還具有一定的滲透作用，使用水壓裂技術的過程中，由于水具有一定的滲透能力，水分子在此過程中能夠發揮出一定作用，而且半滲透膜中有高低鹽度之分，此時水分子能夠從低鹽度向高鹽度方向流動，在到達高鹽度一邊時，水分子能夠對鹽度起到溶解作用，最終使其達到一種平衡狀態[2]。另外地下環境中，不同的深度氣環境狀況也不相同，如頁巖沉積物含有較高泥量，那么其主要表現就是半滲透膜，這也是高含泥量頁巖沉積物的特征。將高含泥量頁巖沉積物與細顆粒沉積物相比，其具有較高的非均質性，而且還含義其他礦物質，比如：粘土、石英、長石、油母巖、黃鐵礦以及重礦物等，所有物質中黏土含量較高，占所有物質比例的81%左右，這也是頁巖孔隙分布較廣的主要原因之一。另外，地下環境中還有一種頁巖叫做產經頁巖，該頁巖中含有高鹽度束縛水、氣和油，且含量較高，如果黏土內極其顆粒之間存在大量高濃度鹽水，那么此時若低鹽度水與之接觸，就會產生一定的反應，從而使黏土層的內部發生改變，進而使頁巖孔隙中鹽度下降，此時孔隙的嚴厲就會改變，呈現出上升的趨勢，這就是所謂的滲透壓，最后通過壓力的作用，將鹽和水通過大孔隙排除[3]。此外，在使用壓裂技術時，采用的水為低鹽度水，該水與地層中的水相比，在鹽度上的差異較為明顯，這樣一來，滲透壓就會呈現出不同梯度，靠著該壓力，將巖石裂縫作為通道，推動壓裂液進入頁巖中。在為開發前，孔隙中存有大量的由，同時黏土表面吸附大量的水。此時采用壓裂技術，就會促進低鹽度水與黏土接觸，并逐漸進入黏土空間內，促使氣壓力增加，從而將原有驅出。尤其是黏土表面相關物質具有親油性的情況下，采用壓裂技術能夠將黏土表面物質分離，改變物質的親油性質，提高油的滲率，從而實現油的產出量增加。總而言之，因為地下結構中的頁巖中，存有大量的黏土和高鹽度水，此時使用壓裂技術能夠提高滲透作用的發揮，該作用在一定程度上能夠驅動油層中的油進行流動。此時將氣井關閉一段時間后，將其重新開啟，能夠有效的提高油氣產量。

三、滲吸作用

壓裂技術使用的過程中發現，地下頁巖中存在的多孔情況，多孔介質能夠對潤濕流體進行自主吸入，該過程稱為滲吸。比如：巖石屬于親水性質，巖石中的細小孔喉將作為水的通道進入巖塊中，此時巖塊中的原油，會在水的滲入作用下遭到驅逐，通過巖塊的大孔喉流出。裂縫中注入的水，將成為裂縫中原油的替代品，完成對巖層裂縫的補償，正是在這種滲入作用下，裂縫中的原油將由水代替，保證裂縫的穩定性。

四、重力分異作用

在油氣藏巖層中，如果有垂直方向的裂縫，那么裂縫中的油氣會受到重力作用的影響，其中最主要的表現是裂縫中油氣的分布情況發生變化[4]。此時進行關井作業，那么自吸就會氣道一定作用，將裂縫中的氣體進行排出，同時水和氣體在重力分離的作用下完成分離。此時進行關井作業，水就會將自吸作用發揮，從而進入基質中，同時基質中的氣體就會排出。該過程能夠提高裂縫中含氣飽和度增加，其主要原因如下：首先，在自吸作用的驅動下，毛細管壓力增加。其次，在反自吸作用下，基質中的壓力會出現不同狀況。最后，關井作業完成后，并保持一段時間，能夠為壓力置換提供充足的時間。

結語

水力壓裂技術的使用能夠提高油氣產量的原因較多。在實施裂壓技術后，進行關井處理，會使井下各種作用相互交替，在此過程中在各種作用的影響下，油氣的產出量隨之增加。待井內反應一段時間后，再進行正常生產，這是產量提高的重要原因。