油田老井壓裂技術參數優化研究及應用

安文霞

摘要：油田目前處于特高含水開發期，老井補孔潛力越來越小，對老油田來說，穩產難度越來越大，因此需要研究老井重復壓裂技術。通過對老井儲層認識、壓裂方案優化設計、壓裂技術優化等方式，在老井重復壓裂過程中起到關鍵作用，取得了突出效果。

關鍵詞：油田;重復壓裂;方案優化

1.重復壓裂必要性分析

1）補孔潛力層越來越差

近年來隨產能建設規模縮小，遺留層逐年減少，補孔壓裂工作量隨之減少;尤其是二次開發以來，可調整的潛力變小，擴編區塊儲層物性、含油性指標變差，可選的補孔潛力越來越小。

2）重復壓裂密井網條件下可起到驅替和提高開發效果的作用

老油田井多、層多，二次以上需要壓裂的潛力層是保障油田老油田穩產的基礎，由于油田井網密度大，壓裂過程中，可利用裂縫走向建立與臨井驅替效果，達到壓一井組受效的目的。

2.重復壓裂參數及技術優化

1）主體技術路線

應用密井網壓裂技術提高裂縫參數與井網條件的匹配程度，應用全程加砂工藝，小排量解堵控高，造短寬縫提高裂縫導流能力，提高剩余油挖潛能力。

2）主體工藝技術

l全程加砂壓裂技術

針對滲透率較高的加密井層，控制前置液造縫階段盡可能使壓裂初始裂縫短，形成裂縫前緣脫砂帶，以不造成砂堵為界線，提高裂縫內鋪砂濃度和近井地帶導流能力。

l投球細分層壓裂技術

針對機械不可分儲層，先壓開滲透率高儲層，之后投暫堵劑對壓開層進行封堵，繼續壓開滲透率較低儲層，根據上下儲層滲透率差異，通過投暫堵劑方式實現分層改造。

技術試驗——低密度大粒徑陶粒全程加砂壓裂技術

思路：針對油田井網密集、常規支撐劑倒流等問題，采取低密度大粒徑陶粒全程加砂技術，形成短寬縫，達到挖潛近井地帶剩余油的目的

技術：利用10-16目（2.0-1.18mm）的低密度陶粒作為支撐劑，不加或加少量前置液，以較高的砂比施工。

特點：有較高的攜砂性，較高的導流能力，同時減少入井液，降低儲層傷害，滿足地質需要。

技術試驗——套變井多次投球細分層壓裂技術

思路：針對套變井射孔層段機械不可分的問題，根據上下儲層滲透率差異，采用多次投暫堵劑封堵破裂壓力較小儲層，達到分層改造的目的

技術：先壓開滲透率高儲層，投入5-8mm的暫堵劑對壓開層進行封堵，繼續壓開滲透率較低儲層，再次投入5-8mm的暫堵劑對壓開層進行封堵，按滲透率差異等級決定投投暫堵劑的次數

特點：讓套變井實現分層改造，使大部分射孔層段得到充分挖潛。

3）方案設計

（1）低溫壓裂液體系設計

油田儲層溫度低，壓裂液破膠時間長，對儲層傷害大，亟需優選破膠快、攜砂性能好的壓裂液。

破膠劑濃度優選：按照壓裂液配方，往基液中加入0.15%低溫破膠促進劑后，把基液分成5份，每份分別

加入過硫酸銨的濃度為0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%，然后按照交聯比加入一定量交聯劑，放入30℃恒溫水浴鍋中，觀察其破膠時間。結論：硼砂交聯壓裂液體系優選出壓裂液配方三作為低密度大粒徑陶粒全程加砂試驗壓裂液體系，壓裂液配方為：羥丙基胍膠0.35%，低溫活化劑0.05%，硼砂1.5%

（2）、支撐劑優選

A、滿足閉合壓力要求

地區油層埋藏在300-500米，閉合壓力低（9-11MPa），支撐劑采取組合支撐的方式，選擇0.6-1.18mm（16-30目）石英砂。

粒徑0.85-1.25mm的通遼砂在該閉合壓力下破碎率低于22.67%，其導流能力大于167.32MPa，

滿足SY/T5108-2014《壓裂支撐劑性能指標及測試推薦方法》行業標準。

B、滿足導流能力的要求

根據2009開發區塊的平均有效厚度結合油田地區平均空氣滲透率為185×10-3μm2，有效滲透率31.9md，這樣可得到各區塊平均地層系數值。中低滲層壓裂裂縫導流能力至少為地層系數的10倍，才能取得較好的壓裂效果，0.9-1.25mm通遼砂在14.3MPa下的導流能力為167.31D.cm，能夠滿足導流能力要求。

（3）壓裂參數優選

l裂縫長度——根據井網條件，優化半縫長為50-65m，匹配導流能力90D.cm以上。

l裂縫高度——根據西20-10.4井（430-453m）和西20-11.4井（423-459m）井溫曲線可以判定油田油田裂縫高度大約在23-37m。

l裂縫寬度——6.0-8.0mm，通過排量、砂比進行不同組合模擬，分析與導流能力之間的變化規律。根據以往試井解釋結果，裂縫實際導流能力是實驗值的1/2倍。縫寬室內實驗值為2.1mm，計算得滲透率試驗值336μm2。縫內支撐劑長期滲透率按30%計算，則為101μm2，由FCD=Wf.Kf計算得出扶新地區水力壓裂支撐縫寬Wf至少為3.5mm，才能滿足壓裂增產的要求。考慮到支撐劑嵌入現象對導流能力的影響，設計支撐裂縫寬度為6.0-8.0mm。

壓裂工藝根據壓裂層段需求，主要采用3層壓裂工藝

◆井口：250型井口、700型壓裂頭

◆地面管線：27/8″N-80高壓管匯

◆管柱：27/8″N-80油管

◆封隔器：K344-105

◆高壓水力錨：單井使用1個水力錨

3應用效果

經過上述優化和應用，2019年普通壓裂172井次，可評價井155口，有效率82%，單井日增油0.3噸，平均單井累增油50噸。套變井多次投球細分壓裂技術實施6口，平均單井日增油0.35噸，取得較好的效果。

4結論及認識

1）全程加砂壓裂技術適合油田油田密井網條件下重復壓裂需求;

2）多次投球暫堵壓裂技術能有效改造及提高老油田套變井挖潛需求。

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