七里村油田郭813井組體積壓裂效果分析

孫宇翔，王 濤，高 勇

（1.陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院，陜西西安 710075；2.延長油田股份有限公司七里村采油廠，陜西延安 717500）

壓裂工藝是通過地面的高壓泵組向油井內注入排量超過地層吸收能力的高黏液體，使之在油井需要壓裂的層段產生高壓，當產生的高壓超過地層破裂壓力時，就會使油井需要壓裂的層段形成裂縫，當壓裂液進入這些裂縫之后，在其所攜帶的支撐劑的作用下，可在壓裂段形成穩定的不再閉合的具有導流能力的裂縫，通過改善油井滲流能力從而達到油氣井增產的目的[1-2]。對于低滲透油氣田來說，如果不進行有效的壓裂改造，一般沒有產能[3]。

1 地質背景

七里村采油廠，是中國陸上石油工業的發祥地，大陸第一井就誕生在這里。目前所轄資源面積約550km2，七里村采油廠的勘探開發層位主力為長6儲層。長6儲層巖性以灰色細粒長石砂巖為主，各油層亞組具有近似特征；砂巖顆粒分選較好，呈定向排列，成巖作用強烈[4]；長6儲層埋藏淺（200～850m）、物性差（平均孔隙度只有7%～9%，平均滲透率為0.3～0.5mD，含油飽和度35%～43%；地層壓力3.3～4.1MPa，壓力系數0.72，原油黏度5.53MPa·s；原油密度0.837g/cm3；地層水礦化度20 965.30mg/L，水型主要為CaCl2型[5]。為典型的淺埋藏、低壓、特低孔、超低滲巖性油藏。

2 七里村油田開發投產特征

七里村油田開發層位為長6油層，沒有邊底水，為巖性溶解氣驅油氣藏，受巖性控制，非均質性相對較強，有一定的層理發育，因此在選擇壓裂層段時會選擇相對較好的層段打開，一般射孔位置會控制在油層中上段，通常射孔段為1～2m，相鄰兩個射孔段至少間隔4m。打開程度較低，對于油層品級較好的油層，開發效果較好。

七里村油田在多年壓裂投產過程中，基本采用常規壓裂的投產方式，壓裂排量多為2m3/min，這種壓裂僅僅起到了溝通油層的作用，一般在油層中留下一條主裂縫，無法在油層周圍形成縫網結構，波及面積小，動用程度低，對于3～5m的油層，只能作業一次，穩產時間短，后期改造成本較高。

隨著開發生產的需要，常規壓裂開發模式已不能滿足其生產需要，因此在技術上必須進行革新。近幾年，為有效動用油層，擴大壓裂形成的裂縫規模，在油層周圍形成縫網結構，擴大波及面積，七里村油田改變投產模式，將部分油井的投產模式更改為體積壓裂，以達到增產的目的。

體積壓裂是以水力壓裂技術手段實施對油氣儲集巖層的三維立體改造，形成人工裂縫立體網絡，在水力壓裂過程中，使天然裂縫不斷擴張和脆性巖石產生剪切滑移，形成天然裂縫與人工裂縫相互交錯的裂縫網絡，從而增加改造體積，提高初始產量和最終采收率，穩產時間長。體積壓裂多為大排量，大液量，砂比較小，七里村油田的體積壓裂排量多為4～6m3/min，砂量20～40m3，砂比為10%～20%。根據不同層位，巖石物性采用不同壓裂參數。

3 郭813井組壓裂效果分析

通過各井生產曲線圖（圖1）對比分析，體積壓裂整體采出程度為常規壓裂的2～3倍，在壓裂的投產初期產量大，較常規壓裂多3～4倍，產量持續6～10個月，后期衰減，目前日產與常規井接近；通過井組單井累計產量對比（圖2）顯示，除了郭813-6無效果外，3口體積壓裂井累計產量500t左右，而常規壓裂井3年累計產量僅為150t左右，體積壓裂效果顯著；

圖1 郭813井組生產曲線對比圖

圖2 郭813井組單井累產對比曲線

從動用油層情況看（圖3），郭813-3、6、7、8動用油層厚度依次增大，油層品質基本一致。從射孔段數的密度看，郭813-3為一個小層射孔兩段，其余則每個小層射孔一段。結合壓裂后產量變化，在體積壓裂工藝下，同時動用多個油層并不能提高單井產能。

圖3 郭813井組體積壓裂油層及射孔井段示意圖

從表1看出，常規壓裂射孔段密度，壓裂液量、加砂量、施工排量基本一致，體積壓裂液量、加砂量、施工排量基本一致，主要差別在于射孔段密度。

表1 郭813井組施工參數統計表

各井體積壓裂效果（圖4）基本接近，裂縫帶長178m，裂縫帶寬86m，裂縫帶高31m，從裂縫監測的成果看，達到了體積壓裂改造儲層的效果，裂縫規模遠大于常規壓裂。

圖4 郭813井組裂縫監測成果

壓裂施工曲線反應（圖5），除郭813-6井以外，各井在由基礎排量2MPa上提至4MPa過程中，出現明顯的巖石破裂壓力，且有較長時間持續。對比壓裂效果分析，郭813-6壓裂施工失敗，主要原因可能有兩個，一是射孔位置處于巖性界面位置，二是該井可能存在天然裂縫。也說明，單純的裂縫延伸不能提高單井產量，必須有一定的基質儲層破碎才能有效提高單井產量。

圖5 郭813井組單井壓裂施工曲線

4 結束語

1）體積壓裂投產效果明顯，體積壓裂投產的整體采出程度為常規壓裂投產的2～3倍，尤其在投產初期，產量更高，體積壓裂穩產的持續時間較常規壓裂更長。

2）在體積壓裂工藝下，同時動用多個油層并不能提高單井產能；但是體積壓裂改造儲層的裂縫規模遠大于常規壓裂。

3）單純的裂縫延伸不能提高單井產量，必須有一定的基質儲層破碎才能有效提高單井產量。