水平井压裂技术在特低渗油藏中的应用

张军涛 申 峰，吴金桥，陶红胜

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西 西安 710075)

水平井压裂技术在特低渗油藏中的应用

张军涛 申 峰，吴金桥，陶红胜

水平井压裂技术是特低渗透油田开发非常有效的一项开采技术，该技术通过多年的发展已日趋成熟，但在施工过程中也存在一些难题。以延长石油特低渗油藏的薛平1井为例，重点介绍了降破压技术、覆膜石英砂和连续混配供液技术在该井的应用，并结合油藏实际效果，分析了这3项技术的应用效果和前景。

水平井压裂；降破压；覆膜石英砂；连续混配

薛平1井为延长石油特低渗储层长6层的一口水平井，该井在压裂施工的过程中为了取得好的压裂效果，针对压裂施工存在的难题［1-2］采取了一系列针对性的措施。如为了降低施工中的破压采用了降破压技术，为了降低压后出水选用了覆膜石英砂作为支撑剂，为解决施工场地限制的问题采取了连续混配供液技术，通过这些技术的应用，现场施工顺利，并取得了较好的改造效果。

1 裂缝优化

依据薛平1井井身轨迹报告，水平段井筒方位NE142～146°，与最大水平主应力方向(据5-28井压裂资料主裂缝77°)有约65°左右的夹角，这样裂缝延伸方向与井筒方位有比较大的偏移，因此，在水平井段将形成横向延伸裂缝。

依据延长油田长6储层水平井裂缝数目与产量地质模型及水平井生产数据统计，得出裂缝条数与产量的关系确定了该井的裂缝条数。水平井试验资料说明，缝间距对产量有明显影响，缝间干扰突显在中间裂缝［3］，根据不同裂缝间距组合情形下压裂水平井累计产量的优化研究结果，结合实际测井解释资料，对薛平1井的缝间距进行了优化设计。根据裂缝优化的结果，运用FracProPT10.3三维压裂软件分别对水平段各裂缝进行模拟优化。

2 降破压技术

在同一区块，同等埋深情况下，水平井的破裂压裂往往高于直井的破裂压力。高的破裂压力会增加压裂施工的难度，甚至导致压裂施工的失败(由于压力过高而未压开储层)。因此，对于水平井压裂技术来说，降破压技术至关重要。目前，较为常用的降破压技术有2种：一种是采用特殊的射孔方式，另外一种是在压裂前向储层注入降破压剂来降低破裂压力。薛平1井所处区块长6层的深度为2000m左右，破裂压力较高，为了降低该井的破裂压力，在射孔时针对性的采用了油管传输液压引爆重力定位工艺技术和120+180°射孔相位［4］，发射率均达到了100%。同时，在压裂前向储层注入了专门针对该区长6储层研制的降破压剂，对近井地带进行了处理，以达到降低了破裂压力的目的。破裂压力的降低不仅保证了压裂施工的成功，而且减少了压裂过程中过高的压力可能对封隔器的损坏，有利于压裂施工的安全。

3 覆膜石英砂

根据薛平1井所处区块压裂施工资料，预测长6储层的闭合应力在小于28MPa；根据该区生产资料，长6层部分油井出水，大部分出水的油井产量较低。为了达到储层的要求和防止压裂后出水，支撑剂优选为覆膜石英砂。覆膜石英砂是用不可溶的惰性树脂薄膜将石英砂粒包裹起来的一种支撑剂。包层厚度约为0.025mm，占总重量的5%以下。其颗粒相对密度为2.55，体积密度1.60g/cm3，比石英砂略轻。压裂后，闭合压力作用在这些表面积较大的树脂包层上，降低了砂粒承受点负荷的能力，提高了抗压能力。

在密闭容器中，相同压力下，原油在覆膜石英砂中渗流流量是在陶粒中流量的2倍左右。采用油、水2种介质进行试验，在相同驱替压力下，油在覆膜石英砂中渗流流量是水的3倍左右，可见，该产品具有一定的透油阻水作用［5］。压裂后，由于树脂膜亲油憎水的特性，在储层油水同时存在的情况下，降低了油相渗流的阻力，增大了水相渗流的阻力，能为裂缝提供一个畅通的油流通道。总的来说，使用覆膜石英砂具有以下优点：①提高了石英砂的抗压强度；②具有一定的透油阻水的作用，有利于压裂增产；③较低的密度有利于压裂液悬砂；④覆膜石英砂颗粒间的捏合力远大于陶粒和石英砂，可以防止压后出砂［6］；⑤覆膜石英砂在施工过程中对压裂用油管冲刷、打磨损害作用小，可以延长油管使用寿命。

4 连续混配供液技术

延长石油所处油区大多为山地或林地，井场的大小收到自然条件和政策的限制，往往很难满足设计要求。水平井压裂由于压裂段较多，现场配液需要准备大量的配液罐和压裂设备，需要井场场地较大。薛平1井所在区块为山地，井场大小受其影响，很难一次备齐压裂液，如果多次配液，则会大大延长单井的压裂周期，影响压裂效果。而且，配好的压裂液，在井场放置时间过长，容易导致压裂液性能变差。为了解决这些问题，压裂采用了连续混配供液技术，现场只要备足清水，就可以压裂。该技术具有以下优势：①解决了井场过小的问题；②压裂液性能可以根据现场施工情况及时进行调整，有利于压裂工艺的现场控制；③压裂前不需要配液，减轻了劳动强度；④缩短了作业周期，有利于储层保护；⑤现场不留压裂液残液，有利于环保［7］。

5 效果分析

1)压裂施工情况 2010年5月，对薛平1井进行了压裂，压裂施工顺利，压裂施工参数见表1。

表1 薛平1井压裂施工参数

表2 薛平1井邻井日产量统计表(2011)

2)增产效果 对薛平1井的产量和邻井同层的产量进行了统计，详细数据见表2和图1。

从表2和图1可知，薛平1井目前的平均产油量为6.2m3/d，邻井的平均产油量只有0.8m3/d；薛平1井目前的平均含水率为9%，邻井的平均含水率为16%。截止2011年6月，薛平1井累计产油达4270.8m3，增产效果明显。

6 结 论

1)降破压技术在水平井的压裂中的使用有效的降低了储层的破裂压力，同时，低的破裂压力减少了压裂过程中对封隔器的损坏，有利于压裂施工的顺利进行。

2)覆膜石英砂的透油阻水的作用，可以降低压后产水，有利于压裂增产。

图1 薛平1井月平均产量统计表

3)连续混配供液技术不仅克服了井场小的问题，还缩短了压裂周期，有利于组织施工和保护储层。

4)薛平1井现场施工的成功和较好的改造效果说明了这3项技术适合延长石油特低渗油藏的水平井压裂改造，具有推广价值。

［1］李宗田.水平井压裂技术现状与展望［J］.石油钻采工艺，2009，31(6)：13-18.

［2］ 闫建文，张玉荣.低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用［J］.石油机械，2009，37 (12)：91-93.

［3］ 孙良田.低渗透油气藏水平井压裂优化设计［J］.西安石油大学学报,2009,24(3)：45-48.

［4］ 张海涛,朱贵友,温庆志.水平井压裂射孔参数研究［J］.内蒙古石油化工，2009，10(1)：187-189.

［5］ 刘世恩.疏水支撑剂DXL-1的研制［J］.化学工程与装备，2010(2)：39-40.

［6］ 邓广渝.国外防砂技术及发展趋势［J］.石油科技论坛，2007(6)：39-43.

［7］ 韩涛.水平井改造技术及效果评价［J］.石油化工应用，2010，29(8)：47-49.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.07.021

TE358

A

1673-1409(2012)07-N065-03

2012-03-23

张军涛(1981-)，男，2004年大学毕业，工程师，硕士生，现主要从事石油天然气工程方面的研究工作。

［编辑］ 易国华