混合水体积压裂措施效果优化对策分析

曹雄科 白忠民 叶红霞 王钧(长庆油田第八采油厂工艺研究所， 陕西 西安 710021)

在油田开发过程中，储层改造是提高单井产量的有效手段，在低孔、低渗、低压等特定条件下，由于储集层基质向裂缝供液能力太差，常规压裂技术仅靠单一压裂主缝很难取得预期的增产效果，因此新型的压裂改造技术“体积压裂技术”的提出具有深刻意义。然而体积压裂能否形成复杂网络裂缝，取得预期措施效果主要取决于储集层的地质条件和压裂施工工艺两个方面，因此措施井对象和压裂施工参数的选择是其措施效果好坏的关键。

1 体积压裂作用机理及适用条件

1.1 体积压裂作用机理

体积压裂是通过高排量、大液量、低粘度液体压裂的方式对储层实施改造，在形成一条或者多条主裂缝的同时使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，实现对天然裂缝、岩石层理的沟通，以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝，并在次生利润分配上继续分支形成二级次生裂缝，以此类推，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网格，从而将可以进行渗流的有效储集体“打碎”，实现长、宽、高三维方向的全面改造，使裂缝壁面与储层基质的接触面积最大，使得油气从任意方向的基质向裂缝的渗流距离最短，能极大地提高储层整体渗透率，实现对储层在三维空间的立体改造。

1.2 适用条件

(1)地质条件。①区块地层物性具备混合水压裂实施条件:油层展布稳定，平均有效厚度15.0m以上，天然微裂缝较发育，岩石脆性指数较高(大于40%)，现有水平两向应力差小于储隔层应力差。②注采井网完善，地层压力保持水平较高(85-120%)，井组内油井未见注入水或见水程度低，井组剩余油富集，采出程度低于20%。③对应注水井未采取过压裂措施，实施井裂缝性水淹可能性较小。④油水关系相对简单，多层(多段)开发井无明显单层注入水突进现象。

(2)井筒条件。①全井套管完好，无破损、变形、错断、穿孔等，能够满足混合水压裂施工时全井套管承受内压力的要求。②油层上下50m固井质量良好，钻井及前期试油过程中未发生过井漏、卡钻事故。③井筒畅通，无井下落物等。

(3)井场条件。①井场大小必须满足大规模压裂的施工条件，能容纳压裂施工所需储罐和10～15台大型车辆、设备的摆放。②井场道路畅通，外协条件良好，能够保证施工期间大型车辆的正常通行。

2 体积压裂效果对比分析

2.1 体积压裂措施推广初期应用效果

201 2 年在姬塬油田姬15和铁边城长8区试油性开展混合水体积压裂措施，通过措施跟踪对比，措施效果较差，措施后液量下降快，措施有效期有待提高。

在现状调查的基础上，通过地质条件、工艺技术、井筒条件、现场组织等方面进行原因分析:

(1)地质方面:部分措施井注采井组不完善，地层压力保持水平低，井组内个别油井出现水淹，采出程度高于20%;

(2)工艺方面:边角井施工参数选用不当，压裂规模不合理，入井液液体体系不配套；

(3)井筒方面:部分井存在全井套管破损、变形、穿孔等问题，或油层上下50m固井质量不合格，钻井、试油过程中发生过井漏、卡钻等事故；

(4)施工过程:未严格按照设计要求程序施工，支撑剂、施工水质、入井液不符合设计要求、不达标。

2.2 目前体积压裂措施效果

按照“分类管理、示范引领、注重过程、确保效果”的工作思路，制定对策，建立“体积压裂”试验区，以井组、井区为单元，按照“潜力区、培养区、实施区”的方向，立足油藏工程研究，通过优化体积压裂选井标准，精细工艺施工参数，优化组织管理模式，完善技术管理思路，不断提高混合水体积压裂措施效果。通过分析目前实施的25口井体积压裂措施效果，措施有效率92%，措施后平均单井日增油3.08t。

表1 姬15、铁边城长8体积压裂试验效果

表2 姬塬油田部分区块混合水体积压裂效果统计表

3 主要做法

3.1 根据不同区块特征，优化选井原则

在前期试验基础上，初步形成了以地层压力、井网特征、储层物性、水驱规律等为基础的八项因素选井标准。同时充分结合“井网特征、储层物性、水驱规律及剩余油分布”，对单井选井选层条件不断改进完善，重点针对措施后含水上升、提液幅度不大的井进行分析，并初步形成了单井选井标准。

?

3.2 结合“井网、储层、水线及剩余油分布”，制定合理工艺参数

充分考虑储层油水关系、剩余油分布特征，按照扩大试验、培育推广两个层次、区别边井和角井进行压裂参数优化。

(1)边井施工参数设计:针对最小主应力方向上天然微裂缝不发育、侧向剩余油富集的特点，按照“三大一低”技术思路，实施大砂量、大液量、大排量、低砂比压裂，提高裂缝复杂程度。

(2)角井施工参数设计:针对最大主应力方向上天然微裂缝发育，水驱前缘易突进，主向井水淹风险大的特点，按照“一大两控一低”技术思路，实施大排量、控制砂量及液量、低砂比压裂，提高裂缝复杂程度的同时控制缝长，延长见水周期。

(3)生产过程中含水上升较快的井:适当控制压裂规模，对综合含水大于30%的油井，应适当控制缝长，延伸缝高，复压时以大排量、低砂量为主。若对应注水井累计注水量过大，应及时调整配注，采取温和注水。

(4)混合水压裂加砂规模应结合区块投产压裂、重复压裂加砂规模合理确定。

3.3 依据合理流压，优化工作制度，确保措施后长期稳产

一是以合理流压为指导，排液结束后优化工作制度，保持增产有效期；

二是结合已实施井效果，注重对周边注水井的注水调整，同时对效果好的区域，加大测压范围，为下步选井提供依据。

4 结语

①混合水体积压裂措施可有效提高油井单井产量，但选井标准不同、施工参数不同，效果不同。②混合水体积压裂选井时对油层厚度、遮挡条件、储隔层应力差、压力保持水平、两向应力差、储层脆性指数、天然裂缝均有较高要求。③混合水体积压裂时应根据边井、角井选用不同施工参数。④油井混合水体积压裂后合理控制流压，优化工作制度，可延长措施有效期。

[1]李宪文，张矿生，樊凤玲，唐梅荣，卜向前，王文雄，李向平.鄂尔多斯盆地低压致密油层体积压裂探索研究及试验[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报), 2O13.3(142.35-3).

[2]王庆孩,王勤.体积压裂在超低渗油藏的开发应用[J].中国石油与化工标准与质量,(2)143.