油藏整体压裂改造措施的应用

姜佳悦(辽河油田分公司钻采工艺研究院, 辽宁 盘锦 124010)

油藏整体压裂改造措施的应用

姜佳悦(辽河油田分公司钻采工艺研究院, 辽宁 盘锦 124010)

随着低渗透和致密油藏的开发，压裂改造成为增产增效的重要措施。油藏整体压裂开发技术按照设计要求尽量压开油藏高渗流方向，产生渗流通道。充分考虑储层构造、裂缝存在情况、断层分布、油层连通情况，优化压裂后的裂缝分布，改善区块整体开发效果，大幅度提高油藏的采收率。

辽河油田;低渗透;压裂;整体压裂;采收率;裂缝

1 整体压裂开发技术综述

随着油田开发的不断深入，面临措施潜力井层条件变差，重复压裂井逐年增多，措施效果逐年降低的诸多困难，急需攻克以下管理难题：一是压裂油层条件明显变差。油井压裂措施挖潜对象已由主力油层向非主力油层、由厚油层向薄差层、由富集油层向剩余油层转移。二是压前含水不断升高。三是重复压裂井所占比例逐年升高。

油藏压裂设计的目的，是打破渗流屏障，改善流体的流动性，增加油井产能，提高区块采收率。设计过程中考虑现有井网分布、注水情况，对压裂进行优化组合，整体实施，达到动用难采储量的目的。

(1)构造应力场与分层应力 辽河油田开采的区块多为复杂区块，油水关系复杂，断层较多，多种构造并存，设计前充分摸清区块地质情况，深入开展构造普查，进行地应力岩心试验以及现场水力压裂测量分析，注水区块的转驱时机、储层物性、注采参数等影响，新转井组生产效果差异较大，因此必须分析研究储层特征、操作参数等与开发效果的关系，收全资料，优选合适数值模拟进行压裂的配套描述。

通过固有模型改造为基础，以计算机为手段，运用各种数学地质统计方法，将石油地质、测井、沉积岩石学、层序地层学、储层地质学及油层物理等多学科有机地结合，取长补短、互相验证，最终得到了符合地下实际情况的地质模型。

(2)压裂施工工艺 综合构造特征、沉积特征、储层特征、四性关系、测井资料二次解释、密闭取心饱和度分析等研究成果，运用多种地质统计方法，研究了本区油层的分布特征、控制因素、油水组合关系和油藏类型，为压裂井选择提供了地质依据。通过裂缝要求、储层压力、漏失情况选择压裂改造方式。对隔层较好，纵向上开采矛盾突出的，优选分层压裂，通过封隔器卡层、投球，提升渗流效果。在薄层、多层系使用限流压裂模型。在隔层薄，分层压裂实施不了的情况下，采用转向压裂，控制压裂后的缝高。低压区块的压裂伴随助排增产措施，低压注水区块，优选井底富集区实施重复压裂，改造裂缝方向。出砂区块伴随暂堵措施，优选支撑介质，分步加砂改造储层。

(3)整体压裂改造优化设计 整体改造设计以 “压裂开发井网”、压裂油藏模拟、压裂模拟为基础，以经济优化和最终采收率为目标，优化油水井压裂方案及工作制度。按照“改善产液剖面、优化改造半径、避免同层压裂和主压开新裂缝”的原则，坚持压裂工艺方式与储层条件、改造目标相匹配的工作标准。

2 整体压裂开发技术应用现状

①整体压裂数值模拟技术现状。根据油藏特点选择合理的模型，重点将压裂后的缝长、渗流能力、裂缝分布纳入模型中。运用等值渗流阻力法和等连通系数法进行有效模拟。目前应用的模型有低渗砂岩压裂模型、双渗油藏模型、单渗油藏模型、水平井压裂模型。即使是同一区块也应用到多种模型的组合，以适应区块整体压裂模型的需要。②整体压裂数值模拟在方案设计中的重要性。压裂改造对象的井层条件差异越来越大，不同区块压裂井对压裂改造方式有着不同的设计要求，改造技术的合理性对压裂效果起决定性的作用。

3 整体压裂在裂缝性油藏和深层压裂的应用

①井底破裂压力高。井底破裂压力一般主要受地应力及岩性的控制。一般说来绝大多数地层井底破裂压力的绝对值随地层深度的加深而增加。②压裂管路沿程摩阻高。对于选定的压裂液配方系列和管柱结构，井段越深，沿程摩阻损失越大，摩阻的增加，直接减少了作用于地层的实际有效作用力。因此，对降低摩阻提出了更高的要求。 ③压裂液性能要求高。有些区块井深埋深大，压力、温度高，要选择高温、摩阻低、剪切性强的压裂液。④压裂支撑剂性能要求高。由于压裂井段深，地层闭合压力大，要求支撑剂具有高强度、高导流能力，一般都选用强度较高的成都陶粒作为支撑剂。 ⑤施工过程中易出现砂堵。压裂过程中缝宽小、裂缝的高滤失都可能导致砂堵，引起砂堵原因有两种：近井带脱砂；裂缝端部脱砂。这两种脱砂在施工曲线上有不同特征。近井筒摩阻大，主裂缝难以有效延伸。

4 整体压裂改造技术的实施

通过运用经济评价和分析的方法，开展适合压裂条件的各项技术界限分析，确定不同开发区块在不同油价下，油井压裂必须满足的预增油量最低界限，并结合精细地质研究成果，测定满足预增油量界限的压裂选井条件。

①大密度射孔，降低地层破裂压力，在地层评估的基础上对压裂的施工规模，水力裂缝的几何尺寸，水力裂缝在垂向和水平方向的延伸进行预测。从油藏整体出发，研究水力裂缝对油气产量及扫油效率的影响，以及注水对生产动态的影响。 ②在合理的模型下进行压裂的选择，最大限度减少压裂液对地层的伤害，使用优质、低聚合物、清洁压裂液、变配方压裂液体系。③油层压裂后，增产的幅度取决于所压开裂缝的大小及产液量，即穿透半径和导流能力的大小。

5 结语

整体压裂的实施是按照“实现开发与效益双赢、突出个性化设计、实施措施过程控制、坚持压裂效果硬考核”的原则，以提高油井压裂质量效益和工作效率为突破口，通过对油井压裂项目不断完善参数界限分析、工艺方案优选、实施过程监管和措施效果考评等四大体系，进一步规范有利于压裂选井准确、压裂设计有效、压裂过程可控和压裂评价可行的工作制度和标准，增强油井压裂工程管理的高效性，以取得更好的开发效益和经济效益。