水平井连续油管分段压裂技术研究

王艳林

摘要：连续油管压裂技术可以实现一次多压作业，更好地提高油井产量。本文对连续油管分段压裂技术进行简单的叙述，并对连续油管分段压裂方案优化展开探讨和研究。

关键词：水平井;连续油管技术;分段压裂

低渗透油藏是很多油田提高产量的重要资源，采用水平井分段压裂技术可以使低渗透油藏流通性变好、减小渗流阻力、提高油田采收率。水平井开发技术的进步，可以有效地动用难以开采的油藏，分段压裂施工需要以压裂管柱的安全起下作为保证，连续油管在卷筒拉直以后下放到井筒中，当作业完成之后从井中提取出来重新卷到卷筒中，具有很高的作业效率。

1连续油管分段压裂技术概述

该技术以水动力学作为研究的前提，把连续油管技术实现与压裂技术的结合，采用喷砂射孔及环空加砂进行压裂的办法，可以对水平井进行一次多压。进行施工作业过程中，需要先设计好压裂施工所采用的工具串，是由导引头、机械丢手、喷枪、封隔器等构成，压裂施工时把工具串投入到井筒中，采用机械定位装置实现位置确定，并对深度进行校核，利用打压办法来完成封隔器的坐封，达到合格标准之后就可以应用连续油管水力喷砂射孔技术进行作业，再采用环空加砂压裂技术，当完成一段压裂作业之后再对管柱进行上提操作，在后续层段采用相同的施工作业方式，不需要太多的时间就可以实现对多层段的地层压裂改造作业。

2连续油管分段压裂方案优化

某油田区块采用水平井连续油管技术进行分段压裂增产，达到了比较理想的效果，把裸眼封隔器分段壓裂作为主要的压裂工艺技术，可该压裂工艺需要较长的作业时间，压裂之后还需要较多的工艺来完善，很难对裂缝起始位置进行有效地控制，为了提高压裂增产效果，可以采用连续油管分段压裂技术，充分考虑到多种影响因素，对原有的压裂方案进行优化改进。

2.1裂缝特征优化

地层裂缝长度情况直接影响着低渗透油藏的开采效果，如果地层裂缝长度变大，油气产量则会相应地提升。对早期投入使用的油井地质情况进行分析来看，如果地层裂缝长度达到90-100米，可以达到较高的原油产量，从而实现较长的稳产时间。当地层裂缝长度超过110米，油井产量下降的比较快，无法实现稳产。当地层裂缝不超过90米，原油的开采效果比较差。

地下储层裂缝相互间距离会对油藏的动用度产生影响，科学合理地设计地层裂缝间距，可以有效提高压裂作业后的产能。该油田区块水平井可以实现的原油产量和地层裂缝相互间的距离对应关系可以看出，在一定的裂缝间距区间中，地层裂缝间距的变长，压裂作业后的油井产量就会显著提升，但不可以使间距过小，避免出现段间干扰问题。如果超过一定区间，油井产量会随着地层裂缝间距的变大而减少，主要是由于裂缝连通性变弱引起的。为了更好地提高油藏动用度，需要把裂缝间距设置在100-120米范围内。

2.2施工规模优化

压裂作业采取的设计排量、加砂规模等会对后续的原油产量造成很大的影响，如果压裂施工规模大，地下储层改造的体积就会变大，压裂区块就会具备强大的产液能力。小排量压裂可以形成更多的长裂缝，增产油井附近地层的泄油面积，液体效率则会变低。大排量压裂可以使地层形成高宽裂缝，液体的效率则会提升，液体流动会存在较大的摩擦阻力，对压裂设备性能有着较高要求。利用压裂软件进行仿真可以发现，地层裂缝具备的导流能力会跟着排量的变大，呈现出先小后大的趋势，动态裂缝会跟随着排量提升而变长，支撑缝长度会跟随着排量的上升，呈现出先大后小的趋势，结合地下油层物性特点，对压裂排量在每分钟2.5-3.5方进行仿真，对不同排量条件下的地层裂缝长度和导流能力进行分析，随着加砂规模的变大，可以有效提高每日的平均产量，裂缝具备的导流能力也就会更大，如果裂缝长度超过一定区间后，则产油量就会减少。对平均砂比、裂缝长度和导流能力进行综合考虑，可以把单段加砂量设置在30-35方，地层裂缝发育区段的加砂量限定在20-25方。

2.3压裂液体系优化

某油田区块采用瓜尔胶压裂液体系进行压裂改造，在实验室条件下对岩心伤害情况进行实验，发现该压裂液体系残渣量比较高，会对岩心造成30%的伤害，对地下储层造成严重的损坏，对压裂作业之后的产能释放造成不利影响。根据地下储层的地质情况，为了提高油井产能，需要对压裂液体系进行改造。HPG、CMHPG是一种改良的瓜尔胶压裂液体系，加入极性亲水基团，可以更好地提升压裂液的亲水性，降低水不溶性物质的含量，有效解决了普通瓜尔胶体系溶解速度和溶胀慢，无法对液体黏度进行控制的特点。CMC、HEC是一种纤维素压裂液体系，CMC有着较好的悬浮性能，可以实现很好地乳化效果，优良的抗盐性能，可以在有机溶剂中稳定地存在。HEC为非离子水溶聚合物，具备很好的耐热性和增稠性。ND-PAM、ZJ-PAM一种环保性的压裂液，不会在地层中形成残渣物质。可以在压裂施工中采用ND-PAM液体，满足压裂施工的前提下，不会对地下储层造成伤害，有效提升油液产量。

3现场应用效果

某油田区块的油井完井斜深2516米，垂直深度为2224米，最大倾斜角度为50度，方位角为193度，最大井斜深度在1925米。利用连续油管分段压裂技术，配合坐封连续油管工具，压裂一个井段之后进行解封，然后上提管柱到后续井段实现逐层压裂改造。该连续油管分段压裂技术分级不会受到限制，压裂作业时间少，压裂施工作业之后可以进行测试作业，对薄互层分层压裂发挥出很好的改造作用。先用它压裂管串组合的方式，对施工排量进行优化，并对压裂泵注程度进行完善，有效减少了液体泵注入摩阻，保证连续油管逐层分段压裂效果，压裂液优化有效地减小了水锁造成的伤害，有助于实现返排。

该油井分段压裂作业，从开泵低替到那主压裂施工，开泵射孔到主压裂和转层操作，可以在1天时间内完成七段压裂作业，单层作业和转层操作不需要花费太多时间，在15分钟内可以完成转层。利用喷砂射孔作业技术，可以形成直径在25毫米的孔道，可以有效减少摩阻。连续油管的准确定位，可以对薄互层实现精准改造，可以更好地节省作业材料，减少压裂施工时间。

参考文献：

[1]卫秀芬，唐洁.水平井分段压裂工艺技术现状及发展方向[J].大庆石油地质与开发，2014，33（06）：104-111.

[2]苏建，张子明.水平井连续油管拖动压裂技术在大民屯油田的应用[J].中外能源，2016，21（09）：57-61.