提升大型低渗透油田压裂措施管理质量的探索与实践

2020-03-31于海山张兆欣

石油工业技术监督 2020年1期

于海山，张兆欣

中国石油大庆油田有限责任公司第八采油厂（黑龙江大庆163514）

随着油田开发的不断深入，油田含水不断上升，储层条件逐渐变差，剩余油分布日趋复杂，可供实施措施的对象越来越少，分析调整的难度越来越大，措施开展的要求越来越高[1-3]。为顺应新时代油田开发形势，不断从管理要质量、要效益[4-5]，创新管理方法，形成了适应大型低渗透油田的“5667”压裂措施管理模式，成功探索出大型低渗透油田提质增效新途径，确保了大型低渗透油田的持续、平稳、高效开发。

1 “5667”措施管理模式的主要做法

1.1 明晰5个“及时结合”，精准压裂措施选井

1.1.1 确定选井选层思路，提高措施挖潜精度

选井选层工作的质量，决定了压裂措施效果好坏和措施效益的多少，是压裂措施运行的基础环节。针对油田多年持续高效开发带来的剩余油分布复杂、选井选层难度加大的实际问题，分析大型低渗透油田开发特点，落实油藏描述，查找剩余油分布规律，提出5个“及时结合”（表1），精细压裂选井选层工作。

5 个“及时结合”选井选层策略的执行，可进一步概括为“动态选井、静态选层、动静结合确定对象”几个步骤，达到提高剩余油分析精度，最终找准潜力井层、确定挖潜层位的目标。

1.1.2 量化选井选层标准，拓宽措施挖潜界限

以往选井选层主要考虑“6个标准”，即：砂体发育好，储层连成片；注采关系好，注水易见效；剩余储量好，油层能量强；两个剖面好，在有利部位的井；邻井反映好，稳产时间长的井；油井现场好，可现场施工的井。这样的标准宽泛，不易衡量，通过5个“及时结合”选井选层策略，进一步明晰了选井选层研究思路，并细化了不同储层及含水阶段的选井选层标准，实现了定性向定量的转变（表2）。

表1 压裂措施5个“及时结合”策略

1.2 明晰6个“实施到位”，精准压裂措施运行

措施运行工作的质量，决定了措施效率的高低和措施效果的好坏，是整个措施实施过程中的重点环节。针对措施运行过程中的关键流程，狠抓管理质量，提出6个“实施到位”，即：压前培养实施到位、方案设计实施到位、工艺类型实施到位、现场监督实施到位、机采参数实施到位、压后保护实施到位，精细压裂措施运行工作。

1.2.1 超前措施准备工作，夯实措施运行基础

1）强化双向结合，打好方案设计基础。方案设计前，做到地质与工程紧密结合，开展单井潜力调查与分析，提高对剩余油开发的认识，设计地质方案，并优选针对性工艺类型，打好压裂措施方案设计基础。

2）优化方案流程，提升方案质量效率。践行“一体化”设计理念，通过多专业、多部门的有机结合，共同寻找压裂措施“甜点”，落实压裂措施方案设计关键工作，优化压裂措施方案设计流程，有效提升剩余油挖潜水平，保障压裂方案设计高质量、高效率完成。

表2 压裂措施选井选层标准

3）严格方案评价，保障措施实施效益。原油价格与改造效果的矛盾加剧了措施开展低效益的情况，为保证措施经济效益，在方案设计时必须通过严格的方案会审后才能执行。方案会审不仅审查方案的质量，同时按照“参照当前油价，油层条件允许、达到增油预期、实现经济创收”的原则，对措施井效益进行评价，避免压裂风险，保障措施实施效益。

4）注重压前培养，促进措施效果实现。压前与采油矿结合，落实好产液、含水及液面等生产数据，但以往的压前培养界限过于笼统，缺乏系统标准。因此，从压前地层压力、累积注采比、注水强度等方面量化标准，压前依据地层能量，选择有利时机，量化注水强度调整标准（表3）。

1.2.2 强化措施执行工作，踏实措施运行进程

1）规范措施组织，提升措施运行效率。为充分发挥压裂措施对产能和控递减的贡献，完善措施运行的组织体系，成立了措施运行管理项目部，各部门各司其职、各负其责、协调统一，形成了技术及一体化管理的标准化组织，提升了措施运行效率。

2）完善施工管理制度，提高施工效率效益。完善《第八采油厂压裂工程管理办法》，坚持“提前落实、提前准备”，各环节紧密相连，缩短施工周期，提高效率，减少不必要的资源浪费，从管理方面提高经济效益。

3）明确监督权责，精细措施过程管控。建立“厂-矿-队”三级监督模式，明确各部门分工职责，细化管理标准及考核机制，全面提升措施监督质量和管理效率。并建立现场施工标准化流程及监督节点，按节点要求监督，明确了监督内容。通过三级监督体系的全过程监督，保证了监督过程无死角，并且实现了对施工参数的管控、施工用料的把关和环保施工的约束，保证了设计执行到位，砂、液用量达标，操作安全环保。

4）注重专业培训，提升监督人员素质。立足压裂专项监督岗位需求，注重培训效果，按照“定期、定项、分区、分批”的培训原则，突出“针对性、实用性”，形成了“培训-监督-抽查-考核”一体化运行模式。

1.2.3 完善措施收尾工作，保障措施运行效果

1）加强跟踪调整，确保压后保护到位。对压裂措施后单井的日产液量及含水波动幅度进行跟踪，及时调整机采参数和优化层间及平面水量匹配关系，落实见效时间、增油效果、有效期，为措施评价提供真实、准确的依据。

2）规范措施评价，核查措施运行效果。建立压裂措施考评体系，对措施效果、施工过程及措施效益3个方面开展评价，用以核查措施运行效果，并考核各类人员在措施运行过程中的执行质量，严格奖罚制度。

表3 压前培养定量化操作标准

1.3 明晰6个“挖潜对策”，精准压裂措施方法

1.3.1 落实精细油藏描述，深化水驱精细挖潜

1）精细油层解剖，精准追踪挖潜对象。深化现代沉积和密井网单砂体解剖，形成“砂岩定向、有效定位、局部修正”的井震结合描述方法，精细刻画河道砂体走向和剩余油边界位置，实现挖潜对象的精准追踪。

2）仿真数值模拟，量化油层动用潜力。发挥协同工作优势，多专业协同攻关，实现从小区块向大区块整体建模发展、从规模覆盖向精细数值模拟发展、从剩余油描述向优势渗流识别发展，完成重点区块渗流通道的量化识别，并量化了油层动用潜力。

1.3.2 细分油层挖潜类型，明确最优挖潜方法

根据精细油藏描述成果，对剩余油分布的油层砂体类型进行分类，并细化剩余油挖潜调整方向，进而制定对应的挖潜对策，形成最优化、最系统的6个剩余油挖潜方法（表4）。

表4 不同类型砂体剩余油6个挖潜对策

1.4 明晰7个“特色工艺”，精准压裂措施工艺

1.4.1 深化措施增效技术，精准油层挖潜工艺

1）开展4 项研究，解决工艺选取难题。为加强外围低渗透油田的特色压裂工艺技术应用效果，重点开展了4 项基础研究，确保工艺选取的针对性。①开展外围葡萄花储层人工裂缝再认识研究，使裂缝认识更加清晰准确，指导方案设计有的放矢，提高压裂施工针对性及有效性。②开展低效井增能增产技术研究及评价，针对低效压裂井及注采关系不完善的葡萄花油层井，研究有效增能增产技术，评价技术适应性，为后期开发提供有效技术手段。③开展合理返排及生产制度对压裂效果影响研究，对压后返排速度、生产过程中液面抽汲速度进行研究，分析对压裂效果的影响，指导生产管理。④开展外围垂直缝储层提高单井产能技术研究，外围区块受储层物性发育差、渗透率低等影响，压裂效果受到制约，而该类储层的压裂比例仅15%，剩余潜力巨大，需加大对该类油层的技术攻关，提高油田可持续发展动力。

2）优选单井工艺，完善工艺组合技术。根据单井井况特点，优选适应的措施工艺技术，并针对压裂层段情况进行优化组合，不断改进、完善工艺应用细节，形成适应低渗透油田的个性化压裂工艺技术。

3）特色技术攻关，确保压裂预期效果。目前油田已进入高含水开发期，措施井层优选面临重复压裂比例较高和高含水井比例上升的现实，进一步挖潜难度大，严重制约增油效果。为此，开展了重复压裂技术与高含水井压裂技术两项攻关。针对压裂井数及次数多、效果变差问题，应用缝内多分支缝压裂工艺，继续试验颗粒及纤维两种缝内暂堵剂，通过优化暂堵时机、暂堵次数及暂堵剂用量，探索工艺适应性。针对油井呈现多层见水，高含水井挖潜难度大的情况，一方面，应用高强度化学堵剂永久性封堵高含水主力层人工裂缝，通过后续压裂在同层转向产生新的人工裂缝，建立泄油新通道，沟通剩余油富集区，达到控水挖潜的目的；另一方面，优选具有选择性堵水特性的化学堵剂，分别制作成粉末胶粒和乳液胶粒两种粒径，压裂时注入储层，分别封堵人工裂缝端部及深部高含水基质通道，实现高含水层剩余油有效挖潜，确保了压裂预期效果的实现。

总结外围低渗透油田压裂技术应用情况，并结合单井井况、改造层特点及挖潜对策，提出适用外围低渗透油田的7 个“特色工艺”，即重复转向压裂工艺、覆膜砂压裂工艺、多裂缝及油水井对应压裂工艺、压裂堵水结合工艺、水力喷射压裂工艺、大排量压裂工艺、高砂比压裂工艺，形成适合大型低渗透油田的压裂技术序列（表5）。

表5 7个“特色压裂工艺技术”

1.4.2 调整措施工艺参数，保证压裂施工质量

根据压裂井井况、压裂层位及压裂层数设计，优选适合井况特点的工艺管柱，优化压裂施工参数，保证压裂施工质量。以预期获得的压裂效果所需要的裂缝导流能力为根据，结合地层条件、工程条件以及对支撑剂的室内试验结果，选择超低密度支撑剂，可实现全悬浮，使储层上部和远端的裂缝得到有效支撑，提高了裂缝渗透面积和导流能力，改善压裂效果。针对高含水井，采用覆膜砂压裂，同时为防止压裂后支撑剂回流，增强缝口的导流能力，对有效厚度4 m 以上尾追树脂陶粒。将裂缝缝长设计结合井距和油层类别设计加砂量，以满足不同条件砂体的个性化特征。并且，对隔层厚度较小的井，为防止窜槽，降低施工排量；对于压裂层段内夹层小且小层较多的压裂井，为尽可能压开多个层段，需增大施工排量。

2 实施效果

2.1 形成了系统管理方法

“5667”压裂措施管理模式的探索形成了一套适应低渗透油田措施管理的方法，建立了完善的措施管理体系，从精准方案编制提效果、科学组织实施提贡献、加强过程管控提效率、突出特色技术拓潜力等方面强化了措施管理手段，使措施管理方法更系统、更适用。

2.2 提升了措施管理水平

“5667”压裂措施管理模式适应了新形式下低渗透油田措施管理提升的需要，提升了措施管理能力，措施目标更加明确，措施运行更加及时、高效，措施工艺更具有针对性，措施质量得到了全面保障，各项指标反映较好。压裂措施方案设计与施工符合率99.5%，单井施工周期降低10%，监督执行率100%，措施有效率97.5%，综合返工率1.4%，资料全准率100%。