关于斯伦贝谢纤维暂堵技术在应用过程中的几点认识

2020-05-22孙传辉胡建军周忠全

石油研究 2020年1期

关键词：裂缝

孙传辉胡建军周忠全

摘要：斯伦贝谢纤维暂堵转向的实施是在压裂改造过程中先加入部分小粒径的支撑剂，然后转换为大粒径的支撑剂，第一级加砂结束后泵入纤维暂堵剂，大粒径颗粒可以将其他材料拦截在裂缝入口处，同时小粒径颗粒有效降低了渗透率并实现暂时封堵隔离。纤维则对压裂液中的固体材料起到了有效支撑，并且可以增加桥堵效果。当裂缝被暂时封堵住后，由于净压力的上升，裂缝会在其他位置开启。通过不断重复压裂-封堵转向-压裂的步骤，可以实现储层的有效覆盖。

关键词：裂缝;压裂;完井

一、前言

纤维暂堵转向压裂技术是在压裂施工过程中实时地向地层中加入适量纤维暂堵剂，而流体流动遵循向阻力最小方向流动的原则，纤维先进入地层天然裂缝或先期人工裂缝，在缝端暂堵，形成高于裂缝破裂压力的压力差值，使后续工作液不能向天然裂缝或先期人工裂缝流动，这必燃会在一定程度上升高井底压力，在一定的水平两向应力差条件下，产生二次破裂进而改变裂缝起裂方位以产生新裂缝。

斯伦贝谢纤维暂堵转向技术是采用化学封隔与机械封隔相结合的方式来实现分级压裂。采用复合封隔方式可以在保证封隔效果的基础上，提高效率。同时可以解决机械封隔与射孔段不能距离过近的问题，保证优质储层的加密改造效果。

二、压裂改造前准备

斯伦贝谢机械封隔主要是采用Infinity可溶球座工艺。球座与封隔球全部可溶，从而实现全通径压裂完井。可溶球座基本数据如下表所示：

因此，为了实现球座锚定，在下套管时需要预置球座接收环，而球座接收环内径为94mm，比球座外径略小，球座下放经过接收环时，点火坐封，球座锚片通过伸缩锚定在接收环上，然后投球，使可溶球坐落在球座上而达到有效封堵的目的。球座激活前后状态如图1、图2所示。

三、纤维暂堵转向压裂技术

（一）暂堵转向技术介绍

斯伦贝谢纤维暂堵转向压裂工艺与常规水力泵送桥塞压裂工艺流程基本相同。第一段采用连续油管传输射孔后环空试挤，剩余层段采用套管可溶球座射孔联作工艺。即用电缆连接射孔枪和套管可溶球座工具串，在井口密封状态下，将工具串下入井内，工具串达到目的层段，上提点火坐封桥塞;上提电缆分别完成多簇射孔。射孔结束后起出电缆，投球对第一级进行压裂改造，改造结束后加入暂堵剂，对已改造底层进行暂时封堵，继续泵注，井底压力升高，直至形成新的裂缝后继续改造第二级，依次类推，逐级往上至完成所有级压裂改造。

斯伦贝谢宽带暂堵转向技术旨在在近井筒区域实现裂缝转向，从而实现储层的有效覆盖。在工程上采用可降解纤维（J579或J622）和不同尺寸的可降解颗粒（J636或J677）的组合使用。

斯伦贝谢宽带暂堵转向材料由有机聚合物制成，降解后无毒无害无残留。降解时间与颗粒的粒径无关、而是取决于井底温度。实验证明当压裂施工结束后随着井底温度的回复，纤维和颗粒得到降解，实现零残留。

（二）液体配方

目前斯伦贝谢在长庆区域普遍使用YF130HTD压裂液体系。YF130HTD是利用改性胍胶和硼交联的水基压裂液体系，主要成份为精炼胍胶、硼酸盐胶联剂、防膨剂、助排剂、PH调节剂、破胶剂等。

破胶剂作为压裂液的重要组分之一，直接决定了液体返排与储层伤害控制的能力。由于一般的非胶囊破胶剂，其用量受压裂液粘度降低的大大限制，使用的浓度很低。胶囊破胶剂可以有效解决上述问题。斯伦贝谢公司通过大量的室内研究，研制了适用于不同温度范围、不同压裂液体系的胶囊破胶剂，以确保其在泵注过程中的泄漏最小化，从而提高破胶剂的加量。

（三）盐水

盐水在施工中主要作为可溶球座降解的助剂在投球过程中加入，通常采用氯化钾溶液，球座在井底经过高温和盐水的浸泡，可加速桥塞的溶解。

四、暂堵转向技术的优缺点

（一）优點

1、高效无残留，缩短作业周期

BroadBand Sequence材料由有机聚合物制成，降解后无毒无害无残留。降解时间与颗粒的粒径无关、而是取决于井底温度。实验证明当压裂施工结束后随着井底温度的回复，纤维和颗粒得到降解，实现零残留。

相比传统方式，该技术所需的封堵材料更少。施工上完全可以采用传统压裂设备，转向时不需要降低排量。施工后由于封堵转向材料自动降解，不需要后续的修井作业，可有效的缩短施工周期。

2、形成多裂缝，提高单井产量

使用纤维压裂液携砂，提高支撑剂在裂缝长度和高度上的有效铺置，在保证有效长缝的同时，使整套岩体都有贡献。其他情况相同情况下，模拟显示射孔对应深度有效缝长可提高15%-20%，提高单井产量。同一区域暂堵转向施工井在产量上较常规井有很大的提高。

3、适用性广泛，井筒要求低

该技术相比较传统的水力泵送桥塞工艺，对井筒的清洁程度要求比较低，只要球座接收环完好，球座就可以有效坐封。

（二）缺点