淺談對(duì)勞山探區(qū)壓裂效果分析評(píng)價(jià)及建議

李剛 王群華

【摘要】2012年是我廠克服地質(zhì)條件復(fù)雜、地質(zhì)物質(zhì)基礎(chǔ)和設(shè)施基礎(chǔ)以及管理基礎(chǔ)薄弱、專業(yè)人員不足等客觀因素，實(shí)現(xiàn)當(dāng)年原油生產(chǎn)11萬噸、勘探取得新突破、開發(fā)取得新成效以及順利實(shí)施十二五宏偉目標(biāo)的關(guān)鍵之年。勞山探區(qū)的壓裂工藝必須結(jié)合實(shí)際，堅(jiān)持“加強(qiáng)地質(zhì)認(rèn)識(shí)、開發(fā)工藝技術(shù)措施等方面科技創(chuàng)新，強(qiáng)化技術(shù)管理，實(shí)行科學(xué)、規(guī)范、精細(xì)勘探開發(fā)、不斷提高采收率”的工作思路。本文介紹了勞山探區(qū)的壓裂優(yōu)化工藝，對(duì)優(yōu)化效果進(jìn)行了分析，對(duì)以后的壓裂工作給出建議，以保證勞山探區(qū)油田的持續(xù)開采。

【關(guān)鍵詞】壓裂 優(yōu)化工藝 孔隙度 滲透率

1 概述

勞山探區(qū)位于陜西省甘泉縣、寶塔區(qū)境內(nèi)，構(gòu)造位置位于鄂爾多斯盆地的一級(jí)構(gòu)造單元陜北斜坡中部，現(xiàn)今區(qū)域構(gòu)造為一平緩的西傾單斜，地層傾角小于1°，千米坡降為7～10m，內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單，局部發(fā)育差異壓實(shí)形成的鼻狀構(gòu)造。滲透率主要分布在0.2～2.0×10-3μm2，儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)。所以較多采用壓裂方式以達(dá)到增產(chǎn)的目的。2012年以來，勞山探區(qū)結(jié)合實(shí)際，以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng)，提高勘探開發(fā)水平的指導(dǎo)思想，堅(jiān)持“加強(qiáng)地質(zhì)認(rèn)識(shí)、開發(fā)工藝技術(shù)措施等方面科技創(chuàng)新，強(qiáng)化技術(shù)管理，實(shí)行科學(xué)、規(guī)范、精細(xì)勘探開發(fā)、不斷提高采收率”的工作思路，在1月到6月，我廠累計(jì)壓裂 128 口130 井次。成功率為 98.5%，其中新井45口45井次，產(chǎn)油955.46噸。舊井 83 口85井次，增油2179.5噸。取得了非常明顯的效果。本文對(duì)今年來勞山探區(qū)的壓裂技術(shù)優(yōu)化方案及實(shí)施情況分析，并且對(duì)以后的工作給出一些建議，以促進(jìn)開采壓裂工作的正常進(jìn)行，保證油田的正常采出。

1.1 壓裂施工優(yōu)化工藝圖1b 垂直樣的滲透率和孔隙度圖1 勞山萬16井長(zhǎng)6層常規(guī)物性圖

如圖1所示，以勞山探區(qū)萬16井長(zhǎng)6層為例，水平樣平均滲透率2.01×10-3μm2，平均孔隙度10.03%；垂直樣平均滲透率0.32×10-3μm2，平均孔隙度9.72%。由此可以得出孔隙度、滲透率縱向變化大，隨著深度的增加，物性變差，小層非均質(zhì)性強(qiáng)。對(duì)于孔隙度，水平樣和垂直樣基本一直，沒有差異。對(duì)于滲透率，水平樣要比垂直樣大6.28倍，對(duì)水平裂縫開采不利。針對(duì)勞山探區(qū)儲(chǔ)層情況，做出了以下幾種優(yōu)化設(shè)計(jì)：

1.1.1 確定最佳支撐縫長(zhǎng)

滲透率越高，優(yōu)化的支撐裂縫長(zhǎng)度越短，滲透率越低，優(yōu)化的支撐裂縫長(zhǎng)度越長(zhǎng)[1]。因此根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果，優(yōu)化的支撐裂縫有效長(zhǎng)度在100-150m較好。但需根據(jù)不同井的差異，進(jìn)一步優(yōu)化最佳的支撐裂縫長(zhǎng)度。

1.1.2 確定最大、最小施工排量

施工壓力一般不超過35MPa，由圖2可見，施工排量應(yīng)該在2.5m3/min以下 ；由圖3可見，壓裂井筒處裂縫的寬度一般應(yīng)該大于支撐劑顆粒的6倍，根據(jù)裂縫寬度的要求，建議施工最小排量控制在1.2m3/min為好。圖4 壓裂裂縫加砂強(qiáng)度和平均砂液比的

優(yōu)化

如圖4所示，要保證4.5-5.0kg/m2的鋪置濃度，裂縫中的加砂強(qiáng)度應(yīng)為2.0-3.0m3/ m，所對(duì)應(yīng)的平均砂液比應(yīng)在30-35%左右。

通過分析和計(jì)算，結(jié)合勞山探區(qū)儲(chǔ)層的情況，把加砂程序優(yōu)化為：10%-20%-30%-40%-45%-50%，一共4-6級(jí)，砂比遞增級(jí)數(shù)較多，最高瞬時(shí)砂液比達(dá)到50%，是比較理想的。只要設(shè)計(jì)合理，還可以實(shí)現(xiàn)55%的瞬時(shí)高砂液比，而不出現(xiàn)砂堵，從而獲得好的支撐剖面。

1.1.4 施工排量的優(yōu)化

優(yōu)化施工排量為2.0m3/min，預(yù)計(jì)井口壓力大約15MPa左右。在這樣的施工壓力和施工排量下，需要的設(shè)備功率為500kw。1.1.5 支撐劑鋪置濃度和砂液比的優(yōu)化

通過反擬合，當(dāng)平均砂液比為32%時(shí)，支撐裂縫中的支撐劑鋪置濃度大約為5kg/ m2，在這樣的鋪置濃度下，支撐裂縫的導(dǎo)流能力稍大于20μm2.cm，因此，優(yōu)化的支撐劑平均砂液比為32%。2 壓裂優(yōu)化效果分析

我廠壓裂優(yōu)化的主要工作有：

（1）結(jié)合探區(qū)的物性狀況、產(chǎn)量狀況及壓裂狀況，優(yōu)化了壓裂施工參數(shù)。

（2）針對(duì)我廠地質(zhì)狀況對(duì)入井材料及壓裂液體系進(jìn)行了優(yōu)化。

（3）針對(duì)胍膠壓裂液傷害大，返排困難，引進(jìn)了生物酶破膠壓裂技術(shù)加大壓裂液返排程度，保護(hù)油氣層。

壓裂優(yōu)化技改挖潛實(shí)施兩傾斜制度，向注水區(qū)域傾斜，向地層能量充足、含油富集的區(qū)域傾斜，進(jìn)而提高措施井增油量，提高老區(qū)開發(fā)效果。同時(shí)針對(duì)低產(chǎn)低效井、停躺井等實(shí)際情況，及時(shí)采取有針對(duì)性措施，開展復(fù)活和恢復(fù)工作，完善油井產(chǎn)量。

截止目前，共計(jì)實(shí)施技改挖潛舊井二次壓裂、轉(zhuǎn)向壓裂和生物酶破膠壓裂三大項(xiàng)83口，累計(jì)増油2179.5噸。平均單井日増油0.39 噸。有效率為74%，總體效果較好。

總體效果均較好，符合地質(zhì)條件及改造技術(shù)要求，尤其是生物酶破膠壓裂。個(gè)別井效果較差，經(jīng)過分析主要還是與壓投初期油井運(yùn)轉(zhuǎn)不正常而導(dǎo)致壓裂液返排不及時(shí)影響增產(chǎn)效果。

3 壓裂工作的建議

（1）繼續(xù)優(yōu)化壓裂施工參數(shù)。要繼續(xù)分析總結(jié)我廠各開發(fā)區(qū)、各油層物性狀況、產(chǎn)量狀況及施工工況，不斷優(yōu)化壓裂設(shè)計(jì)規(guī)模、排量、各壓裂階段的工作液量、砂比等施工參數(shù)。

（2）嚴(yán)把入井材料關(guān)，同時(shí)不斷優(yōu)化壓裂液配制。針對(duì)壓裂中部分井壓裂液交聯(lián)質(zhì)量差，攜砂能力差，吐砂嚴(yán)重，以及因砂卡停抽或檢修導(dǎo)致返排不及時(shí)污染儲(chǔ)層現(xiàn)象，同時(shí)考慮到目前胍膠成本高，建議開展清潔壓裂液試驗(yàn)，降低油層傷害。

（3）繼續(xù)優(yōu)化壓裂施工工藝，不斷引進(jìn)和吸收新技術(shù)、新工藝。一是繼續(xù)擴(kuò)大生物酶破膠壓裂技術(shù)推廣應(yīng)用，加大壓裂液返排力度，有效保護(hù)油層。二是引進(jìn)試驗(yàn)不動(dòng)管柱分層壓裂技術(shù)，提高油層的動(dòng)用程度。

參考文獻(xiàn)

[1] 張威，梅冬，李敏，張恒發(fā)，楊積斌.裂縫性低滲透油藏注采系統(tǒng)調(diào)整技術(shù)研究[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006（06）