壓裂技術(shù)在海0—16C井區(qū)應(yīng)用與效果分析

張學(xué)欽

摘 要：壓裂技術(shù)是油井增產(chǎn)的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。該技術(shù)利用高壓水力作用在低滲透油藏內(nèi)形成具有高導(dǎo)流能力的裂縫，改善油流環(huán)境，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。為提高海0-16C井區(qū)產(chǎn)能，先后應(yīng)用壓裂技術(shù)對(duì)該區(qū)3口油井進(jìn)行儲(chǔ)層改造，取得良好的應(yīng)用效果，證明壓裂技術(shù)為海0-16C井區(qū)提高產(chǎn)能的可行性工藝措施。

關(guān)鍵詞：壓裂技術(shù) 儲(chǔ)層改造 產(chǎn)能

1.井區(qū)概況

海0-16C井區(qū)位于海外河油田海1塊南部，縱向發(fā)育東二段、東三段儲(chǔ)層。2015年，在海0-16C井區(qū)開展VSP測(cè)井，識(shí)別出潛山高點(diǎn)。結(jié)合三維地震，認(rèn)為東三段砂體向頂面超覆沉積，厚度5-15m，具有較大開發(fā)潛力，部署海0-16C井。

2.存在問題及原因分析

2.1存在問題

海0-16C井于2015年11月完鉆，鉆遇東三段油層11.4m/3層。2015年12月側(cè)鉆開井，該井投產(chǎn)后產(chǎn)液量較低，初期日產(chǎn)油1.9t，日產(chǎn)液2.9m3，含水34.5%。

2.2原因分析

海0-16C井生產(chǎn)層屬于中-低孔、中-低滲型儲(chǔ)層，地面50℃原油脫氣粘度819.8mPa·s，屬于普通稠油。井目前地層壓力15.5MPa，壓力系數(shù)0.8，地層能量充足，具備較好的供液能力。

以上分析認(rèn)為海0-16C井低產(chǎn)的主要是因儲(chǔ)層物性差導(dǎo)致，為進(jìn)一步提高油井產(chǎn)能，決定對(duì)該井進(jìn)行水力壓裂改造。

3.壓裂方案

3.1壓裂液設(shè)計(jì)

（1）壓裂液類型確定

壓裂液是水力壓裂施工中必須使用的工作液，根據(jù)配置材料和液體性狀，有不同類型的壓裂液。水基壓裂液在全國(guó)90%以上范圍均在使用，又因油基壓裂液流動(dòng)性能差，不易控制以及成本高、安全性能差，泡沫壓裂液施工壓力高、需特殊設(shè)備等缺點(diǎn)，按以上分析，認(rèn)為水基壓裂液適用。

（2）稠化劑確定

水基壓裂液是用水作為分散介質(zhì)，添加各種添加劑配置而成的壓裂液。

稠化劑是水基壓裂液的主劑，用以提高壓裂液的粘度，降低壓裂液濾失，懸浮和攜帶支撐劑，其中植物膠及其衍生物稠化劑在水力壓裂中的使用量達(dá)到90%以上，又因纖維素衍生物不易交聯(lián)、耐溫耐剪切性能差，生物聚多糖制備工藝技術(shù)含量高、成本高等缺點(diǎn)，按以上分析，選擇植物膠及其衍生物為稠化劑，進(jìn)而選擇其常用類型羥丙基胍膠。

（3）交聯(lián)劑確定

交聯(lián)劑用于將聚合物線型大分子鏈上的活性基團(tuán)以化學(xué)鍵連接起來(lái)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的化學(xué)劑。優(yōu)選羥丙基胍膠為稠化劑，因延遲交聯(lián)控制技術(shù)可以提高注入速度，降低稠化劑用量，而硼砂屬于快速交聯(lián)，所以不采用硼砂。而有機(jī)鈦、有機(jī)鋯在其適用的pH值范圍內(nèi)，如達(dá)到其最佳效果，地層溫度需145℃以上，而海0-16C井目前生產(chǎn)井段地層溫度77-79.2℃，所以不采用有機(jī)鈦、有機(jī)鋯。按以上分析，確定有機(jī)硼為交聯(lián)劑。

（4）pH值調(diào)節(jié)劑確定

壓裂液的交聯(lián)必須在一定的pH值環(huán)境中進(jìn)行。因已確定有機(jī)硼為交聯(lián)劑，其適用范圍為pH值7-13，為此選擇堿性pH值調(diào)節(jié)劑。因取得同樣效果氫氧化鈉用量最小，通過分析，認(rèn)為氫氧化鈉為pH值調(diào)節(jié)劑適合。

通過優(yōu)選，確定羥丙基胍膠為稠化劑、有機(jī)硼為交聯(lián)劑、氫氧化鈉為pH調(diào)節(jié)劑的水基壓裂液，最后按一定比例配制成低傷害壓裂液凍膠。

3.2支撐劑設(shè)計(jì)

支撐劑是一種壓裂專用的固體顆粒。它能撐住壓開水力裂縫的巖石壁面，使之不致重新閉合，成為一個(gè)具有高導(dǎo)流能力的支撐（有效）裂縫。

壓裂用支撐劑分為天然石英砂與人造陶粒兩大類型。最大的區(qū)別在于石英砂承壓超過20MPa后即開始大量破碎，而人造陶粒即使是在大于60MPa的高閉合壓力下仍能完成支撐任務(wù)，預(yù)計(jì)閉合壓力在20MPa以上，確定人造陶粒為支撐劑。

3.3壓裂方案實(shí)施

2016年4月8日，對(duì)海0-16C井東三段儲(chǔ)層進(jìn)行壓裂改造。油層破裂壓力為41MPa，填入陶粒支撐劑23m3，排量2.5-3.5m3/min，砂比10-40%，攜砂液210m3。現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)與壓裂軟件模擬結(jié)果一致，表明優(yōu)化的施工參數(shù)合理。

4.應(yīng)用效果

海0-16C井于2016年4月13日壓裂開井，截至目前，累產(chǎn)原油3089.1t，對(duì)比措施前階段增油2060.3t，平均日產(chǎn)油5.7t，日產(chǎn)液22.3m3。

在海0-16C成功實(shí)施壓裂改造技術(shù)后，又先后組織對(duì)海0-16C井區(qū)海1-K14井、海1-16井進(jìn)行水力壓裂，都取得良好效果。

5.結(jié)論

（1）壓裂技術(shù)在海0-16C井區(qū)應(yīng)用取得的良好效果，為海0-16C井區(qū)提高產(chǎn)能提供可行性工藝措施。

（2）在進(jìn)行壓裂工程設(shè)計(jì)時(shí)，要深化對(duì)壓裂井儲(chǔ)層的認(rèn)識(shí)，采集準(zhǔn)確可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)，達(dá)到優(yōu)化壓裂設(shè)計(jì)的目的。