錦州油田低滲儲(chǔ)層壓裂工藝技術(shù)應(yīng)用

摘 要：錦州油田屬于低滲透儲(chǔ)層，本文總結(jié)分析了前期壓裂工藝效果，并在此基礎(chǔ)上開展了一系列室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和研究工作，將其應(yīng)用到現(xiàn)場，選擇合適的壓裂工藝、優(yōu)選壓裂液體系和支撐劑來提高壓裂施工成功率、改善低滲透儲(chǔ)層壓裂效果，從而達(dá)到壓裂改造增產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：低滲透儲(chǔ)層；壓裂工藝；壓裂液；支撐劑

1.前期壓裂改造概況

低滲透油藏自然產(chǎn)能一般都達(dá)不到工業(yè)產(chǎn)能，往往進(jìn)行壓裂投產(chǎn)。從油藏特點(diǎn)和現(xiàn)場試驗(yàn)分析，低滲儲(chǔ)層壓裂難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：⑴地層低孔、低滲、孔隙吼道細(xì)，水鎖現(xiàn)象嚴(yán)重；⑵地層微裂縫發(fā)育，壓裂液濾失大，施工難度大；⑶支撐劑嵌入嚴(yán)重，造成裂縫導(dǎo)流能力降低；⑷地層應(yīng)力敏感性強(qiáng)，地層滲透率不能恢復(fù)，傷害大；⑸原油飽和壓力高，容易脫氣造成驅(qū)動(dòng)效率降低；⑹難以確定合理的井距，最優(yōu)化的裂縫長度。

2.壓裂工藝及效果分析

2.1壓裂工藝分析

從壓裂井儲(chǔ)層物性參數(shù)可知，錦45-28-233、錦45-34-24和錦45-018-132井滲透率小于1×10-3μm2，為致密儲(chǔ)層，選用適合目的層的、有針對(duì)性的高效防膨、易返排、低傷害壓裂液體系。

壓裂井為天然裂縫發(fā)育，為了降低壓裂液濾失，主要采用以下降濾施工工藝：

（1）粉陶降濾：在前置液中以較低砂比加入粉陶，逐漸堵塞張開的微裂縫以達(dá)到降低壓裂液濾失的目的。粉陶破碎率較低、顆粒比重大和粒徑均勻，充填在天然裂縫內(nèi)部被壓實(shí)，隨地層流體返排的情況發(fā)生很少。其缺點(diǎn)是其單體顆粒密度大，沉降速率大，在儲(chǔ)層厚度大的情況下，無法堵塞儲(chǔ)層上部的天然裂縫。

（2）多級(jí)支撐劑段塞技術(shù)：在施工過程中的不同階段加入不同粒徑的陶粒，依次堵住不同縫寬的微小裂縫，以形成有一定縫寬的主裂縫。開始采用低砂比，小粒徑，先封堵較窄的裂縫，隨著壓裂的進(jìn)行，井底壓力逐漸增加，各縫寬逐漸增加，此時(shí)可采用逐漸增大的砂粒，適當(dāng)增加的砂比。隨著主裂縫的形成，縫寬的加大，以及縫口附近濾失速度的減小，可以采用更大的砂粒粒徑及砂比，整個(gè)加砂過程比較順利。

（3）柴油降濾工藝技術(shù)，柴油不僅可降低濾失，還對(duì)粘土、泥巖層起穩(wěn)定作用。

壓裂液體系：

（1）采用低濃度變粘度壓裂液體系，并添加FC-3B表面活性劑和乙醇，降低壓裂液表面張力，減少壓裂液水鎖；

（2）根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)壓裂液配方進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用了新型的低傷害胍膠壓裂液體系；

（3）應(yīng)用自生熱泡沫增壓壓裂液體系，初見成效；

（4）開展低摩阻清潔壓裂液體系現(xiàn)場試驗(yàn)，降低地面施工壓力。

優(yōu)選支撐劑：11口井采用陶粒，9口井采用了粉陶降濾，4口井采用石英砂，2口井采用覆膜砂，降低了支撐劑的沉降和嵌入傷害，提高了裂縫有效導(dǎo)流能力。

2.2增產(chǎn)效果分析

2010年～2018年在錦州油田勘探開發(fā)過程中，共實(shí)施了68口104井次的壓裂施工。壓裂主要層位為興I和蓮花層，壓裂層平均井深1872.8～1878.9m，平均有效厚度9.5m。壓前單井平均日產(chǎn)油0.43t/d，平均日產(chǎn)氣1110m3/d。

油井壓后初期平均日產(chǎn)2.4～5.0t/d，油井生產(chǎn)時(shí)間平均252天，平均單井累計(jì)增油量320t；氣井有自然產(chǎn)能，壓后增產(chǎn)效果明顯，日產(chǎn)5000m3/d，部分能生產(chǎn)2～3年，一般1年，生產(chǎn)較穩(wěn)定，累計(jì)產(chǎn)量在200～300×104m3。壓后單井遞減快，即使具有生產(chǎn)能力的井，壓后初期產(chǎn)量較高，日產(chǎn)油量在前11個(gè)月遞減指數(shù)ao1=0.1105，換算成年遞減為75.47%；以后月遞減指數(shù)ao2=0.0315，換算成年遞減為31.89%。

3.建議

（1）在進(jìn)行壓裂液體系研制時(shí)，一方面要慎用表面活性劑類添加劑，以免加劇油水乳化、增加油水界面張力，另一方面需要有針對(duì)性地進(jìn)行破乳助排劑和粘土穩(wěn)定劑的篩選。

（2）在技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件允許的前提下，采用醇基壓裂液或者醇助劑，以抑制可能出現(xiàn)的粘土水化、膨脹和運(yùn)移。

（3）從評(píng)價(jià)結(jié)果看改善耐溫抗剪切能力、降低破膠液表界面張力、降低殘?jiān)蛽p害率是現(xiàn)有壓裂液配方改進(jìn)的方向。

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作者簡介：

金志學(xué)，（1979-），2004年畢業(yè)于西南石油大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)任工程師