孫鵬

摘要：雙229區(qū)塊構(gòu)造上位于渤海灣盆地遼河坳陷西部凹陷中南段清水洼陷北部，中央凸起西側(cè)，含油層位主要為砂一段，屬中低孔、低-特低滲的油藏。自開發(fā)以來，該區(qū)塊儲(chǔ)層壓裂改造工藝先后經(jīng)歷了常規(guī)油管壓裂技術(shù)、封隔器滑套分層壓裂技術(shù)、高液體強(qiáng)度油管壓裂技術(shù)、套管體積壓裂技術(shù)、套管體積壓裂技術(shù)（優(yōu)化參數(shù)）四個(gè)階段。

關(guān)鍵詞：壓裂技術(shù);油井;儲(chǔ)層改造

1 存在問題

受儲(chǔ)層物性特征影響，體積壓裂已成為雙229塊最主要的儲(chǔ)層改造方式。其原理是在壓裂過程中形成一條或者多條主裂縫的同時(shí)，使天然裂縫不斷擴(kuò)張和脆性巖石產(chǎn)生剪切滑移，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然裂縫、巖石層理的溝通，以及在主裂縫的側(cè)向強(qiáng)制形成次生裂縫，并在次生裂縫上繼續(xù)分支形成二級(jí)次生裂縫，形成天然裂縫與人工裂縫相互交錯(cuò)的裂縫網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)、寬、高三維方向的全面改造，增大滲流面積及導(dǎo)流能力，提高初始產(chǎn)量和最終采收率。

雙229塊的分簇方式以1m/簇、簇間距以1m為設(shè)計(jì)原則，固定分簇和均勻分布的射孔位置，未充分考慮壓裂過程中裂縫之間的相互干擾造成的能量損失以及儲(chǔ)層頂部、底部、簇間的改造盲區(qū)，一定程度上抑制了壓裂改造復(fù)雜裂縫的形成，影響了壓裂的最終效果。

從雙229塊兩組巖心的五敏實(shí)驗(yàn)中得出雙229塊為中-強(qiáng)水敏，油藏的孔喉類型為中孔、細(xì)-特細(xì)喉油藏。雙229塊壓裂改造過程中，壓裂液主要有滑溜水和羥丙基胍爾膠壓裂液體系。措施后部分油井表現(xiàn)出返排率較低、油井生產(chǎn)供液能力差等現(xiàn)象。經(jīng)過判斷分析，其主要原因是壓裂后壓裂液濾液對(duì)儲(chǔ)層流體和巖石礦物的損害以及濾餅和殘?jiān)鼘?duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的污染，以及壓裂液與儲(chǔ)層流體發(fā)生乳化，乳化液分散在通過毛細(xì)管和空隙吼道時(shí)產(chǎn)生賈敏損害，造成乳化堵塞。因此，需要優(yōu)選低粘和超高溫體系壓裂液，并針對(duì)性提升壓裂液防膨性能，提高壓裂液破乳、助排、降阻性能、破乳效果，提高殘液自然返排率，有效保護(hù)改造儲(chǔ)層。

2?壓裂技術(shù)改造優(yōu)化與應(yīng)用

針對(duì)當(dāng)前雙229塊體積壓裂實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題和存在的改進(jìn)空間，提出了根據(jù)儲(chǔ)層情況優(yōu)化分簇射孔參數(shù)，研究更適合該區(qū)塊儲(chǔ)層的壓裂液體系，實(shí)現(xiàn)泵注程序連續(xù)施工;并以從效益和效果為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)儲(chǔ)層條件和體積壓裂先進(jìn)理論，調(diào)整液體和加砂強(qiáng)度，為雙229塊的儲(chǔ)層壓裂改造，提供有力的技術(shù)支撐。

2.1 優(yōu)化射孔參數(shù)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)干擾起裂，形成復(fù)雜裂縫

分簇射孔間距是體積壓裂設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)，簇間距大小對(duì)壓裂改造具有重要的影響，過小的簇間距設(shè)計(jì)將導(dǎo)致分簇主裂縫之間的改造區(qū)重疊，降低壓裂改造效率;過大的簇間距設(shè)計(jì)則會(huì)在主裂縫之間產(chǎn)生未改造區(qū)，影響儲(chǔ)層的動(dòng)用程度。因此，合適設(shè)計(jì)簇間距和射孔位置對(duì)提升儲(chǔ)層縫網(wǎng)展布區(qū)域、提高壓后效果具有重要的意義。

體積壓裂的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)天然微裂縫的大量開啟形成立體的網(wǎng)狀裂縫，提高儲(chǔ)層的改造效果。通過軟件模擬過程，在油層相對(duì)連續(xù)的層位，其單層厚度超過4m的油層，可以開展加大分簇射孔簇間距離，并優(yōu)化射孔位置的方式。選取了在雙229-24-26井、雙229-24-30井開展了優(yōu)化試驗(yàn)。

2018年，在雙229塊共計(jì)實(shí)施了分簇射孔套管體積壓裂井6井次。其中，雙層分簇射孔套管體積壓裂井2口，常規(guī)射孔與分簇射孔配合套管體積壓裂井實(shí)施2口，單層分簇射孔套管體積壓裂井實(shí)施1口。通過6口井的施工參數(shù)與生產(chǎn)情況對(duì)比，分簇射孔參數(shù)優(yōu)化后壓裂投產(chǎn)的兩口井初期產(chǎn)量和穩(wěn)產(chǎn)情況均較前期實(shí)施的四口井有不同程度提高，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜化裂縫，提高儲(chǔ)層整體滲流能力。

2.2調(diào)整液體配方，增強(qiáng)降阻增排效果，降低儲(chǔ)層傷害

通過分析雙229塊體積壓裂實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)情況，大液量、大排量是體積壓裂的主要特點(diǎn)，而隨之帶來的是大量高強(qiáng)度壓裂液進(jìn)入地層后對(duì)儲(chǔ)層的影響。通過返排和生產(chǎn)情況對(duì)比發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)壓裂投產(chǎn)井返排能力和生產(chǎn)供液能力成正比。

結(jié)合雙229塊儲(chǔ)層物性和滑溜水加羥丙基胍爾膠壓裂液體系的特點(diǎn)，分析出壓裂液對(duì)儲(chǔ)層造成的傷害，主要有以下兩點(diǎn)：

一是大量壓裂液殘?jiān)菈毫岩浩颇z后不溶于水的固體微粒，堵塞地層及裂縫內(nèi)孔隙和喉道，降低地層和裂縫滲透率，損害地層;二是體積壓裂的液體強(qiáng)度和排量較常規(guī)壓裂成倍增加，加劇了壓裂液與地層原油的混合乳化過程，壓裂液與地層油或水發(fā)生乳化時(shí)，乳化液中的分散相在流經(jīng)地層毛管喉道時(shí)產(chǎn)生賈敏效應(yīng)，堵塞地層。

針對(duì)滑溜水胍爾膠壓裂液體系對(duì)雙229塊儲(chǔ)層的影響，對(duì)壓裂液體系配方進(jìn)行了調(diào)整，降低壓裂液對(duì)壓裂效果的負(fù)面影響。主要采取以下兩方面措施對(duì)壓裂液體系進(jìn)行調(diào)整：

一是采用不溶于水的固體微粒含量、低濃度的新型壓裂液增稠劑，有效降低壓裂液殘?jiān)?，減小對(duì)儲(chǔ)層滲透率及裂縫導(dǎo)流能力的傷害;二是開展油水配伍性試驗(yàn)，優(yōu)化助排劑的體系配方，增加破乳劑含量，降低表面和界面張力，提升壓裂液總體性能。

3.認(rèn)識(shí)及結(jié)論

3.1通過優(yōu)化“分段多簇”射孔參數(shù)，配合體積壓裂能夠利用縫間應(yīng)力干擾促使裂縫轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生復(fù)雜縫網(wǎng)，合適設(shè)計(jì)簇間距和射孔位置對(duì)提升儲(chǔ)層縫網(wǎng)展布區(qū)域、提高壓后效果具有重要的意義。

3.2超級(jí)胍膠作為一種新型的增稠劑，其降阻和攜砂性能都有不同程度提高，能夠?qū)崿F(xiàn)壓裂液的低殘?jiān)屎透叻蹬怕?配合優(yōu)化助排劑成分，在壓裂過程中對(duì)儲(chǔ)層的保護(hù)作用發(fā)揮明顯，在我廠低滲透儲(chǔ)層有較廣闊的應(yīng)用前景。

3.3在開展體積壓裂過程中，壓裂設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)體積壓裂施工的連續(xù)性施工，是有效保證充分發(fā)揮體積壓裂效果的必要手段之一。

3.4大排量、高液量、低砂比是脆性巖石儲(chǔ)層開展體積壓裂的發(fā)展方向。通過大排量、高液量滑溜水打碎儲(chǔ)層造成剪切滑移，形成非平面對(duì)稱剪切裂縫，是獲取較高的導(dǎo)流能力的科學(xué)手段。

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