包敏新，金智榮，王進濤，黃 越，馬 巍

（中國石化江蘇油田分公司石油工程技術(shù)研究院，江蘇揚州 225009）

目前江蘇油田沙埝、高集、韋莊等大部分區(qū)塊都已進入開發(fā)中后期，部分早期壓裂井受壓裂規(guī)模小、投產(chǎn)時間長、后期作業(yè)污染等影響逐漸失效，導致無法有效動用剩余油儲量，另外部分地區(qū)低滲特低滲儲層還存在改造不充分，壓裂有效期短的情況。針對以上問題，開展了暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)研究與應(yīng)用，通過裂縫縫內(nèi)暫堵轉(zhuǎn)向來實現(xiàn)壓裂失效井剩余油挖潛，通過裂縫多級轉(zhuǎn)向來提高低滲特低滲儲層改造體積和壓裂效果。該技術(shù)在現(xiàn)場應(yīng)用中取得了較好的增油效果，本文通過對已實施井的分析，為下步該項技術(shù)的應(yīng)用提供指導。

1 暫堵轉(zhuǎn)向技術(shù)原理[1-5]

裂縫縫內(nèi)暫堵分為暫堵轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂和多級轉(zhuǎn)向造復(fù)雜縫壓裂。暫堵轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂區(qū)別于常規(guī)老井重復(fù)壓裂，它是在壓裂過程中通過加入縫內(nèi)暫堵材料來封堵原有老裂縫，從而增加縫內(nèi)凈壓力，改變縫內(nèi)流體流向，實現(xiàn)裂縫轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生新的裂縫沿不同方向延伸，擴大裂縫改造體積，挖潛老井剩余油，提高老井重復(fù)壓裂的效果（見圖1）。多級轉(zhuǎn)向造復(fù)雜縫壓裂就是在壓裂過程中在實現(xiàn)造主裂縫后一次或者多次加入縫內(nèi)暫堵材料來封堵主裂縫，迫使產(chǎn)生新的延伸分支裂縫，從而增加裂縫的復(fù)雜程度，盡可能多的溝通地層天然裂縫系統(tǒng)增加改造體積（見圖2）。該技術(shù)可以有效提高低滲特低滲致密儲層的壓裂效果。

圖1 堵老縫壓新縫式暫堵轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂示意圖

圖2 暫堵轉(zhuǎn)向造復(fù)雜壓裂示意圖

2 現(xiàn)場應(yīng)用情況分析

W5 平2 井壓裂3、4、5 號層，油層厚度25.1 m，物性相對好（見表1），壓裂前日產(chǎn)液1.4 t，日產(chǎn)油0.4 t，表現(xiàn)低產(chǎn)，累產(chǎn)油約550 t，動用程度低。由測井解釋數(shù)據(jù)得到3 號層厚7.8 m，但物性比4 號層差，并且兩個油層距離4.9 m，無法實施機械分層。由于距離底水較近（11、13 號水平段壓后全水，5 號層底界垂深距11 號層頂界垂深12～18 m），本次壓裂需要控制縫長和施工排量。在控制壓裂規(guī)模前提下，為提高3、4 號層改造體積，提出采用縫內(nèi)暫堵多級轉(zhuǎn)向壓裂工藝。

表1 W5 平2 井壓裂油層物性

2.1 暫堵轉(zhuǎn)向壓裂配套參數(shù)

2.1.1 裂縫參數(shù) 結(jié)合儲層物性、油藏條件和壓裂軟件模擬結(jié)果，總共設(shè)計加砂18 m3，分兩階段加入，施工排量2.5 m3/min，預(yù)測裂縫動態(tài)主縫長85.5 m、縫高30 m、縫寬10 mm。

2.1.2 暫堵參數(shù) 根據(jù)鄰井壓裂施工資料、井深及測井曲線數(shù)據(jù)推算該井壓裂層水平地應(yīng)力差約為5 MPa。結(jié)合裂縫應(yīng)力場模擬結(jié)果表明當裂縫內(nèi)施加凈壓力為7 MPa 時地應(yīng)力發(fā)生轉(zhuǎn)向，從而改變裂縫延伸方向（見圖3）。

圖3 W5 平2 井裂縫轉(zhuǎn)向應(yīng)力場模擬

根據(jù)縫口端裂縫尺寸及需要暫堵劑承壓而提供7 MPa 的凈壓力，可得暫堵劑用量約為280 kg，考慮采取兩級暫堵，現(xiàn)場暫堵劑加入會有損耗，因此設(shè)計暫堵劑用量300 kg，選擇樣品三暫堵劑100 目和2～3 mm粒徑復(fù)配（體積比例2:1）。

2.2 現(xiàn)場施工情況

該井2018 年9 月7 日施工，第一階段加砂8 m3，頂替結(jié)束后停泵，停泵套壓7.9 MPa，測壓降30 min。第二階段為測壓降結(jié)束后采用從混砂車攪拌罐加入暫堵劑方法，待160 kg 暫堵劑被攪拌均勻后用排量為1 m3/min 注入井內(nèi)進行一級暫堵。當暫堵劑到達地層后地面施工油壓上升1.1 MPa。將排量提高至2.5 m3/min，繼續(xù)加入2 m3支撐劑段塞后再次加入140 kg 暫堵劑進行二級暫堵，暫堵劑達到地層后地面施工油壓上漲2.5 MPa，繼續(xù)加砂8 m3，頂替結(jié)束后停泵，停泵套壓8.4 MPa，測壓力降30 min。該井按照設(shè)計要求順利完成加砂（見圖4）。

圖4 W5 平2 井兩級暫堵轉(zhuǎn)向壓裂施工曲線

2.3 效果分析

對比W5 平2 井兩次停泵套壓，在實施暫堵后第二次停泵套壓相比第一次停泵套壓上漲了0.5 MPa，顯示暫堵后有新裂縫產(chǎn)生跡象。為了驗證新裂縫存在，利用壓裂模擬軟件來分析兩次停泵壓降實測數(shù)據(jù)（見圖5）。

由圖5 可以看出，利用雙對數(shù)曲線法分析得到施工過程存在兩個裂縫閉合時間響應(yīng)，即存在兩條裂縫可能，閉合時間為11.25 min、38.84 min，反推得到產(chǎn)生30～40 m 短裂縫以及70～80 m 長裂縫。

圖5 雙對數(shù)曲線分析裂縫條數(shù)

從圖6 得到第一階段壓裂（暫堵前）停泵后裂縫總體導流雙對數(shù)斜率K=0.77（K=0.25 無限裂縫線性流，K=1 有限裂縫線性流）。而第二階段壓裂（暫堵后）停泵后裂縫總體導流，K=0.86，由第一次壓裂停泵時的0.77增加到0.86，說明暫堵劑起到一定暫堵作用（見圖7）。

圖6 暫堵前裂縫導流能力分析

圖7 暫堵后裂縫導流能力分析

從圖8 可以看出第一階段壓裂（暫堵前）裂縫閉合后初期K=1.32（相當于壓力恢復(fù)初期），而從圖9 第二階段壓裂（暫堵后）裂縫閉合后初期K=12.8，可以認為暫堵引起的導流能力降低。

圖9 暫堵后裂縫閉合初期導流能力分析

該井2018 年9 月10 日投產(chǎn)，最高日產(chǎn)液9.4 t，日產(chǎn)油2.4 t，隨后表現(xiàn)出地層供液不足的特征。在2019年8 月調(diào)參提液，水線推進，該井產(chǎn)水大幅上漲，目前日產(chǎn)液7 t，日產(chǎn)油1 t，截止2021 年8 月累計增油512.1 t，繼續(xù)有效。

3 結(jié)論與建議

（1）裂縫暫堵轉(zhuǎn)向壓裂工藝可以挖潛壓裂失效井剩余油，通過裂縫多級轉(zhuǎn)向增加裂縫復(fù)雜程度，提高儲層改造體積。

（2）暫堵轉(zhuǎn)向壓裂工藝對儲層改造是有效的，在剩余油潛力大的區(qū)塊效果更明顯。

（3）暫堵轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂選井除了考慮剩余油潛力還要考慮是否有能量補充。

（4）建議將暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)與致密油、頁巖油體積改造結(jié)合，提高儲層改造效果。