趙玉東（大港油田公司石油工程研究院,天津300280）

大港油田深層低滲油氣藏壓裂工藝技術(shù)研究與應(yīng)用

趙玉東（大港油田公司石油工程研究院,天津300280）

本文根據(jù)大港油田深層儲(chǔ)層壓裂改造的難點(diǎn)，開展了深層儲(chǔ)層改造工藝技術(shù)研究，通過研發(fā)了高溫深層壓裂液體系，應(yīng)用前置液段塞技術(shù)、線性加砂技術(shù)及二次加砂縫網(wǎng)壓裂加砂技術(shù)，形成了一套適合于大港油田深層的儲(chǔ)層改造技術(shù)。

高溫;深層;壓裂;加砂;縫網(wǎng);二次加砂

1 深層壓裂改造技點(diǎn)術(shù)難點(diǎn)

港深78斷塊、房35-22斷塊和張1504斷塊儲(chǔ)層埋藏深、物性差，為低滲、特低滲儲(chǔ)層，必須通過壓裂改造才能實(shí)現(xiàn)有效開發(fā)。深層油氣藏由于埋藏深、地層溫度高，要求壓裂液具有良好的耐高溫性能及降阻性能，具備在高溫及高剪切下的良好的粘度恢復(fù)性，從而確保造縫和攜砂能力；由于埋藏深，受上覆壓實(shí)作用等影響，油層膠結(jié)致密，地層破裂壓力高，加之管路沿程摩阻高，造成井口施工壓力高，施工排量受限，水力壓裂時(shí)裂縫起裂寬度窄，支撐劑在縫中的運(yùn)移困難，難以提高砂比，并且很容易造成砂堵，導(dǎo)致施工失敗，因此也難以形成高導(dǎo)流能力的寬縫，影響壓裂效果。

2 高溫壓裂液體系研究

增稠劑優(yōu)選：目前壓裂液采用的增稠劑主要分為兩類：一類是天然植物膠及其衍生物，如：瓜膠及其衍生物、田青膠及其衍生物、纖維素衍生物、香豆子膠、皂仁膠、魔芋膠等；另一種是人工合成類聚合物。人工合成類聚合物在耐溫性、水不溶物低和對(duì)細(xì)菌不敏感方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但交聯(lián)后的壓裂液存在剪切敏感、破膠不徹底的缺陷未能推廣應(yīng)用。天然植物膠和人工聚合物相比，不僅具有粘度高、抗鹽、抗剪切、摩阻低的優(yōu)點(diǎn)，還具有原料易得、破膠徹底的優(yōu)勢(shì)。因此我們確定天然植物膠作為低濃度低傷害壓裂液增稠劑優(yōu)選的主要方向。

高溫壓裂液性能測(cè)試：140℃-160℃超低濃度低傷害壓裂液配方確定，根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，調(diào)整壓裂液的各種添加劑濃度進(jìn)行耐溫耐剪切性能測(cè)試。

綜合性能測(cè)試：依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5107-2005水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法，對(duì)壓裂液進(jìn)行綜合性能評(píng)價(jià)。結(jié)果見圖2-1。

圖2-1 160℃低傷害壓裂液粘時(shí)曲線

3 壓裂工藝參數(shù)優(yōu)化

3.1 支撐劑前置段塞技術(shù)

支撐劑段塞技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于處理彎曲摩阻、多裂縫壓裂施工中。深層儲(chǔ)層改造時(shí)由于埋藏深，受上覆壓實(shí)作用等影響，油層膠結(jié)致密，地層破裂壓力高，水力壓裂時(shí)裂縫起裂寬度窄，支撐劑在縫中的運(yùn)移困難，難以提高砂比，并且很容易造成砂堵，導(dǎo)致施工失敗，依據(jù)物性不同，優(yōu)化支撐劑前置段塞技術(shù)，既能降低近井摩阻，也起到了支撐遠(yuǎn)端微裂縫，保持近井裂縫高導(dǎo)流能力的作用。

3.2 線性加砂技術(shù)

加砂程序一般采取的是臺(tái)階式加砂程序，即支撐劑按幾個(gè)不同的砂液比臺(tái)階式加入。由于層薄、滲透率低加之井斜，加砂比較困難，為保持加砂順暢，施工順利，在設(shè)計(jì)中采用了低步長(zhǎng)的加砂程序，砂比階梯步長(zhǎng)為3-5%，縮小了每級(jí)砂液比的上升幅度，在整個(gè)加砂程序中砂液比連續(xù)升高，呈線性加砂，這樣就在地層中形成更為合理的支撐剖面，有利于提高增產(chǎn)效果。

4 二次加砂縫網(wǎng)壓裂加砂技術(shù)

二次加砂壓裂技術(shù)為提高裂縫的復(fù)雜程度，先泵注低粘度線性膠壓裂液+粉陶造縫，大排量施工，形成縫網(wǎng)；為形成主裂縫，提高裂縫導(dǎo)流能力，采用交聯(lián)壓裂液造縫、攜砂。二次加砂壓裂工藝，通過前次壓裂形成裂縫對(duì)地應(yīng)力的干擾，降低水平地應(yīng)力差異系數(shù)，板深37井采用二次加砂壓裂工藝，地應(yīng)力差異系數(shù)從0.31下降至0.25，縫網(wǎng)指數(shù)從0.37提高到0.42。

模擬計(jì)算板深37相同液量、相同砂量一次加砂與二次加砂壓后改造體積,結(jié)果顯示與一次加砂相比，二次加砂DFN體積提高了31.5%，主裂縫導(dǎo)流能力提高了42.8%，裂縫寬度提高了29.8%。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）超低濃度低傷害壓裂液能夠滿足140℃-160℃壓裂需要，壓裂液綜合性能評(píng)價(jià)達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）支撐劑前置段塞技術(shù)既能降低近井摩阻，也起到了支撐遠(yuǎn)端微裂縫，保持近井裂縫高導(dǎo)流能力的作用。

（3）通過二次加砂壓裂工藝，形成人工裂縫對(duì)地應(yīng)力的干擾，降低水平地應(yīng)力差異系數(shù)，提高形成縫網(wǎng)的程度。

[1]付大其,程運(yùn)甫,郝桂憲,等.大港南部難采油田整體壓裂技術(shù)研究與應(yīng)用[J].天然氣與石油，2013,31(1):66-68

趙玉東（1987-），男，2011年畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)，碩士，現(xiàn)在大港油田石油工程研究院工作，工程師，主要從事儲(chǔ)層改造技術(shù)研究。