孫傳輝 胡建軍 周忠全

摘要：斯倫貝謝纖維暫堵轉向的實施是在壓裂改造過程中先加入部分小粒徑的支撐劑，然后轉換為大粒徑的支撐劑，第一級加砂結束后泵入纖維暫堵劑，大粒徑顆?？梢詫⑵渌牧蠑r截在裂縫入口處，同時小粒徑顆粒有效降低了滲透率并實現(xiàn)暫時封堵隔離。纖維則對壓裂液中的固體材料起到了有效支撐，并且可以增加橋堵效果。當裂縫被暫時封堵住后，由于凈壓力的上升，裂縫會在其他位置開啟。通過不斷重復壓裂-封堵轉向-壓裂的步驟，可以實現(xiàn)儲層的有效覆蓋。

關鍵詞：裂縫;壓裂;完井

一、前言

纖維暫堵轉向壓裂技術是在壓裂施工過程中實時地向地層中加入適量纖維暫堵劑，而流體流動遵循向阻力最小方向流動的原則，纖維先進入地層天然裂縫或先期人工裂縫，在縫端暫堵，形成高于裂縫破裂壓力的壓力差值，使后續(xù)工作液不能向天然裂縫或先期人工裂縫流動，這必燃會在一定程度上升高井底壓力，在一定的水平兩向應力差條件下，產(chǎn)生二次破裂進而改變裂縫起裂方位以產(chǎn)生新裂縫。

斯倫貝謝纖維暫堵轉向技術是采用化學封隔與機械封隔相結合的方式來實現(xiàn)分級壓裂。采用復合封隔方式可以在保證封隔效果的基礎上，提高效率。同時可以解決機械封隔與射孔段不能距離過近的問題，保證優(yōu)質儲層的加密改造效果。

二、壓裂改造前準備

斯倫貝謝機械封隔主要是采用Infinity可溶球座工藝。球座與封隔球全部可溶，從而實現(xiàn)全通徑壓裂完井?？扇芮蜃緮?shù)據(jù)如下表所示：

因此，為了實現(xiàn)球座錨定，在下套管時需要預置球座接收環(huán)，而球座接收環(huán)內徑為94mm，比球座外徑略小，球座下放經(jīng)過接收環(huán)時，點火坐封，球座錨片通過伸縮錨定在接收環(huán)上，然后投球，使可溶球坐落在球座上而達到有效封堵的目的。球座激活前后狀態(tài)如圖1、圖2所示。

三、纖維暫堵轉向壓裂技術

（一）暫堵轉向技術介紹

斯倫貝謝纖維暫堵轉向壓裂工藝與常規(guī)水力泵送橋塞壓裂工藝流程基本相同。第一段采用連續(xù)油管傳輸射孔后環(huán)空試擠，剩余層段采用套管可溶球座射孔聯(lián)作工藝。即用電纜連接射孔槍和套管可溶球座工具串，在井口密封狀態(tài)下，將工具串下入井內，工具串達到目的層段，上提點火坐封橋塞;上提電纜分別完成多簇射孔。射孔結束后起出電纜，投球對第一級進行壓裂改造，改造結束后加入暫堵劑，對已改造底層進行暫時封堵，繼續(xù)泵注，井底壓力升高，直至形成新的裂縫后繼續(xù)改造第二級，依次類推，逐級往上至完成所有級壓裂改造。

斯倫貝謝寬帶暫堵轉向技術旨在在近井筒區(qū)域實現(xiàn)裂縫轉向，從而實現(xiàn)儲層的有效覆蓋。在工程上采用可降解纖維（J579或J622）和不同尺寸的可降解顆粒（J636或J677）的組合使用。

斯倫貝謝寬帶暫堵轉向材料由有機聚合物制成，降解后無毒無害無殘留。降解時間與顆粒的粒徑無關、而是取決于井底溫度。實驗證明當壓裂施工結束后隨著井底溫度的回復，纖維和顆粒得到降解，實現(xiàn)零殘留。

（二）液體配方

目前斯倫貝謝在長慶區(qū)域普遍使用YF130HTD壓裂液體系。YF130HTD是利用改性胍膠和硼交聯(lián)的水基壓裂液體系，主要成份為精煉胍膠、硼酸鹽膠聯(lián)劑、防膨劑、助排劑、PH調節(jié)劑、破膠劑等。

破膠劑作為壓裂液的重要組分之一，直接決定了液體返排與儲層傷害控制的能力。由于一般的非膠囊破膠劑，其用量受壓裂液粘度降低的大大限制，使用的濃度很低。膠囊破膠劑可以有效解決上述問題。斯倫貝謝公司通過大量的室內研究，研制了適用于不同溫度范圍、不同壓裂液體系的膠囊破膠劑，以確保其在泵注過程中的泄漏最小化，從而提高破膠劑的加量。

（三）鹽水

鹽水在施工中主要作為可溶球座降解的助劑在投球過程中加入，通常采用氯化鉀溶液，球座在井底經(jīng)過高溫和鹽水的浸泡，可加速橋塞的溶解。

四、暫堵轉向技術的優(yōu)缺點

（一）優(yōu)點

1、高效無殘留，縮短作業(yè)周期

BroadBand Sequence材料由有機聚合物制成，降解后無毒無害無殘留。降解時間與顆粒的粒徑無關、而是取決于井底溫度。實驗證明當壓裂施工結束后隨著井底溫度的回復，纖維和顆粒得到降解，實現(xiàn)零殘留。

相比傳統(tǒng)方式，該技術所需的封堵材料更少。施工上完全可以采用傳統(tǒng)壓裂設備，轉向時不需要降低排量。施工后由于封堵轉向材料自動降解，不需要后續(xù)的修井作業(yè)，可有效的縮短施工周期。

2、形成多裂縫，提高單井產(chǎn)量

使用纖維壓裂液攜砂，提高支撐劑在裂縫長度和高度上的有效鋪置，在保證有效長縫的同時，使整套巖體都有貢獻。其他情況相同情況下，模擬顯示射孔對應深度有效縫長可提高15%-20%，提高單井產(chǎn)量。同一區(qū)域暫堵轉向施工井在產(chǎn)量上較常規(guī)井有很大的提高。

3、適用性廣泛，井筒要求低

該技術相比較傳統(tǒng)的水力泵送橋塞工藝，對井筒的清潔程度要求比較低，只要球座接收環(huán)完好，球座就可以有效坐封。

（二）缺點

1、球座溶解時間相對較長，要3-4天才能完全溶解，地層溫度低、返排液礦化度低的井溶解時間更長，不利于返排液的及時返排。

從下表可以看出，由于所有球座無法及時的完全溶解，多級球座在排液過程中逐步溶解，因此經(jīng)常會出現(xiàn)排液時井筒長期持續(xù)出液的情況，返排液無法及時有效的排出，既延長了排液周期，返排液長期無法排出，在地層中容易形成水鎖反應，導致排出程度普遍降低，從而影響該井的產(chǎn)量。

2、分級壓裂時，現(xiàn)場是按照從下往上的順序進行施工，但是每段的1、2兩級的壓裂順序無法進行選擇，存在上部先破壓、改造或者兩級同時破壓的情況。若果兩級同時破壓改造后，加入暫堵劑存在將兩級裂縫全部堵塞，轉向后施工壓力偏高的情況。

參考資料：

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