陳曉毅 田磊
摘要:油田水力壓裂工藝技術(shù)在油田增產(chǎn)上產(chǎn)中發(fā)揮了不可替代的作用,特別是在低滲難采油田中更是有效的儲層改造手段,在油田的采油、注水工程中成為不可或缺的技術(shù)體系。油田水力壓裂發(fā)展至今,工藝技術(shù)體系已經(jīng)非常成熟,通過技術(shù)不斷優(yōu)化,水力壓裂的成本不斷降低,通過工藝的實施,儲層改造效果良好,人工裂縫滲透性不斷增加,達(dá)到了預(yù)期的措施作業(yè)效果。這種情況下,通過開展水力壓裂工藝技術(shù)探討,既能提高壓裂作業(yè)成功率,也能提高儲層壓裂效果,對油田勘探、開發(fā)效果提高具有重要作用和意義。
傳統(tǒng)意義上的水力壓裂施工工藝技術(shù)在經(jīng)過多年發(fā)展以后,從理論和實踐上都取得了巨大成功。但是,由于當(dāng)前油田勘探開發(fā)朝著低滲、特低滲方向發(fā)展,常規(guī)的水力壓裂工藝技術(shù)已經(jīng)難以滿足這種類型儲層改造的要求,壓裂效果有時達(dá)不到預(yù)期。所以,油田水力壓裂工藝技術(shù)措施研究工作勢在必行,通過優(yōu)化壓裂工藝設(shè)計,確保壓裂措施達(dá)到預(yù)期,以滿足不同油藏儲層改造的需求。文章以此為背景開展了關(guān)于油田水力壓裂工藝技術(shù)探討研究工作,以期為油田水力壓裂工藝技術(shù)提升提供思路和借鑒。
1 油田水力壓裂工藝技術(shù)基本理論
油田水力壓裂的基本工藝比較簡單,就是利用高壓泵機(jī)組,將配制好的壓裂液在水力作用下泵送至設(shè)計層段,通過加壓將液體壓力升高至地層破裂壓力,在高壓情況下,將地層裂縫壓開。然后將支撐劑導(dǎo)入到裂縫中確保裂縫不閉合,這種情況下,裂縫會延伸到一定長度,從而大幅度提高地層裂縫的導(dǎo)流能力。裂縫導(dǎo)流能力提高到一定程度后,必然會有良好的增產(chǎn)增注效果。利用水力壓裂方式能夠改變地下流體的滲流特征,減少甚至讓節(jié)流損失消除,都可以有效改善儲層流體的流動性能[1]。這樣就能使得地層中近井地帶的油流阻力下降,從而有效改善地層流體的滲流特征。在壓裂過程中或者壓裂施工之前,需要對壓裂工藝進(jìn)行討論和持續(xù)優(yōu)化,最大可能的將壓裂施工風(fēng)險降至最低。通過壓裂工藝技術(shù)的優(yōu)化,能夠取得更好的水力壓裂效果。這就要求充分認(rèn)識待壓儲層的油藏特征。如果壓裂施工單位具備實驗條件,可以在實驗室內(nèi)對壓裂工藝進(jìn)行模擬,通過構(gòu)建合理的壓裂施工模型,確保壓裂工藝設(shè)計具有可操作性。對壓裂措施井的措施效果或者壓裂后的產(chǎn)量,應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)預(yù)測。通過科學(xué)預(yù)測,確保壓裂施工完成后,措施效果能夠達(dá)到預(yù)期,進(jìn)而能夠更好的提高壓裂效果,更有效的改善油田開發(fā)效果。
2 油田水力壓裂工藝技術(shù)措施論述
(1)重復(fù)壓裂工藝技術(shù)探討
所謂重復(fù)壓裂,顧名思義指的是通過對儲層進(jìn)行重復(fù)壓裂,將前次壓裂后閉合的裂縫重新造縫,重新釋放油藏潛力,重新提高裂縫的導(dǎo)流能力和改善滲流特征。重復(fù)壓裂的對象大多數(shù)產(chǎn)量下降嚴(yán)重或者吸水量下降顯著的低滲儲層,這類井由于儲層物性差,往往前期壓裂效果不理想,需要利用重復(fù)壓裂工藝技術(shù)對儲層二次或者多次壓裂改造,使油水井重新恢復(fù)產(chǎn)能或者吸水。
(2)水平井壓裂工藝技術(shù)探討
水平井開發(fā)在油田中也較為普遍,對于水平井的壓裂,常選擇限流法壓裂技術(shù)和分段壓裂工藝技術(shù)實施,這些技術(shù)由于工藝具有優(yōu)勢,更容易達(dá)到預(yù)期儲層改造特點(diǎn)。如果水平段較短,則首選限流壓裂工藝,這樣施工才可以達(dá)到水平壓裂的要求。如果水平段較長,則首選分段壓裂工藝技術(shù),這樣能夠更好的達(dá)到儲層改造效果。在完成水力壓裂施工以后,要跟蹤好壓裂工工藝效果,通過開展效益和成本、產(chǎn)量、有效期的綜合預(yù)算,全面評價水平井壓裂的可行性,才能更好的為其他水平井的壓裂施工提供參考和依據(jù)。也才能更好的評價水平井壓裂實施效果,更好的提高水平井壓裂施工成功率,更好的提高水平井開發(fā)效果[2]。
第一、限流壓裂工藝技術(shù)措施分析
將壓裂液經(jīng)由已經(jīng)射孔的孔眼泵入到或者攜帶到儲層的孔隙中,受孔縫影響,會產(chǎn)生較大的摩擦阻力。當(dāng)井底壓力上升到一定程度時,經(jīng)過孔眼射出的壓裂液在儲層裂縫形成后,會在各個儲層段上產(chǎn)生更多的油層,然后每個層段壓裂液會有不同流速。這便是分層限流壓裂工藝技術(shù),利用這種工藝技術(shù),達(dá)到高效開發(fā)水平井層段的效果。這種壓裂工藝的核心技術(shù)為孔眼密度設(shè)計,結(jié)合鄰井或者已相鄰已壓裂井的地質(zhì)資料及壓裂資料,科學(xué)布置孔眼密度,最終確定炮眼的數(shù)量和炮眼的直徑,實現(xiàn)限流壓裂設(shè)計要求。在此基礎(chǔ)上對壓裂液進(jìn)行優(yōu)化和優(yōu)選,不斷提高壓裂液的壓力,提高多段壓裂施工和儲層改造效果。
第二、分段壓裂工藝技術(shù)探討
實施該項壓裂技術(shù)時,需要下入封隔器或者橋塞將儲層進(jìn)行分段,在壓裂施工時,需要分段開展水力壓裂施工,最終達(dá)到設(shè)計要求的分段壓裂效果。常用的工藝手段包括橋塞壓裂、連續(xù)油管攜帶封隔器壓裂、水平噴砂射孔壓裂等技術(shù)手段,都能較好的提高儲層改造效果,有效實現(xiàn)增產(chǎn)增注。
(3)水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢
油田水力壓裂工藝技術(shù)正朝向多元化方向發(fā)展,下面以水平井壓裂工藝為例進(jìn)行說明。由于水平井具有一定的獨(dú)特性,對水平井進(jìn)行壓裂時,對目的層進(jìn)行精準(zhǔn)壓裂具有一定難度,常借助連續(xù)油管克服地層傾角帶來的施工困難,結(jié)合壓裂液的優(yōu)化,才能提高水平井壓裂實施效果。從發(fā)展趨勢看,水力壓裂施工的研究趨勢集中于新型壓裂液體系的研究攻關(guān)、井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究使用、體積壓裂工藝的現(xiàn)場實踐等,特別是對新型壓裂液體系的研究,正朝著低傷害壓裂液體系、高密度支撐劑研發(fā)方向發(fā)展,這樣才能較高的提高壓裂實施效果,最大限度的降低地層傷害。在數(shù)據(jù)采集方面,借助井下數(shù)據(jù)信息實時采集系統(tǒng),可以實時監(jiān)測到井下流量、壓力等信息,能夠較好的提高水力壓裂效率和成功率。工藝技術(shù)方面主要朝著特殊件壓裂工藝、體積壓裂工藝、超深超高溫井壓裂工藝、多分支井壓裂工藝、多段多簇等壓裂工藝發(fā)展,可以說,壓裂工藝越來越現(xiàn)代化和智能化,這是壓裂工藝發(fā)展的必然趨勢。
3 結(jié)束語
文章對油田水力壓裂工藝技術(shù)進(jìn)行了全面分析,在選擇壓裂施工時,必須結(jié)合儲層地質(zhì)特征,選擇最優(yōu)的壓裂工藝,應(yīng)用最科學(xué)的壓裂液體系,設(shè)計最合理的壓裂規(guī)模、裂縫方向等參數(shù),只有這樣才能提高油田水力壓裂成功率,才能進(jìn)一步降低壓裂施工成本與費(fèi)用,才能顯著提高壓裂施工效益,為油田高效開發(fā)提供可靠技術(shù)保障。
參考文獻(xiàn):
[1] 都占海.水力壓裂工藝技術(shù)研究及應(yīng)用[J].化工管理,2019,6(14):244-245.
[2]張軍.大型水力壓裂技術(shù)在歐利坨油田的應(yīng)用[J].當(dāng)代化工,2018,11(12):93-95.