高速通道压裂技术在胜利油田的应用

付洪刚 潘先念

摘 要：高速通道水力压裂通道技术，是通过在支撑裂缝内部创造开放性流动通道，在整个支撑剂填充区形成高速通道网络，将裂缝导流能力提高几个数量级。使油气产量和采收率最大化。该技术在2014年初开始在胜利油田实施，截止2014年7月数据统计5次作业。高速通道压裂技术显著减少对水和支撑剂的用量，从而有效降低了成本，缩短了完井作业时间，并消除了由水资源限制及支撑剂输送过程中的技术瓶颈。

关键词：开放性流动通道；高速通道压裂；高导流能力

一、技术概况及原理

高速通道压裂将充填、完井技术、流体工程和过程控制技术进行了完美结合，在裂缝内部创造出了一个复杂而稳定的通道网络其裂缝导流能力不受支撑剂渗透率的影响，油气并不是从支撑剂填层通过，而是通過高导流通道流动。对于页岩气藏等致密储层而言，高速通道压裂是一种高效的水力压裂选择。高速通道压裂从根本上改变了裂缝产生导流能力的方式。这些通道从井筒一直延伸到裂缝尖端，可以得到更长的有效裂缝半长，获得更高的油气和聚合物回收率。这些效果可以促使产量和采收率最大化。通常，人们通过各种努力来提高裂缝导流能力，如提高支撑剂圆度和强度、降低支撑剂破碎和凝胶吸附等，即使这些工作都做到最好，也还是失去了一些支撑剂的导流能力。为了提高增产效果，往往需要造长缝，需要大砂量、大液量的大规模加砂压裂改造，导致施工成本高、环保压力大。为了提高支撑剂充填层的导流能力，往往需要高砂比施工，需要粘度更高的压裂液，需要大排量施工，导致施工需要更多的压裂泵车，增大施工成本，同时也增大了施工风险。排液速度太快就可能超过临界出砂流速，导致支撑剂回流；排液速度太低又会导致排液时间增加，加重地层伤害，尤其是低渗透致密储层，对滞留伤害敏感。

新的高速通道压裂技术不考虑支撑剂的导流能力，它通过创造流动通道来对传统技术进行革命性改进。通道压裂是一种水力压裂同步技术，主要以较高频率间歇性的泵送支撑剂携砂液和支撑剂凝胶液来促进支撑剂异构放置并在支撑剂包中产生开放通道。当支撑剂通过处理设备沿着钻井完井进入到压裂储层时，使用一种可降解的纤维状材料可以缓解支撑剂脉冲扩散。

该技术在裂缝内部创造出了一个复杂而稳定的通道网络，其裂缝导流能力不受支撑剂渗透率的影响，油气并不是从支撑剂充填层通过，而是通过高导流通道流动。

二、技术优势及特点

与传统水力压裂相比，传统压裂需要考虑通过各种努力来提高裂缝导流能力提高支撑剂圆度和强度、降低支撑剂破碎和凝胶吸附等即使这些工作都做到最好，也还是失去了一些支撑剂的导流能力。高速通道压裂技术主要新的高速通道压裂技术不考虑支撑剂的导流能力，它通过创造流动通道来对传统技术进行革命性改进。不考虑支撑剂的导流能力。

相比之下通过无限提高了裂缝导流能力获得了更大的有效接触面积更低的脱砂风险，同时获得了更长的有效裂缝半长，增强了液体和聚合物的恢复，减少对裂缝面的损害。

该技术主要依托于独特的脉冲柱塞式纤维压裂，在各个携砂阶段拌注纤维，稳固砂团柱支撑。

三、胜利油田应用实例

（1）夏斜352井

③夏斜352工艺方案

目的层埋藏深，物性差，以往采用常规压裂工艺进行压裂改造，存在压后产量下降快、稳产期短的问题。本次采用支撑剂脉冲段塞式加砂、加砂阶段全程伴注纤维工艺，使支撑剂在裂缝中形成独立的基团并最终支撑裂缝，从而形成畅通的网络通道，以大幅提高支撑裂缝导流能力，改善压裂效果。

采用组合陶粒加砂，提高斜井压裂施工成功率；常压储层，全程伴注液氮，提高压裂液自喷返排效率；采用泵抽一体化管柱。

④夏斜352压裂施工曲线

⑤夏斜352井生产曲线

该井2014年4月10日施工，到12日返排液量141.55m3，返排率44%；目前日出油8.27m3，乳化水2.34m3。

⑥夏斜352井与邻井压后效果对比

根据与邻井压后产量对比的结果，可以明显发现采用脉冲柱塞纤维压裂技术进行改造的夏斜352井，改造后的增产效果要明显好于储层条件差不多的同层邻井。

四、总结分析

脉冲柱塞纤维压裂工艺是对压裂工艺的革新，从施工过程和压后排液及增产效果来看，该工艺具有以下三大优点：

1工艺简单：利用现有的压裂及纤维泵注设备，不再增加新的设备；

2改造效果：压后返排率高；压后普遍产量较好；减少对地层的害；

3支撑剂利用效率高：拌注纤维，形成砂柱同时可防止出砂；脉冲段塞式加砂提高支撑剂和液体的使用效率；同等规模下可获得更长的有效支撑缝长。

参考文献

[1]卢逍遥，高速通道压裂技术及其现场应用实例 大庆：中国石油化工标准与质量，2013（21）

[2]钟森，任山，黄禹忠等，高速通道压裂技术在国外的研究与应用 四川：中国石化西南油气分公司工程技术研究院，2012，17（6）

[3]曹学华，HIWAY水力压裂通道技术 中海油服：页岩气革命；2011

[4]柱塞式脉冲纤维压裂技术 四川博仁达石油科技有限公司，2014

（作者单位：中石化胜利石油工程公司井下作业公司压裂工程部）