压裂增产技术的配套工艺和优化

宋丹

摘 要：当前油田勘探开发中，新探明或新开发油藏多为复杂油藏，大多是低压低渗、储层条件较为复杂的油藏，通过对储层进行压裂改造，可以有效改善储层的连通条件，提升低渗透油藏的开发效果，本文探讨了压裂增产技术的基本情况，低渗透油田压裂施工存在的技术难题，提出了压裂增产配套优化工艺研究，压裂增产技术的下步改进方向，有针对性的采取技术措施提升压裂效果。

关键词：低渗透油田;压裂改造;增产技术

我国油田新增油气储量大部分为低渗透油藏，作为未来油田增储上产的主力类型，因为其储层条件和构造状况较为复杂，渗透率和压力较低，油气储层之间连通性较差等问题，造成常规开发技术获得的工业产量较低。因此，有必要应用压裂增产等技术措施，改善低渗透油田的开发条件，提升低渗透油田开发成效。

一、压裂增产技术的基本情况及施工难点

1、压裂增产技术的基本情况

压裂技术是低渗透油田增产的一项主要技术手段，是指在压裂车等作业工具辅助下，通过较高排量的外力作用向油气储层和地层注入水流或具备一定黏度的液体，通过液体流态作用形成人工裂缝，并加入相应的支撑剂对人工裂缝进行支撑，提升油气储层的渗透性，增加油井产液量或产油量。当前应用较为广泛的压裂技术有限流法完井压裂技术、投球法多层压裂技术等，且伴随着压裂实施区块开发条件的日趋复杂，一些泡沫压裂液等新型的压裂液也不断应用。

2、低渗透油田压裂施工存在的技术难题

虽然压裂增产技术对低渗透油藏开发具有相当强的应用优势，但在大庆油田低渗透油藏开发中，因为开发条件日趋复杂，造成压裂增产技术的实施存在一定困难。一是受地面开发条件限制，在开发中大部分都部署定向井，随着定向井技术应用增多，油井斜度较大，传统压裂设备、工具和辅助配套工艺实施难度增大，影响了压裂效果。二是油气储层开发条件日益复杂，油气储层在低渗透的同时，泥质含量较高，在压裂技术实施中形成裂缝难度增大，支撑剂加砂难度较大，对压裂液等辅助试剂要求增高。三是油气储层层系条件日益复杂，多个层系可能重叠在一起，需要在同一油井中配套开发，因此，要利用机械设备分层实施压裂，需要控制裂缝，同时又要确保不同层系分开，提升压裂效果。

二、压裂增产技术的配套工艺和优化

1、压裂增产配套优化工艺研究

一是提升压裂液性能，要针对不同油气储层泥质含量，不断通过试验确定最佳的压裂液配比，对压裂液防膨胀性能及种类、用量进行优化，强化对储层的保护，特别是针对低温油井要优选清洁型压裂液，减少储层伤害。要强化交联剂、稠化剂、破胶剂等参数优化提升，通过室内试验，加强压裂液筛选工作，强化滤失性、动态伤害性研究。储层泥质含量过高会加大人工裂缝张开难度，因此，要针对不同泥质含量的油气储层，选择不同级配的陶粒组合进行支撑剂配比优化，提升支撑剂性能，并对加砂程序进行控制，提升储层裂缝导流性能。

二是优化压裂施工规模，要根据油藏压裂预期裂缝长度和导流要求，优化匹配压裂规模和井网系统，通过对油气储层含水率、预期产能、注水量等参数为目标函数，不断明确压裂后有效厚度和渗透率对产能的影响，确定压裂技术实施与井网相配套的穿透率和导流能力，并结合储层开发条件，科学确定水力裂缝垂向延伸高度和施工规模。

三是优化压裂实施工艺，要针对具体区块油气储层相邻层位应力、厚度和跨度等方面的差异，优选实施投球分层压裂、配套笼统压裂、机械分层压裂等技术，提升储层压裂改造效果。特别是针对层系情况复杂，机械分层压裂技术滑套难以打开、封隔器难以解开等技术难题，不断改進滑套打开方式，通过工具优化研究提升反洗阀和封隔器的稳定性。在具体工艺实施中，要利用裂缝敏感性试验，优化施工砂比、加砂程序、裂缝支撑、追加破胶剂等程序，结合施工层系性质，细分裂缝延伸类型，并采取相应的支撑措施，提升支撑效果;以解决传统压裂技术平均砂液比低、导流形成为目标，实现加砂程序由台阶式加砂向坡阶式加砂的转变，提升铺砂浓度;在考虑裂缝温度场分布、压裂液携砂和快速破胶需求基础上，实施“锥形”追加破胶剂程序，加强对油气储层的保护;为缓解替挤量过大造成缝口闭合问题，实现由过量替挤向等量替挤的转变。

四是对助排工艺技术进行优化，对低渗透油层地层压力较低导致返排效果较差的油井，要利用前置二氧化碳助排等技术，配套完善相应的清洁型压裂液，加强对油气储层的保护，提升压裂液在技术实施中的自喷返排率和综合返排率，增加油井产液量和产油量。

五是优化定向井斜井段压裂工艺，随着定向井钻井应用增多，在井斜度较大的油井井段实施压裂技术的难度增大，要针对大斜度井段优化射孔、加砂等程序，提升压裂改造效果。对于单井压裂，要采用集中射孔方式，加强对储层的保护;在压裂泵注程序中，要适当实施前置段塞打磨孔眼，有效杜绝近井筒效应;要根据油井压裂需要，确定最佳的封隔器类型，配套完善封隔器位置，确保油气储层中资源和水流可以封得住、起得出;要实施陶粒组合施工，加大压裂作业的排量，提升压裂改造效果;要加快工艺实施进度，尽量减少压裂工具在油井中的时间，提升工具的稳定性。特别要通过对压裂作业工艺的改进，以及强化现场补液、压后放喷、下泵投产等技术的优化实施，提升施工效率和施工清洁度。

2、压裂增产技术的下步改进方向

要结合压裂施工技术的应用现状，不断加强压裂液和支撑剂的优化研究，加强对油气储层的保护。要改进压裂工艺，提升储层压裂改造效果，并结合端部脱砂压裂技术的实施，有效对裂缝延伸进行控制。要加强前置二氧化碳增能助排和一体化快速返排技术应用，提升压裂液返排率和施工效果。要针对低渗透油藏压裂施工的技术难点，加强对压裂时机、增能助排效果的研究，并积极开展砂砾岩、薄互层分段压裂技术研究，有效解决薄互层油藏层系厚度小、缝隙垂高不易控制的难题。

三、结论

综上所述，低渗透油田作为未来油田增储上产的重点，对其实施压裂增产技术是提升产能的重要措施，要在对低渗透油藏压裂技术实施难点进行分析的基础上，有针对性的采取技术措施提升压裂效果。

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