低渗透油田压裂技术及其发展探究

游远鑫

摘要：因长期从事低渗透油田压裂储层改造技术，本文通过笔者多年一线工作经验，在储层改造方面进行低渗透油田压裂工艺的探讨，为非常规油气的商业化开发提供理论依据，并对压力技术展望做经验式分析。

关键词：压裂;储层改造;低渗透

一、引言

随着社会的发展与时代的进步，以传统28%-30%可采储量的常规油气藏开发已经不能满足当当前社会快速发展的需求。而随着盐间油气藏、致密油、页岩油、页岩气等非常规油气资源的进一步开发，依托常规天然砂岩储集体和地层能量的自然开采方式已经不能满足非常规条件下的開采需求，而常规油气藏的储量和品味也同时在大幅度下降。为了保障国家能源安全，提升非常规石油天然气开发效率，进行低渗透储层下的人工压裂和补能式的一体化技术开采与开发研究迫在眉睫。本文通过笔者多年一线工作经验，在储层改造方面进行低渗透油田压裂工艺的探讨，为非常规油气的商业化开发提供理论依据。

二、压裂的概念与低渗透油田压裂技术

在开采石油、天然气过程中，利用压裂液的液压能在含油地层中形成缝隙，并立即导入支撑剂固定防止泄压后缝隙闭合，人为的改变地层对油气水等液体的渗透性能，减少地层中气、液相物资流出阻力，使得石油或者天然气能顺利采出，从而能大幅度提高石油采收率。目前常用的压裂液有泡沫压裂液、油基压裂液和水基压裂液。所有类型的压裂液都具有突出的特性。生产过程中，应根据低渗透油田压裂技术要求和油田条件，合理选用压裂液。而经常使用的压裂砂为石英砂或者陶粒，后者成本高但强度更大多用于深井高压井。

我国低渗透油田资源较为丰富，如大庆油田、胜利油田、长庆油田等，都有大型低渗透油田。在过去相当长一段时间，因低渗透油藏渗透率低，开采和开发利用难度很大。当石油作为流体过滤时，由于地层中孔隙的喉道半径很小，它会受到来自液体表面的阻力和相互作用，渗透定律偏离了达西定律。因此，在油田生产中，单井产能往往较低，不压裂就没有自然产能。国内外为开发利用低渗透油藏，研究和实践了各种方法，实践表明水平井应用于低渗透油藏具有明显优势，具有泄油面积大等优点，结合压裂技术可以得到较高的采收率。因此，水平井压裂是低渗透油藏的开发的一个重要方面。提高油田产量，提高低渗透油田的产量，需要从水平井的优化改造研究入手。一般来说，影响水平井日产量和总产量的因素主要有水平段长度、压裂产生的裂缝条数和裂缝间距。这些影响因素可以通过压裂来控制最终关键参数。因此，低渗透油藏水平井压裂优化研究具有较高的现实意义。

三、压裂改造技术分析

1.开发压裂技术。开发压裂技术是一种基于历史开采数据和成熟地质资料而来的定点滚动勘探式低渗透油田藏改造技术。该技术通过对目标地层进行分层和分段的细节性改造，在油藏工程调坡、调产的基础上进行以层为面，以裂缝为线的有限压裂。而该技术因为地质资料的全面性在数学模型建立的过程中较为精准，但是是施工设计和执行上，可操作域度较小。不能大胆的进行大规模加砂和长段塞打液。所以后续的施工结果很难进行验证。最终的产量与数学预测往往也相差较大。对于采油厂的整体开发存在一定影响，通常需要调整井网注水参数进行多维验证。

2.重复压裂技术。因为不同历史原因和压裂设计的因素，水力压裂很可能无法达到预设裂缝效果，导致单井或其井网产能低下。等到后续地质要素清晰，装备升级到位后，重新进行压裂设计和施工在避免砂堵的同时进行重复压裂。最终在疏通、延伸原有裂缝以及堵老缝压新缝等不同目的参照下改造油气藏。完善低下储层渗透性质，更加科学合理的进行重复压裂程度规避性绕和模拟，优化低渗透油田的开发效率。而相关配套工艺还有延伸原有裂缝技术对于天然裂缝沟通较为明显的大型低渗透油田效果更加显著，当前随着各种新型暂堵剂的研发与运用，主裂缝的有效封堵和细微裂缝的有效延伸，极大的强化了重复压裂技术的改造效果。

3.缝网压裂技术。缝网压裂能在天然裂缝发育的区域主动进行泄流体积的强化，从而全面强化区域性低渗透油田开发效果。该种压裂要求获取一定缝宽的复杂缝网而对裂缝延展长度做有效界定，所以需要对压裂过程的全系统操作作精细掌控。而在老区开发压裂过程中还需要进行套管及其老井井下工具评定。合理把控增加裂缝侧向动用程度实施有效地控制。针对井网内主向井和侧向井的工况需要区分增加支缝和主缝的长度、规模。全面弱化控制压裂液进入微裂缝毛细管的压力，强化压裂液向基质移动。并运用高性能变粘滑溜水前置液开启微裂缝的方法进行降滤失和强携砂。而操作层面的任何剪切滑移情况都必须规避，此时，为有效降低管侧压力损失，增加施工位移，裂缝的自承渗透性必须提高数十倍甚至百倍以上，才能有效形成网状裂缝。为延长主裂缝长度，可在低砂比段注入小粒径支撑剂，同时可以封堵井区附近的微裂缝，有效减少压裂液损失。之后注入导向剂，通过桥接裂缝增加净压力，然后微裂缝张开，最终形成分支裂缝。

四、压裂技术的发展趋势

未来，油田生产标准将更加严格。为不断适应日益严格的生产标准，必须不断研究低渗透油田压裂技术，使其应用更加方便和安全。此外，低渗透油田压裂技术发展呈现系统性特征。最好对油田开采的每一步进行科学分析和优化，以适应油田开发的需要。在互联网时代，低渗透油田压裂技术的发展必然要结合大数据等技术，实现低渗透油田开发的自动化。但油田复杂度大，各区地质条件差异较大，需要对油田各区进行详细分析测试，获取大量信息，通过施工进行分析，确定最佳采矿计划的模型。

五、结语

以压裂转向，合理暂堵和变粘滑溜水为代表的化学、工艺技术的创新提升给压裂支撑剂的良好携带进入地层和流体出力延展裂缝都带来了新的能量增长点。而传统的依据G函数进行裂缝延展程度和复杂程度的判断也由微地震技术和实施能量反射波普直观判定。未来随着高水马力电撬以及密切割射孔工艺的不断优化，以短缝复杂、长缝延伸的多角度体积改造模式能更大程度的拓展压裂波及面，为低渗透油气藏的大规模商业开发奠定基础。

参考文献：

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