廊固凹陷压裂工艺和压裂液体系适用性研究

侯光宗 朱亚昆 刘晶 张民义 马莉

摘要：廊固凹陷地质条件复杂，油藏类型多样，构造破碎，储层渗透性差。压裂是油层改造、提高产能的有效手段之一，但随着老油田开发到中后期压裂选井的难度越来越大。井下技术状况日趋复杂，传统压裂工艺不能满足需求;同时，储层敏感性强容易造成地层伤害，对于压裂液提出了更高的要求。因此，对廊固凹陷开展压裂工艺和压裂体系适用性进行评价研究至关重要。

关键词：复杂地质条件;压裂工艺;压裂液体系;裂缝监测

廊固凹陷油气藏类型丰富，砂岩油气藏表现为地质条件复杂、构造破碎、储层物性差的特征，碳酸盐岩潜山油气藏，表现为非均质性强、储层致密的特征。经过压裂改造后均能获得较高的工业油流，但随着老油田开发到中后期压裂选井的难度越来越大，井下技术状况日趋复杂，传统压裂工艺不能满足需求。通过对廊固凹陷近五年实施压裂井的效果进行跟踪分析，结合地质认识和剩余油潜力对压裂工艺、压裂液体系适应性进行综合评价研究，为选井选层提供依据，为下步压裂工作的开展明确方向，也为廊固凹陷增储上产奠定基础。

1压裂工艺不断创新

经过多年发展，压裂工艺由简单的大段笼统压裂方式发展到如今的多级多段分层压裂、大粒径投球分层压裂、重复压裂、水力喷射压裂、大规模体积压裂、酸化压裂、防砂压裂等多种工艺技术。

1.1跨度大、层间差异大的笼统压裂效果不明显。

Q67井对井段1602.4-1770.4米，168米跨度内的13个小层进行笼统压裂，用压裂液230方，加砂25.2方，压裂前日产油1.6吨，压裂后日产油1.8吨，由于层内非均质性强，层间物性差异大，造成大跨度笼统压裂效果不明显。

1.2同一口井分層重复压裂效果显著。

AN4井笼统压裂后自喷投产，初期日产油14吨，后期递减至2吨。该井储层表现为反韵律特征，物性较好的上部储层为主产层，对应注水井上部储层也为主吸水层。

经过地质再认识，该井下部储层动用程度低，剩余油潜力较大，因此针对下部储层开展分层重复压裂，加大对下部储层的压裂改造规模，压裂后日产油升至9吨，长期稳产。

1.3纵向上避免压窜水层适合采用水力喷射压裂。

J102井压裂层段上部套变缩径，下封隔器进行多级多段分层压裂无法实现，并且压裂层段离下部水层较近，隔层仅7米，常规压裂容易造成水窜。为实现分层压裂，同时控制缝高，水平方向造长缝，采用水力喷射压裂方式进行压裂，该井压裂后日增油4吨，不含水。

1.4致密油采用大规模体积压裂方式。

C9-1井钻遇多套页岩、炭质泥岩，为低孔特低渗致密储层，渗透率0.1-0.3mD，有效孔隙度仅3.4-12.3%，表现为致密油藏特征，常规射孔无法获得工业油流，通过大规模体积压裂方式，形成复杂的网状裂缝系统。该井压裂施工施工时最大排量达到12.4m³/min，压裂后自喷投产，日产液15.3方，日产油6.9吨，非常规储层获得新突破。

2压裂液体系不断改进

压裂液体系从早期田菁、魔芋发展到胍胶体系，再到目前研发了清洁、环保型压裂液体系;支撑剂从早期的果壳、核桃壳到石英砂、陶粒，再到中、高、低密度陶粒;酸液从早期缓速酸、自生酸、复合酸、固体硝酸粉末、稠化酸、乳化酸等体系到现在的自转向酸、高温乳化酸等。

2.1同断块、同层位井压裂，清洁压裂液好于胍胶。

A69断块用常规水基压裂液压裂3井次，压后增产效果不好;对A69断块改为应用清洁压裂液技术进行整体压裂优化，11口井压裂后口口自喷，增产效果显著。A69-3井、A69-5井为A69断块2019年的两口新钻井，生产相同层位，断块储层具有水敏性特征。两口井分别使用胍胶和清洁压裂液两种压裂液体系进行压裂，清洁压裂液压裂效果要明显好于胍胶。

2.2碳酸盐岩储层适合大型酸化压裂。

AT井区钻遇奥陶系地层厚度850-1000米，其中峰峰组-亮甲山组是本区的主要含油层系。由于冶里组地层较薄（30-40米），峰峰组-亮甲山组地层厚度占奥陶系地层总厚度的95%。储层岩性主要为泥晶灰岩、泥粉晶云岩两大类，其中泥晶灰岩分布最广，所占比例较大，为67%。储集空间主要为基质孔（晶间孔、晶间溶孔）、裂缝，构造缝、构造-溶蚀缝在云岩、灰岩段皆有发育，是沟通潜山内部储层的有效通道。碳酸盐岩储层适合大型酸化压裂，造长缝、形成复杂缝网，沟通远端储层。AT8井施工总液量3000m3，其中酸液500m3，冻胶1000m3，滑溜水1500m3，施工排量在2-9m3/min之间，施工最高压力85MPa。经酸化压裂改造后日产油30吨，日产气10万方，产量和压力均长期保持稳定。

3压裂裂缝监测技术

裂缝微地震监测技术属于油藏地球物理的范畴，是运用无源地震的微地震三分量数据，进行多波（纵波和横波）振幅属性分析，并采用相关体数据计算处理方法，得出监测期内各时间域三维空间体地下储层岩石破裂和高压流体活动释放的能量分布情况。

裂缝微地震监测技术能够对压裂造成的缝高、缝长、缝宽，缝网体积进行定性定量描述。AT8井裂缝微地震监测到了54个微地震事件，缝网长为304米，缝网宽为149米，缝网高为75米，裂缝方位为北西36度。

4结论与建议

根据廊固凹陷的地质条件和储层特征，总结出配套的压裂施工工艺和压裂液体系。多段分层压裂效果要好于大段笼统压裂;致密油储层适合大排量体积压裂;碳酸盐岩储层适合大规模酸化压裂，造长缝、形成复杂缝网;敏感性强的储层，适合清洁压裂液体系;注采完善，有能量补充的压裂井效果好，有效期长。

同时，为保证压裂效果，施工过程中和压裂后放喷时还应当做到压裂井筒准备避免使用压裂桥塞，尽量对下部地层采用填砂保护;提高安全接头的可靠性，减少砂埋管柱后的处理管柱时间;水力喷射压裂施工过程中废液不能重复使用，减少砂埋管柱几率;压裂后下泵施工避免压井，减少返排液、压井液在井周及井筒内反应，污染地层，堵塞通道;压裂后要适当延长放喷前关井时间，控制油嘴放喷，避免砂卡。

参考文献

[1] 申峰，杨洪，刘通义，林波，陈光杰，谭坤 . 抗高温清洁CO 2 泡沫压裂液在页岩气储层的应用[J]. 石油钻采工艺，2016，38 （1）：93-97.

[2] 张锋三，任婷，张军涛，杨洪，高志亮 . 一种磺酸型表面活性剂压裂液的研究及应用[J]. 石油钻采工艺，2015（6）：94-97.