大庆致密油压裂支撑剂优选评价

摘 要：大庆油田致密油压裂自实施以来，对施工规模、压裂液体系的优化一直都在进行中，但支撑剂采用的大多是陶粒。大庆致密油储层渗透率大多数为0.2-1.0 ×10-3μm 2 ，对导流能力要求较低，通过对导流能力的分析，制定支撑剂优选方案，通过现场试验后证实石英砂代替陶粒在保证压后效果的同时能够降低施工成本，保障致密油储层的经济有效开发。

关键词：致密油;支撑剂优选;陶粒;石英砂

0前  言

优选支撑剂是压裂设计的重要环节，选用的支撑剂必须与储集层物性及地应力条件相匹配。传统理论认为，国产石英砂的抗压极限为20MPa，如果储集层的闭合压力大于该值，则应选用抗压能力更高的人造陶粒。通过对储层条件与裂缝导流能力关系的深入研究与再认识，认为选用石英砂作为支撑剂，即使存在因石英砂破碎而降低导流能力的问题，但其残余导流能力仍能满足不同类型致密油储层的导流需求。

1致密油人工裂缝导流能力需求

水力压裂形成的人工裂缝导流能力需求取决于储层的渗透率。大庆油田致密油储层根据储层物性、含油性、电性等可将其分为三类 。

利用数值模拟方法，对不同类型储层生产所需的人工裂缝导流能力进行了分析。

模拟结果表明，累计产油量随裂缝导流能力的增加而增大，但不同类型储层都存在一个最优导流能力值，超过该值后，产能参数变化幅度减小。储层基质渗透率越低时，其对应的最优人工裂缝导流能力越小，在其他条件不变的情况下，储层类别与人工裂缝导流能力最佳的对应关系为I類储层90 md·m，II类储层65 md·m，III类储层20～30 md·m。

结合上述分析，不同类型储层裂缝导流能力还存在降低空间，这为石英砂的应用提供了前提条件。

2石英砂破碎后长期导流能力调研与评价

为了进一步加强对国内石英砂破碎后导流能力的认识，将新疆、内蒙、四川三地砂源送往美国专业实验室进行了专业评价。实验结果表明：

（1）、调质后石英砂抗破碎强度在4～7K;

（2）、测试砂源在30MPa的承压条件下，导流能力 50～200 md·m，40MPa承压下， 导流能力20～81 md·m。

大庆致密油储层需求导流能力仅20～90 md·m ，说明支撑剂存在由陶粒向石英砂转变的空间。

3石英砂替代陶粒综合设计方法

结合导流能力评价结果，形成了个性化的致密油储层支撑剂优选方案。

4现场应用效果

开展水平井体积压裂石英砂替代陶粒优化试验，共完成7口试验井，单井压裂平均降本95万元，平均单井压后日产量7.05t/d，与区块块邻井对比，改造效果好于对比井，说明石英砂替代陶粒能保证产能效果的同时，能够实现降低压裂施工成本的目的。

5结论

（1）、通过分析得出，储层基质渗透率越低时，其对应的最优人工裂缝导流能力越小，大庆致密油储层人工裂缝导流能力最佳范围为90 ～20 md·m，不同类型储层裂缝导流能力还存在降低空间。大庆致密油储层需求导流能力仅20～90 md·m ，说明支撑剂存在由陶粒向石英砂转变的空间。

（2）、现场试验证明，采用石英砂替代陶粒，可以满足导流能力需求，并取得了较好的产能效果的同时，实现降低了压裂成本的施工费用的目的。

（3）、石英砂作为致密油压裂支撑剂已广泛应用于目前致密油直井和水平井压裂施工中，较陶粒相比大幅度降低了压裂成本，为致密油的经济动用提供技术支撑 。

参考文献

[1]张静娴，许冬进，廖锐全.砂砾岩致密油储层支撑剂导流能力预测[J].大庆石油地质与开发，2019，038（6）：149-154.

[2]李超，赵志红，郭建春，等.致密油储层支撑剂嵌入导流能力伤害试验分析[J].油气地质与采收率，2016，23（4）：122-126.

作者简介

杨丽（1986-），女，河北人，2008年毕业于东北石油大学，工程师，主要从事致密油气压裂增产改造研究工作。

大庆油田有限责任公司井下作业分公司 黑龙江 大庆 163453