浅谈体积压裂技术在新疆油田玛2井区下乌尔禾组直井中的应用

闫利刚，宋道海，范友泉

（1.西部钻探井下作业公司，新疆 克拉玛依 834000；2.中海油天津化工研究设计院有限公司，天津 300131）

玛2井区地质构造位于准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷西环带玛北斜坡带，下乌尔禾组储层属特低孔、特低渗储层。应用体积压裂技术开发该类油田，可大大提升开发效率。乌尔禾组均为直井、定向井，前期采用油管笼统压裂效果不佳。后期借鉴百口泉组水平井压裂模式采用桥塞分段压裂工艺，优化施工排量和加砂强度，产量大幅提高，证明体积压裂技术在下乌尔禾组的可行性。

1 体积压裂技术

天然裂缝不发育，低渗、超低渗基质孔隙性油气藏的压裂缝垂直于人工裂缝壁面方向渗透性很差，不能提供有效垂向渗透能力，通过体积压裂在垂直于主裂缝方向形成人工多裂缝，改善储层的渗透特性，提高储层改造效果和增产有效期。体积压裂改造储层，在形成一条或多条主裂缝的同时，使天然裂缝不断扩张、脆性岩石产生剪切滑移，沟通天然裂缝、岩石层理，在主裂缝侧向强制形成次生裂缝，在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝，类推形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络。将有效渗流储层打碎，实现长、宽、高三维全面改造，增大渗流面积及导流能力，提高初始产量和最终采收率。

2 体积压裂与常规压裂应用情况

2.1 玛2井区下乌尔禾组油藏基本参数

下乌尔禾组主要为砂砾岩和砂质砾岩，属特低孔、低渗储层，水敏性中等偏弱（如表1）。油层主要发育在P2w11、三套砂体，水平最大地应力方向为N63.3°W。油层中部地层压力57.30MPa，饱和压力5.81MPa，温度88.41℃。下乌尔禾组油藏纵向油层多、层薄、不连续，砂泥互层。纵向发育P2w11、P2w22和P2w213套主力油层，纵跨大于100m，单套油层跨度0.5～49.9m。

表1 下乌尔禾组储层物性参数

2.2 常规压裂施工情况

早期施工井采用油管压裂方式改造。压裂管柱Φ88.9mm×6.45mm×N80，施工排量3.5～4.0m3/min，平均砂比15.4%～23.3%，最高施工压力51.0～63.0MPa，停泵压力29.0～36.0MPa，平均加砂强度3.6m3/m，加砂过程较顺利（如图1）。

图1 MaXXX-1井施工曲线（油管压裂）

中期采用套管压裂，施工排量5.0～6.0m3/min，平均砂比17.6%～18.8%，最高施工压力45.0～51.0MPa，停泵压力28.0～38.0MPa，施工压力比油管压裂低，平均加砂强度3.9m3/m，加砂过程顺利（如图2）。

图2 MaXXX-2井施工曲线（套管压裂）

玛2区块下乌尔禾组3套主力油层纵跨度大于100m，前期直井主体采用光油管笼统压裂，施工排量、规模受限，无法实现大段射孔、压裂，储层动用不充分。3口井采用管内封隔器+投球滑套分层压裂，基本满足大跨度、隔夹层发育油藏改造需求，但压前需射孔、下压裂管柱。施工排量、规模受限管柱尺寸；存在管柱可靠性风险，施工中可能会滑套开启失败，管柱落井、砂埋概率高。部分井采取套管暂堵转向压裂，施工排量、规模比油管压裂有所提高，但对大跨度直井还是不能改造充分，需投多次暂堵剂分层，暂堵效果不能保证，对压裂车也会造成一定损害。

2.3 桥塞分段、套管压裂施工情况

采用桥塞分段压裂施工14口井。初期施工排量5.0～8.0m3/min，平均加砂强度3.2m3/m、破裂压力45MPa、停泵压力28.8MPa。中期施工排量提高到10.0m3/min，平均加砂强度3.8m3/m、破裂压力47.0MPa、停泵压力31.5MPa。后期6口井施工排量提到12.0～13.0m3/min，平均加砂强度提到5.2m3/m，平均破裂压力53.5MPa，平均停泵压力35.8MPa，整体施工平稳，加砂难度不大（如图3）。

图3 MaDXXX-3井施工曲线（射孔桥塞）

3 体积压裂与普通压裂效果对比

油管笼统压裂井和套管暂堵转向压裂井单井产能差异大，呈低产和长期稳产特征。压后基本能够自喷生产，目前大部分井使用管式泵举升生产。油管压裂井一年内平均日产量3.1t/d，套管暂堵转向压裂井一年内平均日产量3.8t/d，说明适当增加施工排量和加砂强度对生产效果影响不大。

采用桥塞分段压裂工艺，施工排量5.0～6.0m3/min、加砂强度3.3m3/m时，一年内平均日产量较差；施工排量6.0～10.0m3/min、加砂强度3.8m3/m时，初期日产量提高至13.5t/d；施工排量12.0～13.0m3/min、加砂强度5.2m3/m时，初期日产量提高至22.2t/d，但油压下降较快，压后3个月油压平均从25MPa下降到3MPa，日产量大幅降低，需转机械采出（如表2）。

表2 下乌尔禾组不同工艺压裂生产情况表

综上所述，体积压裂对特低孔、特低渗储层改造效果明显。油层厚度、排量、加砂强度越大，体积压裂改造储层形成的网状裂缝越好，改造体积越大，单井产量提高越快。

4 结语

（1）玛2区块下乌尔禾组储层特低孔、特低渗，天然裂缝不发育，须采用大排量、大砂量、大液量的体积压裂，才能改造充分；主力油层纵跨度大，机械封隔分层受管柱限制不能大排量施工，暂堵剂化学分层不能有效改造每一段，桥塞分段方式才能使大跨度油层得到充分改造。

（2）玛2区块下乌尔禾组所有井存在开井后油压下降快、产量递减快的问题，地层能量不足，可通过滑溜水蓄能整体压裂工艺或压前大量注入/驱油剂，补充地层能量。

（3）玛2区块下乌尔禾组可采用集团压裂的方式压前集中增能，分批次集中压裂，形成复杂缝网，使地层微裂缝充分改造。