控制缝高+二次加砂技术在内蒙G12井应用

摘要：G12井位于银额盆地拐子湖凹陷，主力层位为巴二段，岩性为灰褐色砂砾岩、细砂岩，属于特低孔低渗储层。针对该井储层特点开展了控制缝高技术、二次加砂技术，压裂成功率为100%，压后取得了较好的压裂效果。

关键词：拐子湖凹陷;低孔、低渗;控制缝高;二次加砂

拐子湖凹陷位于银额盆地中部，为中生代早白垩纪形成的内陆山间断陷湖盆，2016年钻探完成的第一口参数井拐参1井在下白垩系巴音戈壁组见到良好的油气显示，试油获得高产油气流从而发现拐子湖中凹西斜坡断裂带含油构造，该区主要发育前中生界、巴音戈壁组两套主力含油层系[1]。为此在拐参1井基础上部署了G12井，对该井采用了控制缝高和二次加砂新技术，取得了较好的压裂效果。

1、巴音戈壁组储层特征

巴音戈壁组录井显示油浸16.84m/2层、油斑4.92m/4层、油迹4.21m/2层、荧光3.62m/4层、气测异常7.0m/4层;电测解释气层、油层、低产油层24.2m/8层;G12井本次试油井段为巴二段，3355.5～3390.7m，12.1m/8n （电测第64-71#），该井段岩屑录井及取心证实岩性为灰褐色油浸砂砾岩、油浸含砾粗砂岩，油斑、油迹细砂岩，电测解释为油层、干层、低产油层。

依据G12井测井数据，结合G8井压裂压力响应及测试压裂分析结果，计算该井纵向连续地应力剖面，储隔层应力差1.2～6.4 Mpa，上隔层应力差6.4 MPa，下隔层应力差1.2 MPa。目的层上部围岩条件较好，下部隔层应力遮挡薄弱。

2、G12井巴音戈壁组压裂工艺研究

2.1人工隔层控缝高技术——粉陶沉降技术

人工隔层控制裂缝高度技术主要包括使用上浮剂（空心微粉）控制裂缝向上延伸;使用下沉剂（粉砂或粉陶）控制裂縫向下延伸。主要过程是在注完前置液造出一定规模的裂缝后，用携带液携带控制转向剂进入裂缝。空心微粉在浮力作用下运动到裂缝的顶部，粉砂（粉陶）在重力作用下沉淀于裂缝的底部，从而在裂缝的顶部和底部分别形成一个低渗透或不渗透的人工隔层。这个隔层限制了携砂液的压力向上部或向下部传递，从而达到了改变缝内垂向上流压的分布，降低了上下层段中缝内流压与地应力之差，也就增加了上下隔层与产油层之间的地应力差，也就控制了缝高的增加。同时它还能提高压裂效率，起到转向剂的作用，使后来注入的携砂液转为水平流向，从而使缝长增加。

G12井压裂目的层段砂体发育，平均地应力64.5 MPa，而下隔层井段的平均地应力65.6MPa，与目的层应力差为1.1MPa，应力差遮挡薄弱，因而采用人工隔层控缝高技术——粉陶沉降技术，增加人工隔板应力遮挡强度，提高下隔层遮挡应力，有效控制裂缝向下过度延伸。

2.2 变粘压裂液、变排量控制缝高技术

压裂液粘度对缝高的影响很大，尤其是高粘度的压裂液将使缝高大幅扩展，在同样的压裂造缝面积下，裂缝越高则缝长越小，从而降低了压裂效果，因此为了获得最佳的压裂效果，解决使用高粘压裂液时带来的缝宽缝长与缝高的矛盾，控制缝高技术是大有裨益的。

不同地区由于地层情况不同，施工排量对裂缝高度的影响也不相同。常规储层压裂中认为排量越大，裂缝高度越大。但排量又与施工设备和参数有关系，据相关研究认为通过排量的瞬间跃变 ，可在控制压裂裂缝缝口高度向下延伸的同时将支撑剂输送至裂缝更深处，增大支撑缝长 ;同时快速提高砂比会在缝口形成楔形砂堤 ，降低近井油流阻力。因此采用变排量控制缝高技术，在控制裂缝向下延伸的同时可增长支撑缝长，增加裂缝内支撑剂铺置浓度从而可有效地提高增产效果。

2.3二次加砂技术

二次加砂压裂工艺是将优化设计的总砂量分2个阶段加入，在第1段支撑剂全部带入地层后，停泵等支撑剂下沉。然后进行第2段加砂压裂。这样第1段的加砂压裂已造成了一条人工裂缝，并且支撑剂沉到裂缝底部。这时在井筒周围的应力就要重新分布，在裂缝周围产生应力集中，裂缝上下端部的应力集中最大，这个应力集中远大于远处的地应力。这样在进行第2段压裂时的前置液遵循沿阻力最小的流道流动的原则，沿着第1阶段造开的裂缝流动。此时，第1阶段在裂缝壁面上形成的滤饼及沉淀的支撑剂带大幅度降低了压裂液滤失，提高了第2阶段压裂液的造缝效率。由于受裂缝上下端部应力集中的影响，尤其是下部沉淀的支撑剂影响，水力裂缝垂向延伸受阻，迫使水力裂缝向宽度及长度方向扩展，使支撑剂几乎全部有效地铺垫在油层中，形成一条较宽的高导流能力的支撑裂缝。

针对G12井储层条件，根据主力层位厚度、孔隙度、原油参数等数据，产能拟合得到地层渗透率0.58×10-3μm2，综合来看本次压裂目的层为特低渗致密储层，因此采用二次加砂技术，应用Φ212～425µm细陶、Φ300～600µm小陶组合注入，缝内支撑剂均匀铺置，实现产层全充填，增加裂缝的导流能力。

3、现场应用

G12井现场施工情况：

第一次加砂一般排量4.7m³/min，破裂压力69.71MPa，加砂压力65.87MPa，前置液214（43+171）m³，携砂液324m³，加砂3.11（粉）+18.51（细）+14.59（小）m³，合计36.21m³，停泵压力44.0MPa。

第二次加砂一般排量4.6m³/min，破裂压力66.871MPa，加砂压力62.32MPa，前置液214（42+172）m³，携砂液286.5m³，加砂1.84（粉）+25.55（细）+21.32（小）m³，合计48.71m³，停泵压力45.3MPa，施工曲线如下：

图1  G12井压裂施工曲线

4、结论与建议

（1）应用粉陶沉降、变粘度、变排量控制缝高技术和二次加砂技术在G12井成功应用，取得了较好的压裂效果。

（2）建议拐子湖凹陷压裂下一步做好选井选层研究以及裂缝监测技术应用。

参考文献：

[1]贾振华.内蒙砂砾岩储层压裂技术研究与应用[J].内蒙古石油化工，2015.（6）：110.

作者简介：

潘卫东（1971- ），本科，工程师，现主要从事油气井增产方面工作。