摘要：確定了油井合理壓裂層段和壓裂時機，給出了壓裂選井選層原則。并提出了壓裂設(shè)計工藝優(yōu)化和適用條件。結(jié)合精細地質(zhì)研究成果及開發(fā)動態(tài)分析，依據(jù)油藏壓裂評價模型，探索特高含水期一定井網(wǎng)條件下整體壓裂優(yōu)化技術(shù)。通過壓裂減小層間滲透率變異系數(shù)，優(yōu)選對應(yīng)壓裂層位進行改造，改善平面注采關(guān)系，提高整體挖潛效果，對指導(dǎo)油田難采儲量有效動用具有重要作用。

　　關(guān)鍵詞：特高含水期 壓裂選層原則 工藝優(yōu)化和條件

　　Abstract: the oil well determine reasonable fracturing layer segment and the refracturing time, given the fracturing of selecting well choose layer principle. And put forward the fracturing design process optimization and application conditions. Combined with fine geologic research results and the development of the dynamic analysis, based on the reservoir fracturing evaluation model, explore high water cut period must be well nets condition overall fracturing optimization technique. Through the fracturing decrease permeability coefficient of variation between layers, and to select a corresponding modification of fracturing, improve the plane injection-production relation, improve the overall tap the effect of oil reserves are effective guidance to use has an important role.

　　Keywords: high water cut period choose layer fracturing process optimization and the principle of conditions

　　中圖分類號：P412 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1壓裂層段的確定及壓裂的時機

　　(1)壓裂層段的確定。要取得較好的壓裂增產(chǎn)效果，應(yīng)選擇厚度大、動用差，油水井連通好，壓力水平較高的中、低滲透層進行壓裂。但是油田全面機械開采后，分層測試資料較少，要完全根據(jù)分層測試的小層產(chǎn)液、含水和壓力資料準確地確定壓裂層位非常困難。為此，經(jīng)常采用動靜結(jié)合的方法，即利用油層靜態(tài)資料和調(diào)整井、加密井水淹層解釋資料以及注水井吸水剖面資料，確定壓裂層段。

　　(2)壓裂的時機。實踐過程中發(fā)現(xiàn)，在地層條件和壓裂工藝及參數(shù)相近的情況下，壓裂效果的好壞與壓裂井的地層壓力值有著密切的關(guān)系。地層壓力在原始地層壓力附近時，可獲得最佳效果，地層壓力過低或過高都不會獲得最佳效果。

　　2油井壓裂選井選層原則

　　全井產(chǎn)液量低、含水低;壓裂層段厚度大，具有一定的儲量，且動用程度低或未動用;油水井連通好，油層壓力水平在原始地層壓力附近;層間矛盾大的井中動用較差的中、低滲透層。油層受污染堵塞，不完善或完善程度低的井;非均質(zhì)性嚴重的厚油層內(nèi)未水淹或低水淹部位和砂體平面變差部位;油水井連通好，但水井吸水差的井先改造水井，待注水受效后再壓裂油井對應(yīng)層段;原井網(wǎng)水井不發(fā)育或注水差，加密井轉(zhuǎn)注后增加了注水井點，補充了地層能量的低滲透差油層;具有壓裂工藝水平所要求的良好隔層;套管無損壞，壓裂層段套管外無竄槽。

　　3特高含水期壓裂設(shè)計及優(yōu)化

　　3.1壓裂模型選取

　　根據(jù)低滲透油藏滲流力學(xué)基礎(chǔ)可知，二維彈性介質(zhì)和壓縮流體的油水兩相流數(shù)學(xué)模型[1]：

　　式中：K為地層滲透率，μm2;Kw，Ko分別為油、水的相對滲透率;μm2，Bo、Bw分別為油、水的體積系數(shù);μo、μw分別為油、水的黏度，mPa·s;p為地層壓力，MPa;λ為啟動壓力梯度，MPa·m。So，Sw分別為含油飽和度和含水飽和度;qw，qo分別為油、水的體積流量， rn3;Φ為孔隙度，%。

　　3.2壓裂規(guī)模優(yōu)化設(shè)計

　　根據(jù)某區(qū)塊儲層地質(zhì)特點和井網(wǎng)部署情況，應(yīng)用以上模型模擬軟件對壓裂參數(shù)進行了優(yōu)化[2]。見圖1。室內(nèi)模擬研究表明，裂縫導(dǎo)流能力對增產(chǎn)效果的影響較小，因此，在優(yōu)化過程中主要對裂縫規(guī)模進行優(yōu)化，確定合理的壓裂規(guī)模，更好的匹配井網(wǎng)。

　　圖 1平均單井累計產(chǎn)量隨裂縫導(dǎo)流能力的變化

　　3.3壓裂施工工藝優(yōu)化

　　對于厚油層內(nèi)存在穩(wěn)定結(jié)構(gòu)界面的油層采取定位平衡壓裂方式，挖潛厚油層內(nèi)變差部位剩余油。對于厚油層內(nèi)沒有結(jié)構(gòu)界面的油層采取投臘球選擇性壓裂方式，同時增大砂量，單縫加砂量加大到常規(guī)的2倍以上。壓裂與堵水措施結(jié)合，一方面通過壓裂提高差油層生產(chǎn)潛力，另一方面通過堵水控制高壓、高含水層產(chǎn)水量，做到提液與控液、增油與降水相結(jié)合。

　　(1)壓裂管柱。某區(qū)塊的油藏溫度65.0℃，且該試驗區(qū)塊壓裂規(guī)模相對較大，且改造層段相對較薄，設(shè)計采用封隔器耐壓55MPa分層壓裂管柱，實現(xiàn)單卡單壓，無法卡開的層段采取多裂縫的壓裂方式。

　　(2)施工參數(shù)。為保證裂縫的有效支撐，應(yīng)用水力裂縫模擬軟件進行數(shù)值模擬。一是根據(jù)區(qū)塊需控縫高造長縫的要求，確定施工排量為2.2-3.0m3/min;二是優(yōu)化了加砂程序，確定采用連續(xù)梯度加砂方式，以保證最佳的支撐剖面，加砂比依次為14%-21%-28%-35%-42%，平均砂比為27.5%。

　　(3)油層保護措施。針對某區(qū)塊油層低孔、低滲，易水敏且原油物性差，壓裂施工易傷害油層的問題，在保護油層方面應(yīng)用以下幾項措施。一是應(yīng)用低溫破膠體系實現(xiàn)使壓裂液施工后快速破膠;二是壓裂后采用油嘴控制放噴、強制閉合工藝，快速返排壓裂液;三是壓裂液中加入高效助排劑，使得壓裂液易于返排。

　　(4)支撐劑。某區(qū)塊某油層的埋藏深度在900-1300m，閉合壓力在23-27MPa之間，考慮生產(chǎn)井生產(chǎn)時井底流壓為3.0MPa，作用在支撐劑上的有效閉合應(yīng)力為20-24MPa，根據(jù)支撐劑室內(nèi)檢測數(shù)據(jù)和使用標準，確定油井支撐劑采用Φ0.425-0.85mm石英砂。

　　(5)效果評價。通過整體壓裂優(yōu)化設(shè)計，統(tǒng)計某區(qū)塊壓裂20口井，統(tǒng)計投產(chǎn)較早的13口井取得了較好效果，達到了產(chǎn)能目標。

　　4壓裂工藝及適用條件

　　在確定壓裂方式時，可以一口井單獨采用一種壓裂工藝，也可以在一口井內(nèi)根據(jù)各個壓裂層段的不同特點，選擇不同的壓裂方法，把它們組合起來處理一口井，也可以在同一壓裂層段內(nèi)組合使用。

　　(1)普通壓裂。壓裂層含水低，隔層條件好(目前要求隔層厚度大于1.5m，視隔層條件和地應(yīng)力狀況而定)，可以單獨構(gòu)成一個壓裂層段的一般采用普通壓裂技術(shù)。

　　(2)多裂縫壓裂。壓裂層多，隔層薄，不能單卡的層段可采用多裂縫壓裂技術(shù)。多裂縫壓裂是在普通壓裂技術(shù)上發(fā)展起來的一種油層改造技術(shù)，它不受射孔孔密的限制，適應(yīng)性強。其原理是在一個壓裂層段內(nèi)，利用先壓開的油層吸液能力大的特點，壓完一層后，在較低的壓力下擠入一定數(shù)量的高強度暫堵劑(該暫堵劑在開發(fā)生產(chǎn)時可自行解堵)，封堵已壓開層位的炮眼，迫使高壓壓裂液轉(zhuǎn)向，進入其它油層，壓開第二層，然后再封堵、再壓裂，達到在一個壓裂層段內(nèi)壓裂多層、形成多條裂縫的目的。適用條件：一個壓裂層段內(nèi)有2個以上要改造的目的層。

　　(3)選擇性壓裂。壓裂層厚度大，層內(nèi)水淹不均勻或多層合壓高含水層的井可采用選擇性壓裂技術(shù)。選擇性壓裂就是利用油層非均質(zhì)性特點造成的不同油層或不同部位吸液能力的差異，把一種可溶劑暫堵劑隨攜帶液擠入井內(nèi)，將不需要壓裂的主產(chǎn)產(chǎn)液層或部位的炮眼暫時封堵，迫使高壓壓裂液進入低產(chǎn)層或部位，形成裂縫，達到改造油層的目的。適用條件：油層經(jīng)過壓裂后形成水平裂縫的非均質(zhì)油層。具體條件為：一是對于層內(nèi)非均質(zhì)嚴重、以結(jié)構(gòu)界面為界水淹差異大、射開厚度大的厚油層，可以采取選擇性壓裂，達到挖潛層內(nèi)剩余油的目的;二是對要改造目的層與高含水層交錯分布而封隔器又卡不開的油層;三是對重復(fù)壓裂層通過堵塞原裂縫而在油層其它部位(層)形成新裂縫。

　　(4)限流法壓裂。油層多、厚度小、隔層薄，壓裂少數(shù)幾個層很難達到產(chǎn)能標準的新井可采用限流法壓裂完井技術(shù)。限流法壓裂是在嚴格控制射孔炮眼數(shù)量，并提供足夠排量的前提下，利用最先被壓開層吸收壓裂液時產(chǎn)生的炮眼摩阻，大幅度提高井底壓力，進而迫使壓裂液分流，使破裂壓力接近的其它油層相繼被壓開，達到一次處理多個油層的目的。

　　(5)定位平衡壓裂。常規(guī)射孔井中，壓裂目的層多，隔層薄，欲定點形成裂縫或壓裂目的層與高含水層之間的夾層薄(夾層厚度小于1.5m)，或欲對高含水厚油層中存在0.5m以上穩(wěn)定物性、巖性夾層的低含水部位進行壓裂時，可采用定位平衡壓裂技術(shù)。定位平衡壓裂是利用定位平衡壓裂封隔器的長膠筒和噴砂體控制目的層的吸液炮眼數(shù)量和位置，達到裂縫定位、壓開破裂壓力相近的各目的層及保護薄夾層的目的。適用條件：水淹層與目的層之間夾層厚度小于0.4m的低滲透油層;具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)界面水淹不均勻的非均質(zhì)厚油層。此外，壓裂工藝還有脫砂壓裂、高能氣體復(fù)合壓裂、二氧化碳壓裂以及斜直井分層壓裂等。

　　5結(jié)束語

　　結(jié)合油井動態(tài)反映和單井油水關(guān)系、斷層發(fā)育等實際情況，對區(qū)塊生產(chǎn)動態(tài)研究，綜合分析，確定壓裂層段。應(yīng)用整體壓裂優(yōu)化技術(shù)，能夠有效提高單井產(chǎn)量、控制區(qū)塊含水率。通過壓裂減小層間滲透率變異系數(shù)，改善吸水剖面，在油井上優(yōu)選對應(yīng)壓裂層位進行改造，改善平面注采關(guān)系，提高整體挖潛效果。

　　參考文獻：

　　[1] 羅英俊，萬仁溥.采油技術(shù)手冊[M].北京;石油工業(yè)出版社，2005.

　　[2] 陳鐵龍.油田穩(wěn)油控水技術(shù)論文集[M].北京;石油工業(yè)出版社，2001.