双229块新型压裂技术优化与应用

孙鹏

摘要：双229区块构造上位于渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷中南段清水洼陷北部，中央凸起西侧，含油层位主要为砂一段，属中低孔、低-特低渗的油藏。自开发以来，该区块储层压裂改造工艺先后经历了常规油管压裂技术、封隔器滑套分层压裂技术、高液体强度油管压裂技术、套管体积压裂技术、套管体积压裂技术（优化参数）四个阶段。

关键词：压裂技术;油井;储层改造

1 存在问题

受储层物性特征影响，体积压裂已成为双229块最主要的储层改造方式。其原理是在压裂过程中形成一条或者多条主裂缝的同时，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，实现对天然裂缝、岩石层理的沟通，以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝，并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，实现长、宽、高三维方向的全面改造，增大渗流面积及导流能力，提高初始产量和最终采收率。

双229块的分簇方式以1m/簇、簇间距以1m为设计原则，固定分簇和均匀分布的射孔位置，未充分考虑压裂过程中裂缝之间的相互干扰造成的能量损失以及储层顶部、底部、簇间的改造盲区，一定程度上抑制了压裂改造复杂裂缝的形成，影响了压裂的最终效果。

从双229块两组岩心的五敏实验中得出双229块为中-强水敏，油藏的孔喉类型为中孔、细-特细喉油藏。双229块压裂改造过程中，压裂液主要有滑溜水和羟丙基胍尔胶压裂液体系。措施后部分油井表现出返排率较低、油井生产供液能力差等现象。经过判断分析，其主要原因是压裂后压裂液滤液对储层流体和岩石矿物的损害以及滤饼和残渣对支撑裂缝导流能力的污染，以及压裂液与储层流体发生乳化，乳化液分散在通过毛细管和空隙吼道时产生贾敏损害，造成乳化堵塞。因此，需要优选低粘和超高温体系压裂液，并针对性提升压裂液防膨性能，提高压裂液破乳、助排、降阻性能、破乳效果，提高残液自然返排率，有效保护改造储层。

2 壓裂技术改造优化与应用

针对当前双229块体积压裂实施过程中出现的问题和存在的改进空间，提出了根据储层情况优化分簇射孔参数，研究更适合该区块储层的压裂液体系，实现泵注程序连续施工;并以从效益和效果为出发点，根据储层条件和体积压裂先进理论，调整液体和加砂强度，为双229块的储层压裂改造，提供有力的技术支撑。

2.1 优化射孔参数，实现多点干扰起裂，形成复杂裂缝

分簇射孔间距是体积压裂设计的关键参数，簇间距大小对压裂改造具有重要的影响，过小的簇间距设计将导致分簇主裂缝之间的改造区重叠，降低压裂改造效率;过大的簇间距设计则会在主裂缝之间产生未改造区，影响储层的动用程度。因此，合适设计簇间距和射孔位置对提升储层缝网展布区域、提高压后效果具有重要的意义。

体积压裂的最终目标是实现天然微裂缝的大量开启形成立体的网状裂缝，提高储层的改造效果。通过软件模拟过程，在油层相对连续的层位，其单层厚度超过4m的油层，可以开展加大分簇射孔簇间距离，并优化射孔位置的方式。选取了在双229-24-26井、双229-24-30井开展了优化试验。

2018年，在双229块共计实施了分簇射孔套管体积压裂井6井次。其中，双层分簇射孔套管体积压裂井2口，常规射孔与分簇射孔配合套管体积压裂井实施2口，单层分簇射孔套管体积压裂井实施1口。通过6口井的施工参数与生产情况对比，分簇射孔参数优化后压裂投产的两口井初期产量和稳产情况均较前期实施的四口井有不同程度提高，实现了复杂化裂缝，提高储层整体渗流能力。

2.2调整液体配方，增强降阻增排效果，降低储层伤害

通过分析双229块体积压裂实验及生产情况，大液量、大排量是体积压裂的主要特点，而随之带来的是大量高强度压裂液进入地层后对储层的影响。通过返排和生产情况对比发现，绝大多数压裂投产井返排能力和生产供液能力成正比。

结合双229块储层物性和滑溜水加羟丙基胍尔胶压裂液体系的特点，分析出压裂液对储层造成的伤害，主要有以下两点：

一是大量压裂液残渣是压裂液破胶后不溶于水的固体微粒，堵塞地层及裂缝内孔隙和喉道，降低地层和裂缝渗透率，损害地层;二是体积压裂的液体强度和排量较常规压裂成倍增加，加剧了压裂液与地层原油的混合乳化过程，压裂液与地层油或水发生乳化时，乳化液中的分散相在流经地层毛管喉道时产生贾敏效应，堵塞地层。

针对滑溜水胍尔胶压裂液体系对双229块储层的影响，对压裂液体系配方进行了调整，降低压裂液对压裂效果的负面影响。主要采取以下两方面措施对压裂液体系进行调整：

一是采用不溶于水的固体微粒含量、低浓度的新型压裂液增稠剂，有效降低压裂液残渣含量，减小对储层渗透率及裂缝导流能力的伤害;二是开展油水配伍性试验，优化助排剂的体系配方，增加破乳剂含量，降低表面和界面张力，提升压裂液总体性能。

3.认识及结论

3.1通过优化“分段多簇”射孔参数，配合体积压裂能够利用缝间应力干扰促使裂缝转向，产生复杂缝网，合适设计簇间距和射孔位置对提升储层缝网展布区域、提高压后效果具有重要的意义。

3.2超级胍胶作为一种新型的增稠剂，其降阻和携砂性能都有不同程度提高，能够实现压裂液的低残渣率和高返排率;配合优化助排剂成分，在压裂过程中对储层的保护作用发挥明显，在我厂低渗透储层有较广阔的应用前景。

3.3在开展体积压裂过程中，压裂设计与现场实施的紧密结合，实现体积压裂施工的连续性施工，是有效保证充分发挥体积压裂效果的必要手段之一。

3.4大排量、高液量、低砂比是脆性岩石储层开展体积压裂的发展方向。通过大排量、高液量滑溜水打碎储层造成剪切滑移，形成非平面对称剪切裂缝，是获取较高的导流能力的科学手段。

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