低渗透油田老井蓄能压裂工艺技术探析

李怀谷

摘要：低渗透度油田存在储层物性相对较差、注采关系困难的情况下建立，伴随老井生产和开发时间年限的延长，地层压力不断减小，压裂效果难以得到保障，致使多数油井存在供液能力较弱、低产率和无效。针对该领域以进一步提高地层蓄能能量水平为研究目标，通过对蓄能压裂工艺方式的综合评价、蓄能介质的选择，以及对蓄能液利用量的综合优化，研究已经形成了一种蓄能压裂工艺技术并广泛应用于Y油田，压后一个单井的累增油量大约是普通常规压裂井的2.5倍，很大程度上提高了低渗透率油田老井的产量。

关键词：低渗透;老井蓄能;压裂工艺

引言：低渗透油田蓄层渗透率低，丰度和利用率低，单井生产能力低。目前，我国约有2/3的石油蓄量蓄存在低渗透油田，研究开发低渗透油田具有重要意义。但伴随低渗透油田的持续建设和挖掘，地层压力持续降低，旧化工油井供液能力不断恶化，低产高效工业油井持续增加，使地层压力维持地层压力在适宜的范围内，已成为限制低渗透工业油田开发的关键性因素，为低渗透工业油田建设开发的提供有效途径。

1蓄能方式

所谓固体蓄能技术，一般是指位于低压蓄层区的油井，将固体蓄能利用材料同时注入地下油井一端或地下水井侧的两个蓄能终端，并将具有一定厚度的蓄能介质，直接注入低压蓄层，通过这些蓄能介质在低压地层中的双向渗透、扩散，做到地层压力的双向传递，从而提升低压地层的能源利用率。根据蓄能介质的用途，具体可分为四种类型：

第一，回收能量，即油井关闭后，向周围相应的油井注水。对于能量回收训练，该训练方法具有能量回收效果好、成本低的优点。但由于停井和修井时间长，影响了各区块的产能，蓄能不能从单井计算。第二，井管蓄能，即注水管道直接注水。该方法成本低，注入流量测量准确。但由于油井压力较低，当注入流量压力等于泵的负荷时，蓄能得不到保证。第三，是泵车蓄能，即一般采用小型泵车按一定排量向油井注水。这种方式具有注入速度快、时间短、成本相对较低的优点，但同时也需要有足够的蓄能和水质保证。第四，是压裂蓄能，即在压裂过程中，压裂机将大量大排量的液体以在车组前放置液体的形式泵入蓄层。这种方法注射速度快，效率高。它能准确测量所有注入液体，并能使车组实现快速能量补充，这种方法可应用于造缝、采油和提高采油量起到促进能量补充的作用，但由于其造价高，施工安全和保障措施要求很高[1]。

2 蓄能介质优选

通过试验，利用不同的试验性质，评价了Y油田油井浮油水和油田污水对液相岩心岩石渗透率的总体损害。液相岩心在滑溜水中的平均渗透率仅为0.125md，污水的平均渗透率仅为0.126md，两种不同液体的平均液体体积在岩心中的渗透率概率相同。与其它湿滑污水材料相比，污水材料作为压工艺主要前置液，具有以下主要特点：（1）高摩阻，能有效提高裂缝的净化水压。（2）由于内杂质和废弃物含量高，可直接对临时封堵起到保护作用，形成复杂的裂缝，增加渗漏管和油池的排水面积。（3）降低生产成本，从地下取水，通过注水将原材料流回地下，实现节能环保的污水再利用。综上所述，最佳的解决方案是采用新型污水液压蓄能泵作为蓄能专用泵，可用于污水快速压裂蓄能。

2.1污水蓄能压裂工艺

2井位于砂体边缘。主力f储层三次压裂。井周围有井，吸水性差。本试验输砂工程为：污水91m3+滑水7.2m3+污水7.2m3+滑水7.2m3+瓜尔胶携砂液41.5m3+10.1m3支撑剂+置换液5.2m3（一期）+停泵30min+高压暂堵剂+污水91m3+滑水7.2m3+污水7.2m3+滑水7.2m3+瓜尔胶携砂液54.5m3+12.8m3支撑剂+置换液5.9m3（二期）。总液体体积331.5m3，支持剂量22m3。

2.2蓄能液用量优化

蓄能液的优化利用一般可以通过数值模拟技术的分析来判断和确定。然而，在数值模拟过程中需要更多的实践数据和工作任务量，蓄层的早期地质描述有时不够完善，很可能直接致使模拟结果的产生较大的误差[2]。运物料平衡方程推导出合理的蓄能流体使用计算方法，能够在一定程度上提升工效。其一明确一个区块地层压力维持水平合理范围，从而按照蓄层实际检测到的压力计算出合理的蓄能液量。依照物料平衡方程法得出：

① NpBo+WpBw-WiBw=NCeBoiΔP

② Bo=Boi·eco（Pi-P）

③ Bw=Bwi·eCw（Pi-P）

将式算式②与算式③带到算式1得出结果为Np=NCe（Pi-P）/eCo（Pi-P）+（WiWp）·e-（Co-Cw）（Pi-P）·Bwi/Boi，算式④

对④式求Np对P的导数，并令其等于零，可得到一个P值，即为地层合理压力保持水平P1。由求得的合理地层压力P1和测得的目前实际地层压力P2可得到ΔP=P1-P2⑤将式⑤带入式①，依据预测的产量值，就能知道当前情况所需蓄能液数值。

Np——累计产油量约为104吨，Wp——累计产水量约为104吨;Wi——累计注水量约为104吨，N——原油地质储蓄量约为104吨，Bo——原油容积参数，Boi——原始原油容积参数，Bw——水体积参数，Bwi——水原始容积参数，Co——原油压缩参数，1/MPa，Cw——水压缩参数，1/MPa，Ce——综合压缩参数，1/MPa，Pi——油藏原始地层压力，MPa，P——油藏储蓄层地层压力，MPa。

3应用效果

Y油田孔隙度和渗透率分别为14%和6.5%× 10-3μm2，属于低渗透油田。在无效注采区块进行了自蓄能和压裂蓄能测试。均单井蓄能容量2155m3，单井加砂面积49m3。压裂后前期平均单井压力增到5.5MPa，均单井累计增油量为362t，是常规压裂的2.5倍，壓裂效果显著。

5 结语

多模蓄能的合成能提升地层的储蓄能量;污水蓄能可有使得成本减少;应用物料平衡法优化蓄能液量便捷、优化，并有助于实际施工效率的提升，老井成型蓄能压裂技术为指导低渗透油田的发掘的技术支撑。

参考文献：

[1]涂小娟，丁飞，张克瑞，马哲，高飞虎.  低渗透油田开发效果的主要影响因素与对策[J]. 化学工程与装备. 2019（08）：151-152.

[2]谢晶，罗沛，秦正山，罗毓明.  水驱油藏合理地层压力确定方法综述[J]. 内江科技. 2019（04）：22-24.