A油田低效水平井重复压裂技术研究

周海军

（大庆油田有限责任公司第十采油厂，黑龙江大庆 163000）

1 问题提出

低渗透油田的开发过程中，水平井起到了至关重要的作用，但随着开发时间的推移，导致水平井产量递减速度较快，主要是由于水平井压裂后裂缝导流能力降低或失效，没有充足的能量供给。为此需要对水平井重复压裂技术进行深入研究，对于水平井提产提效具有重要意义。

2 水平井重复压裂的选井条件

对水平井重复压裂地层进行评估，一般需要考虑重复压裂井的现状。评估上次压裂裂缝有效程度及失效原因，是否由于初次压裂的裂缝规模不够或支撑剂破碎严重导致产量的下降。通过评估，获取重复压裂施工所需的信息和参数，诸如地层是否具备期望的生产能力、累积产量及期望的采收率，裂缝导流能力大小，确定支撑剂在缝内的状况，裂缝支撑缝高是否适当以及压裂液与地层的配伍性等。针对低效水平井重复压裂，具备以下条件：

（1）有一定的地质储量，储层具有足够的剩余储量是重复压裂后提高产量的物质基础，对于那些剩余可采储量不充分的井，是不具备重复压裂条件的。采出程度较低，初期产量高，递减率较大，同时注采关系完善，具有较高的压力系数，地层压力也是影响重复压裂井有效期长短的关键，较高的地层压力能有效的保持产能的稳定。

（2）初次压裂分段的间距要大于80m。由于初次压裂的分段间距较大，旧的射孔簇之间将存在未有效改造的区域，对这些区域进行暂堵压裂，注入暂堵剂封堵已有裂缝，可有效地提高重复压裂的改造范围。

（3）初次压裂规模较小，大部分初次压裂裂缝没有得到有效的支撑。虽然初次压裂裂缝达到了改造的范围，但是由支撑剂铺置不充分或破碎等原因导致裂缝的导流能力下降，在重复压裂压开新缝的同时也可以考虑重新压开原有裂缝，增加支撑剂的规模，提高裂缝的有效导流能力。

（4）水平井部分井段尚未射孔压裂。优选固井质量到良好井段，且具有较好的储量和厚度，可以考虑在此处射孔压裂提高水平段的动用范围。

3 低效水平井重复压裂提产方法研究

3.1 加密布缝，提高缝控储量

针对长射孔井段射孔较少的水平井，根据储层的油藏特征、剩余油分布情况，结合注采关系，合理避开主流线方向，交错布缝，对间距大层段补孔加密布缝，开启新裂缝，缩小裂缝段间距，增加裂缝扫油面积，提高人工裂缝导流能力。为最大程度发挥水平井的优势，按照水平井储层的选井选层和控制标准，裂缝半长以控制砂体为目标，结合砂体展布特征，优化半缝长80～150m，同时进行缝高预测，能穿层的按照穿层设计，实现整个储层段的立体改造，实现砂体有效控制，整体增加缝控储量。

3.2 应用缝内暂堵转向，增大裂缝控制面积

结合低效水平井各段产油情况，针对含水高井段采用暂堵转向压裂，通过暂时性封堵老缝，在裂缝壁面及前端形成瞬时暂堵，提升裂缝内净压力，迫使新裂缝在砂体其它部位开启，形成复杂的网络裂缝，增大泄油面积提高裂缝对砂体的控制程度。室内实验表明暂堵剂封堵率达99.5%以上，承压强度大于40MPa，3h以后便可完全溶解，对储层伤害较小。

3.3 应用双封单卡压裂工艺逐段进行改造，保证每段充分改造

针对射孔长度3～5m，且有一定隔层，优选双封单卡分段压裂工艺。该工艺具有改造针对性强、选层灵活的特点，并配套了井下防喷工艺（压控防喷阀），实现带压上提，满足施工需求。

通过对朝阳沟油田岩芯伤害评价，选取天然岩芯，对扶余低渗储层进行短期基质伤害试验，结果表明缔合压裂液岩芯伤害率低于常规胍胶压裂液（见表1）。因此优选缔合压裂液，适合现场大排量在线连续混配，降低配液工作强度，提高压裂施工时效，缩短施工周期。

表1 缔合压裂液与胍胶压裂液综合性能对比表

通常闭合压力≤28MPa，选用优质石英砂（粒径20～40 目）；28＜闭合压力＜32MPa，选用全石英砂试验（粒径20～40 目）；闭合压力≥32MPa，选用石英砂80%+尾追陶粒20%（抗压52MPa）。统计朝阳沟油田初次压裂平均停泵压力12.8～13.5MPa，计算闭合压力26.7～27.4MPa，支撑剂全部优选为20～40目优质石英砂。

4 现场应用效果

为了探索低渗透油田低效水平井提产途径，2020年以来选取3口井开展水平井重复压裂试验，采取“补孔加密布缝，老缝暂堵转向”的方式，应用双封单卡压裂工艺逐段进行改造。通过补射新层段，增加水平段改造长度，压裂改造段数由4段提高到8段（见表2），改造长度由24m提高到48m；缩小裂缝段间距，压裂段间距由60m 减少至30m，提高裂缝控制体积。平均单井初期日增产4.5t，取得了较好的增油效果。

表2 水平井重复压裂施工参数成果表

以A1 井为例，渗透率4.5mD，有效孔隙度为17.0%，含油饱和度58%，投产初期日产油7.3t，5 年后递减为日产油1.1t。通过补射新层段，增加水平段改造长度，压裂改造段数由5 段提高到12 段，改造长度由25m提高到45m，压裂液用量3522m3，支撑剂545m3（见表3），纤维暂堵剂用量525kg。通过对A1 井3 个层段井下微地震监测，结果显示平均缝长310m，缝宽80m，缝高15m（见表4），改造有效SRV87×104m3，裂缝展布较好（见图1、图2）。改造初期日产液12.0t，日产油6.2t，含水48.7%，半年后保持日产油4.5t的生产水平。

表3 A1井压裂施工成果表

表4 A1井裂缝监测解释成果表

5 结论与认识

通过低效水平井对间距大层段补孔加密布缝，开启新裂缝，缩小裂缝段间距，增加裂缝扫油面积；通过老缝暂时性封堵，迫使新裂缝在砂体其它部位开启，提高裂缝对砂体的控制程度。采取“补孔加密布缝，老缝暂堵转向”的方式，应用双封单卡压裂工艺逐段进行改造，从压后水平井产量来看，压后效果较好，能够有效提高水平井产能。低效水平井重复压裂提产方法是有效的，具有很好的推广应用前景。