重復(fù)壓裂技術(shù)講座2004

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1、重復(fù)壓裂技術(shù)張士誠王鴻勛石油大學(xué)（北京）2004年7月一、重復(fù)壓裂技術(shù)的進(jìn)展已壓裂過的層段，由于油藏或工藝方面原因，產(chǎn)量遞減到需要進(jìn)行二次或更多次壓裂，才能維持設(shè)計產(chǎn)量，這種壓裂作業(yè)稱為重復(fù)壓裂。或者說同井同層再次壓裂就是重復(fù)壓裂（以下簡稱復(fù)壓）。重復(fù)壓裂的定義國外重復(fù)壓裂技術(shù)的發(fā)展直到80年代末，復(fù)壓的主要目的是在一次壓裂的基礎(chǔ)上，獲得比原來裂縫導(dǎo)流能力與縫長要高要長的復(fù)壓裂縫。1987年,瓦賓斯基等人對美國能源部多井實驗場C透鏡狀砂體的三口實驗井進(jìn)行了應(yīng)力測試研究，結(jié)果證實了應(yīng)力場改變的提法。1994年，賴特等人進(jìn)一步證實了在同一井段中初次壓裂形成的填砂裂縫

2、所引起的地應(yīng)力變化，使復(fù)壓的裂縫在傾角及方位上都有改變，實驗證明，經(jīng)過復(fù)壓，水力裂縫方位與傾角發(fā)生變化，使裂縫向未曾泄油區(qū)域發(fā)展，從而溝通了新的微隙。有利于儲量的動用，也增加了油氣井的產(chǎn)能。1999年，里夫斯等人對GRI重復(fù)壓裂的研究進(jìn)行了總結(jié)。認(rèn)為目前業(yè)界復(fù)壓經(jīng)驗較混亂，應(yīng)當(dāng)在選井、問題的診斷及工藝選擇與設(shè)計方面下大功夫，才能取得重復(fù)壓裂的成功。對于復(fù)壓潛力大的選井工作，氣井低產(chǎn)的原因，開發(fā)非壓裂的復(fù)壓技術(shù)這幾個關(guān)鍵問題，如能取得技術(shù)上的改善，重復(fù)壓裂仍然是具有活力與效益的方法。2000年，塞布里斯于匯總了巴爾奈特裂縫性頁巖氣層三口井的復(fù)壓轉(zhuǎn)向成功經(jīng)驗及工作方

3、法。得出結(jié)論：通過復(fù)壓，改變水力裂縫的轉(zhuǎn)向，可以使產(chǎn)量成倍地增長。2001年與2003年，關(guān)于科羅拉多州瓦騰貝爾格油田科德爾致密砂巖氣層及堪薩斯西南切斯特油井復(fù)壓成功經(jīng)驗的文章分別被發(fā)表。結(jié)論重復(fù)壓裂可獲得很好的增產(chǎn)效果；水力裂縫周圍應(yīng)力場換向，復(fù)壓的裂縫在傾角及方位上會有改變；選井、問題的診斷、工藝選擇與設(shè)計決定復(fù)壓是否成功；復(fù)壓成功的關(guān)鍵在于如何選井。二、重復(fù)壓裂的選井主要內(nèi)容（1）開發(fā)有效、省錢并可靠的復(fù)壓井的選井方法；（2）對形成低產(chǎn)的不同原因進(jìn)行識別與分類；（3）開發(fā)非壓裂增產(chǎn)技術(shù)；重要法則：“85/15”選井條件：分別從油藏性質(zhì)與完井效率分析油氣井動

4、態(tài)，潛力井為高滲透率且具有高表皮系數(shù)的井。分析方法：比較生產(chǎn)動態(tài)法構(gòu)成認(rèn)定法生產(chǎn)樣板曲線擬合法在一定生產(chǎn)區(qū)塊內(nèi)，對比每口井與其周圍井的生產(chǎn)動態(tài)，查明哪些低產(chǎn)井可以作為復(fù)壓的對象。把井的生產(chǎn)動態(tài)分成幾個階段，以洞察其成為低產(chǎn)井的原因。比較生產(chǎn)動態(tài)法缺點：不能明顯地區(qū)別某些處于高滲透率帶的高產(chǎn)井，可能改善成為在經(jīng)濟(jì)上最有利的復(fù)壓井。因此，不能單獨(dú)使用生產(chǎn)對比法來區(qū)分油藏物性變化或完井傷害的影響。生產(chǎn)樣板曲線是由計算結(jié)果繪制成的系列圖版。雙對數(shù)座標(biāo)上無因次產(chǎn)量與無因次時間形成包括半縫長、滲透率、有效厚度參數(shù)在內(nèi)的若干曲線，系列圖版中有油氣藏形狀、表皮系數(shù)及可變壓縮系數(shù)

5、、粘度對油氣井生產(chǎn)動態(tài)影響的各種圖版。將油氣井產(chǎn)量隨時間的變化繪制于圖版相同的座標(biāo)系上，與系列圖版相對比，擬合較好的參數(shù)，即油氣井的實際參數(shù)，如表皮系數(shù)的大小、滲透率的高低等。如此可分析出壓裂井動態(tài)的影響因素。生產(chǎn)樣本曲線擬合法缺點：此方法的不足之處首先它是對單層研制出來的，用于多層可能使分析結(jié)果失去正確性；其次是由于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性以及輸出數(shù)據(jù)的相互依賴性，很難得出唯一的結(jié)果，最后，使用此法需要知道每口井油氣層的有效厚度，這樣就需要大量的解釋工作，以及對巖性的評價工作，從而增加了費(fèi)用。并行運(yùn)用三個方法的流程圖各種方法所需資料數(shù)據(jù)匯總表對綠河盆地恩羅昂油氣公司

6、經(jīng)營的約300口開采弗蘭蒂爾地層進(jìn)行復(fù)壓選井。儲層性質(zhì)見下表：選井實例三種選井方法結(jié)果比較：結(jié)果表明：選出來的候選井并不一致，每種方法選出來的井，只是用這種方法挑選出來屬于較好的，對于其他方法，這些井就不是較好的候選井，各有自己選擇的著重點。生產(chǎn)動態(tài)法選出的是產(chǎn)量較低的井，構(gòu)成認(rèn)定法選出的是次好的井，生產(chǎn)樣板曲線擬合法選出的是最有潛力的井。對復(fù)壓井真接獲利的是那些累積產(chǎn)量非常高及進(jìn)行過大型壓裂的井。經(jīng)上述分析后，再對可能屬于15%-20%的應(yīng)優(yōu)先考慮的候選井進(jìn)行審查。其目的是確定它們在復(fù)壓中可能出現(xiàn)的其它情況，從而制定出復(fù)壓步驟與設(shè)計。確定出要進(jìn)行復(fù)壓的目的層，

7、設(shè)計好施工步驟，即可估算所需費(fèi)用，及進(jìn)行增產(chǎn)量預(yù)測。最后對復(fù)壓井進(jìn)行試井，試井步驟要簡化，且盡量減少花費(fèi)、節(jié)約時間。選井步驟：（1）首先分析前次壓裂的具體情況及壓后生產(chǎn)動態(tài)；（2）如果還有可能通過措施改善油氣井的生產(chǎn)情況，針對先前壓裂所出現(xiàn)的問題加以改進(jìn)；（3）現(xiàn)場工程師應(yīng)保證設(shè)計的壓裂液的流變性，實時地對工藝措施進(jìn)行有效地修正。審查某井能否成為復(fù)壓對象，必須考慮幾個因素，目的是對前次增產(chǎn)措施進(jìn)行批判地學(xué)習(xí)，以免重蹈過去的錯誤：注意事項：（1）對上次壓裂措施中的電子儀器與作業(yè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行全方位的復(fù)查，做一次完整的凈壓力分析，不僅包括與壓裂軟件在理論上的擬合，也是對

8、管線阻力損失與不同流變性