弱交聯(lián)壓裂技術(shù)在吐哈油田探究和應(yīng)用

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1、弱交聯(lián)壓裂技術(shù)在吐哈油田探究和應(yīng)用【摘要】隨著油田進(jìn)入中高含水期，開(kāi)發(fā)對(duì)象由物性較好的儲(chǔ)層逐漸向薄、差儲(chǔ)層轉(zhuǎn)變，為了進(jìn)一步挖掘產(chǎn)能,尋找和開(kāi)采剩余油富集區(qū)及未動(dòng)用的二三類層和前期合層壓裂動(dòng)用差的層（包括重復(fù)壓裂）。為了降低成本和提髙壓裂時(shí)效，油公司提出了小型壓裂技術(shù)路線。吐哈油田溫米油區(qū)針對(duì)前期薄層壓裂壓后含水上升，增產(chǎn)效果不佳的情況下急需尋求一種理想的方式來(lái)有效控制裂縫形態(tài)，最大限度發(fā)掘可動(dòng)用儲(chǔ)量，提出了弱交聯(lián)體系的小型壓裂思路，其主要目的是控制小規(guī)模的裂縫形態(tài)，防止溝通底水和注水前沿。其主要的特征和技術(shù)難點(diǎn)：①具有單層薄、儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，壓裂后形成的裂縫有效支撐程度低

2、，②儲(chǔ)隔層應(yīng)力差較小，通過(guò)常規(guī)工藝參數(shù)不易控制裂高，在無(wú)明顯隔層條件下很容易溝通底水?！娟P(guān)鍵詞】弱交聯(lián)壓裂液低砂比小液量壓裂1技術(shù)方案的可行性論證1.1問(wèn)題的提出溫米油田該區(qū)塊所要壓裂的儲(chǔ)層一是層?。ㄗ畋?m左右），有的離底水或是水淹層近，且無(wú)明顯隔層阻擋，施工中縫高容易失控而溝通下部水層；二是對(duì)應(yīng)注水前沿很近，要求造短縫（最短30m）。對(duì)比該區(qū)塊前期壓裂效果發(fā)現(xiàn)：常規(guī)的壓裂手段很難控制裂縫，壓后含水量直線上升。為了有效改造該類薄層，提高儲(chǔ)層動(dòng)用程度，特提出了弱交聯(lián)小規(guī)模壓裂思路，保證裂縫形態(tài)，防止溝通水線。1.2小型壓裂機(jī)理研究1.2.1主要存在技術(shù)難點(diǎn)(1)具有層薄、橫

3、向連續(xù)性差、儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重的特點(diǎn)。壓裂后形成的裂縫縫寬窄、縫長(zhǎng)受限，施工難度大，高砂比加砂困難、易砂堵。(2)儲(chǔ)隔層應(yīng)力差較小，通過(guò)常規(guī)工藝參數(shù)控制縫高難度較大，壓后油層內(nèi)裂縫的有效支撐性差，設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工難度大。對(duì)于目的層離底水近的情況常規(guī)手段很難以有效控制。1.2.2影響縫高因素裂縫垂向延伸受地應(yīng)力差、施工排量、壓裂液粘度、儲(chǔ)層厚度等因素影響，通常認(rèn)為在壓裂施工中對(duì)縫高影響最大的是儲(chǔ)隔層的地應(yīng)力差，但可以通過(guò)控制排量、壓裂液粘度等工藝參數(shù)來(lái)控制縫高過(guò)度延伸。(1)地應(yīng)力差與裂縫高度的關(guān)系隨地應(yīng)力差的減小，造縫高度迅速增加，當(dāng)?shù)貞?yīng)力差小于8MPa時(shí)縫高延伸嚴(yán)重，不易控制

4、。(2)施工排量與裂縫高度的關(guān)系油層厚度為5m,儲(chǔ)隔層應(yīng)力差(14MPa)恒定的情況下,排量變化對(duì)造縫高度有一定的影響，排量每增加lm3/min時(shí)裂縫高度增加l-2mo2技術(shù)方案確定1.1施工排量的確定根據(jù)前期善卩勒區(qū)塊薄層壓裂資料，結(jié)合測(cè)井資料分析，按儲(chǔ)層厚度5m,平均地應(yīng)力差8MPa的前提下擬合得出當(dāng)排量大于3m3/min時(shí)裂縫在高度上過(guò)度延伸。綜合該區(qū)塊地質(zhì)特征，排量擬定在2.5-3.0m3/mino2.2壓液體系的確定(1)低粘度壓裂液：常規(guī)壓裂液(0.5%HPG)交聯(lián)后凍膠粘度在350mp?s左右，該區(qū)塊可采用弱交聯(lián)體系，凍膠粘度在150-200mp.So(2)低

5、粘度清潔壓裂液：控制可弱交聯(lián)后的清潔壓裂液，攜砂性能對(duì)比常規(guī)來(lái)說(shuō)稍差。(3)低粘度低聚物壓裂液：控制低聚物壓裂液弱交聯(lián)后粘度在150mp?s左右。2.3支撐劑性能參數(shù)確定(1)石英砂：粒徑均值619mm；體積密度1.59g/cm3；視密度2.63g/cm3；沉降速度水12.65cm/s,基液0.33cm/s。(2)覆膜支撐劑：粒徑均值658mm；體積密度1.56g/cm3；視密度2.4g/cm3；破碎率(52MPa)1.24%；沉降速度水10.16cm/s,基液0.21cm/so(3)陶粒：粒徑均值：630mm；體積密度1.65g/cm3；視密度3.08g/cm3；破碎率(

6、52MPa)3.52%；沉降速度水14.17cm/s,基液0.52cm/s。3小型壓裂方案的實(shí)施1.1施工參數(shù)溫米油田四口井的施工參數(shù)(表1)。通過(guò)對(duì)第一輪四井次的施工方案進(jìn)行論證和壓后總結(jié)，確定基本參數(shù)：(1)排量在3.0m3/min左右；(2)施工最高砂比可以優(yōu)化為35%；平均砂比20%左右;(3)進(jìn)一步優(yōu)化前置液量。3.2主要技術(shù)特點(diǎn)突破常規(guī)加砂壓裂泵注方式，采用低前置液，低砂比，低排量施工，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)壓力變化微調(diào)排量，充分保證裂縫形態(tài)。對(duì)于溫米區(qū)塊(裂縫延伸壓力梯度0.0175MPa/m)采用低前置液低砂比施工最主要的優(yōu)點(diǎn)是在裂縫剛開(kāi)啟的時(shí)候就開(kāi)始填砂，既可保證縫髙縫

7、長(zhǎng)不會(huì)過(guò)度延伸，又可以有效降濾，達(dá)到寬短縫的施工目的。4結(jié)論及認(rèn)識(shí)弱交聯(lián)、低砂比、低排量、小液量壓裂思路是在溫米采油廠首推的一項(xiàng)原創(chuàng)技術(shù)，經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化和完善基本上可以應(yīng)用于吐哈油田溫米油區(qū)的薄層寬短縫壓裂。(1)根據(jù)不同區(qū)塊地應(yīng)力大小及壓裂層厚度，結(jié)合縱向上隔層條件及離注水前沿距離優(yōu)化施工參數(shù)，確定最佳裂縫形態(tài)。(2)對(duì)于油藏要求的較大規(guī)模的裂縫(縫長(zhǎng)＞80m),綜合考慮隔層條件及注水井波及范圍，優(yōu)化參數(shù)及液體配方，保證液體體系能完全滿足儲(chǔ)層要求。(3)開(kāi)展不同粘度下液體抗剪切、攜砂性能的研究，綜合儲(chǔ)層參數(shù)，優(yōu)化液