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(chéng)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(guò)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(jì)產(chǎn)量，這種壓裂作業(yè)稱(chēng)為重復(fù)壓裂?；蛘哒f(shuō)同井同層再次壓裂就是重復(fù)壓裂（以下簡(jiǎn)稱(chēng)復(fù)壓）。重復(fù)壓裂的定義國(guó)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(lái)裂縫導(dǎo)流能力與縫長(zhǎng)要高要長(zhǎng)的復(fù)壓裂縫。1987年,瓦賓斯基等人對(duì)美國(guó)能源部多井實(shí)驗(yàn)場(chǎng)C透鏡狀砂體的三口實(shí)驗(yàn)井進(jìn)行了應(yīng)力測(cè)試研究，結(jié)果證實(shí)了應(yīng)力場(chǎng)改變的提法。1994年，賴(lài)特等人進(jìn)一步證實(shí)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(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)過(guò)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(chǔ)量的動(dòng)用，也增加了油氣井的產(chǎn)能。1999年，里夫斯等人對(duì)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(yàn)較混亂，應(yīng)當(dāng)在選井、問(wèn)題的診斷及工藝選擇與設(shè)計(jì)方面下大功夫，才能取得重復(fù)壓裂的成功。對(duì)于復(fù)壓潛力大的選井工作，氣井低產(chǎn)的原因，開(kāi)發(fā)非壓裂的復(fù)壓技術(shù)這幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)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(yè)巖氣層三口井的復(fù)壓轉(zhuǎn)向成功經(jīng)驗(yàn)及工作方

3、法。得出結(jié)論：通過(guò)復(fù)壓，改變水力裂縫的轉(zhuǎn)向，可以使產(chǎn)量成倍地增長(zhǎng)。2001年與2003年，關(guān)于科羅拉多州瓦騰貝爾格油田科德?tīng)栔旅苌皫r氣層及堪薩斯西南切斯特油井復(fù)壓成功經(jīng)驗(yàn)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?chē)鷳?yīng)力場(chǎng)換向，復(fù)壓的裂縫在傾角及方位上會(huì)有改變；選井、問(wèn)題的診斷、工藝選擇與設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)有效、省錢(qián)并可靠的復(fù)壓井的選井方法；（2）對(duì)形成低產(chǎn)的不同原因進(jìn)行識(shí)別與分類(lèi)；（3）開(kāi)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(dòng)

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(dòng)態(tài)法構(gòu)成認(rèn)定法生產(chǎn)樣板曲線(xiàn)擬合法在一定生產(chǎn)區(qū)塊內(nèi)，對(duì)比每口井與其周?chē)纳a(chǎn)動(dòng)態(tài)，查明哪些低產(chǎn)井可以作為復(fù)壓的對(duì)象。把井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分成幾個(gè)階段，以洞察其成為低產(chǎn)井的原因。比較生產(chǎn)動(dòng)態(tài)法缺點(diǎn)：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(duì)比法來(lái)區(qū)分油藏物性變化或完井傷害的影響。生產(chǎn)樣板曲線(xiàn)是由計(jì)算結(jié)果繪制成的系列圖版。雙對(duì)數(shù)座標(biāo)上無(wú)因次產(chǎn)量與無(wú)因次時(shí)間形成包括半縫長(zhǎng)、滲透率、有效厚度參數(shù)在內(nèi)的若干曲線(xiàn)，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(duì)油氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)影響的各種圖版。將油氣井產(chǎn)量隨時(shí)間的變化繪制于圖版相同的座標(biāo)系上，與系列圖版相對(duì)比，擬合較好的參數(shù)，即油氣井的實(shí)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(dòng)態(tài)的影響因素。生產(chǎn)樣本曲線(xiàn)擬合法缺點(diǎn)：此方法的不足之處首先它是對(duì)單層研制出來(lái)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(lài)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(duì)巖性的評(píng)價(jià)工作，從而增加了費(fèi)用。并行運(yùn)用三個(gè)方法的流程圖各種方法所需資料數(shù)據(jù)匯總表對(duì)綠河盆地恩羅昂油氣公司

6、經(jīng)營(yíng)的約300口開(kāi)采弗蘭蒂爾地層進(jìn)行復(fù)壓選井。儲(chǔ)層性質(zhì)見(jiàn)下表：選井實(shí)例三種選井方法結(jié)果比較：結(jié)果表明：選出來(lái)的候選井并不一致，每種方法選出來(lái)的井，只是用這種方法挑選出來(lái)屬于較好的，對(duì)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(diǎn)。生產(chǎn)動(dòng)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(xiàn)擬合法選出的是最有潛力的井。對(duì)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(guò)大型壓裂的井。經(jīng)上述分析后，再對(duì)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?cè)趶?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(jì)。確定出要進(jìn)行復(fù)壓的目的層，

7、設(shè)計(jì)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(cè)。最后對(duì)復(fù)壓井進(jìn)行試井，試井步驟要簡(jiǎn)化，且盡量減少花費(fèi)、節(jié)約時(shí)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(dòng)態(tài)；（2）如果還有可能通過(guò)措施改善油氣井的生產(chǎn)情況，針對(duì)先前壓裂所出現(xiàn)的問(wèn)題加以改進(jìn)；（3）現(xiàn)場(chǎng)工程師應(yīng)保證設(shè)計(jì)的壓裂液的流變性，實(shí)時(shí)地對(duì)工藝措施進(jìn)行有效地修正。審查某井能否成為復(fù)壓對(duì)象，必須考慮幾個(gè)因素，目的是對(duì)前次增產(chǎn)措施進(jìn)行批判地學(xué)習(xí)，以免重蹈過(guò)去的錯(cuò)誤：注意事項(xiàng)：（1）對(duì)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(duì)

8、管線(xiàn)阻力損失與不同流變性