采油工藝--壓裂工藝技術(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 2?n2d4主要適用于縱向和平面上油水分布情況比較復雜的低滲透率薄油層的多層完井改造。在 3m3/min左右的注入排量下，一次壓裂可形成多條裂縫，與滑套式分層壓裂管柱配套使用，一次可使 15~30個目的層得到處理，完善系數~，施工一次成功率達 98% 。自 1985年以來，限流法壓裂已在大慶油田 2023多口調整井中推廣應用，高含水后期單井日產油11~14t，成為改善低滲透率薄弱油層開發效果的重要技術。布孔方案的確定：限流法設計中制定合理的布孔方案是決定工藝效果的核心內容，布孔原則如下：充分利用設備排量保證足夠的炮眼摩阻壓開盡可能多的目的層。根據每一個層的具體情況按比例地分配炮眼數量，控制已見水或平面上容易水竄的目的層。選擇層內滲透率最好的部位射孔，當層內存在巖性或物性的薄夾層時，夾層上、下分別布孔。壓裂工藝設計方法當目的層附近有其它可能在壓裂中與之竄通的非目的層時，應注意拉開布孔與隔層的距離，當隔層厚度不足 3m時，更應注意這一點。考慮到裂縫破碎帶的影響，當處理層內層數多，而炮眼總數受到限制少于待處理層數的情況下，可在緊密相鄰的幾個小層中間位置布孔。由于受到目前實際射孔水平的限制，個別炮眼的堵塞難以避免，因而允許實際的布孔數量比理論計算的稍多一些，以利于順利完成施工。射孔方案要結合考慮壓裂施工的需要，在確定射孔方案的同時，確定壓裂施工的方式。這一方法適用于多油層分散組合 即一口井中的目的層縱向分布成幾個小段，每一段內都有幾個相鄰小層的情況，由于充分利用了層段間存在的較厚隔層，化多為少，降低了對排量的要求。壓裂方式選定鑒于目前的工藝條件，供選擇壓裂方式有以下四種：① 滑套式管柱分層壓裂法當目的層多而密集，不能用封隔器分卡，受設備或地面條件限制，又不能提供足夠施工排量的情況下，可以用投炮眼球的方法將限流法分成幾級進行，每一級都同時處理幾個層，處理級數如下：② 炮眼球分級限流法處理級數 =單孔額定排量 待處理炮眼總數 /井口設備排量這一方法同時從油管和套管注入液體，大幅度降低了摩阻，提高了排量，當關閉套管閘門，單獨從油管注入時，可直接從油套壓力表讀出管損的數值，是測量管損的方法。③ 油套合壓法④ 套管壓裂法井內不下油管，直接由套管注入壓裂液，管損極小，適用于對排量要求很高的情況。限流壓裂采取井溫測試，環空測試和 “有效孔數法 ”等分析壓裂效果， “有效孔數法 ”計算公式見前述公式（ 1）。效果檢測方法炮眼球分級壓裂技術，適用于層間隔層小，或油層跨距大，用封隔器分采難以控制的已射孔的多個油層進行分層壓裂。壓裂層段內有多個已按一定方式孔密射開的壓裂目的層時，一般受施工注入排量的限制，在第一個目的層或層段（破裂壓力最低的目的層）被壓開后，絕大部分壓裂液都將被已壓開層或層段吸收，井底壓力很難上升到第二個目的層或層段破裂的水平。通常一次施工只能壓裂一個目的層或幾個小層，采用炮眼球封堵，則可使多個油層得到壓裂改造。（三）炮眼球分級壓裂技術該技術原理是，利用已壓開層吸液量大的特點，在完成一個目的層段（幾個小層）壓裂施工后，用壓裂液將一定個數的炮眼球帶入已壓開層的射孔炮眼處封堵該層射孔炮眼，迫使壓裂液進入其它未壓開層或層段，使井底壓力提高，從而使另一個破裂壓力更高的目的層被壓開，如此反復進行，直到壓裂層段內所有目的層都被壓開為止，達到一次施工壓開多個目的層的目的。該技術具有省錢省時，經濟效益好，適應范圍廣，提高施工時效，可以和其它工藝方法配合使用。該技術的缺點是在地面不能準確判斷各目的層被壓開的順序時，投球數量具有一定的盲目性，相應地也就可能出現沒處理的遺漏目的層，影響壓裂效果。該技術的特點，一是壓裂完一個目的層后投入一定數量的直徑大于射孔炮眼直徑的炮眼球，迫使壓裂液轉向，從而壓開其它層；二是一個炮眼球堵一個射孔炮眼。該技術的技術關鍵是，在進行該技術施工時，把一個壓裂大的層段多個小層，按技術要求分成 2－ 3個小層段，然后根據施工能力，分別投炮眼球，進行分一級或二級進行分層壓裂。因此要求設計合理，計算準確，只有這樣才能更好地實施炮眼球分級壓裂。炮眼球有高密度球與低密度球兩類，即球的密度有的大于壓裂液密度，有的密度低于壓裂液密度。該技術與限流技術相結合時，一般球的密度都低于壓裂液的密度。這樣在低排量、低壓力情況下有利于炮眼球的座封。根據壓開層位吸液能力高的特點，在一個壓裂層段內壓開第一層后，在低壓下擠入高強度暫堵劑將已壓開層的炮眼堵住，提高泵壓壓開第二層，然后再堵第二層再壓第三層，這樣可在一個層段內形成多條裂縫。其工藝特點是單層處理強度低，有利于重復壓裂。（四）投球法多裂縫壓裂工藝技術工藝原理3 4 521油層 1油層 2油層 3多裂縫壓裂技術示意圖1壓開第一層； 2封堵第一層； 3壓開第二層； 4封堵第二層； 5壓開第三層可用于常規射孔井，夾層小于 2m，層段內有較發育的多層不含水或低含水薄油層，且與注水井連通較好。也可用于重復壓裂，達到一井壓多段，一段壓多層，提高油井產能。可用于油井和注水井調整出油剖面和吸水剖面，能有效地挖掘常規射孔完井中、低滲透率薄油層的潛力，是高含水期常規射孔井低滲透薄油層挖潛的重要措施。高強度轉向劑（蠟球）的作用就是，封堵已射開油層的炮眼及已壓開油層裂縫口及炮眼迫使高壓壓裂液轉向進入其它油層從而獲得一個卡段內壓裂多個油層的目的，然后在油層條件下自行解堵，對油層無污染。高強度轉向劑（蠟球）的性能及理論計算方法① QYZ高強度轉向劑的組成主要有增強劑、增塑劑、增溶劑三種有機物組成。② 試塊承壓強度 ： ③ 比重： ④ 油溶性⑤ 軟化點： 65℃⑥ 粒徑： 46mm（占 40% ）3mm(占 60%)⑦ 使用溫度： 45℃ 90℃（ 1）高強度轉向劑（蠟球）主要技術指標：被處理層的射開總厚度、有效厚度、槍型、滲透率、射開層間的夾層厚度及小層數。全井的產液量、含水及生產方式。施工時所采用的管柱結構及以往所采取的措施。井身結構、狀況及完井方式。（ 2）高強度暫堵劑（蠟球）設計用量應考慮的因素：式中： n— 射孔炮眼數（個）H— 兩封隔器間卡距（ m）B— 附加量（一般為 45kg）（ 3）高強度轉向劑（蠟球）理論計算公式C總 =n++B(公斤 )該工藝技術的特點是，不受完井工藝的限制，在常規射孔已投產的油井中，可按設計要求，達到一井壓多段，一段壓多層。不足之處在于施工過程中地面難以有效的準確的進行控制。表外儲層是大慶油田高含水后期挖潛重點之一，由于這類儲層產能低 ,必須壓裂投產，而它與表內層間的隔層厚度又小，最薄的只有 。為此，研究應用了既能一次壓開多個表外儲層，又能有效保護薄隔層和水泥環的平衡限流法完井壓裂工藝技術 .（五）平衡限流法完井壓裂工藝技術壓裂過程中，薄隔層或水泥環被破壞的直接原因是壓裂層與末壓裂層之間壓差超過隔層或水泥環的承壓界限而將其擊穿，利用大慶長垣內部壓裂裂縫主要為水平裂縫形態的特點，將同一層段內的壓裂層和高含水未壓層按平衡限流法壓裂的布孔原則同時射開，再采用限流法壓裂，使隔層上下兩個層處于同一壓力系統中，保持壓力平衡，從而達到保護薄隔層的目的，壓后再對射開的高含水層進行封堵，以防止油井投產后含水急劇上升。考慮到射孔對水泥環的破壞作用，為了保證水泥環的隔離性能，固井質量檢查聲幅曲線為直線的薄隔層，才可進行平衡限流法壓裂完井。 工藝原理采用選擇性定點射孔方案進行布孔 ,保證壓裂目的層的裂縫在最佳部位產生 ,利用高含水層的層內物性或巖性夾層 ,使其裂縫盡可能處于低含水部位，每個壓裂目的層的布孔數量應根據施工的設備能力，射孔炮眼直徑與壓裂層段內的目的層數量和油層厚度綜合確定。為了加