趙楠，高志軍 （中石化華北分公司工程技術(shù)研究院，河南 鄭州450006）

紅河油田長8油藏水平井壓后高含水原因主要有3個：①大規(guī)模壓裂溝通上下水層，導致高產(chǎn)液、高含水；②儲層裂縫含水飽和度低［1］，基質(zhì)儲層含水飽和度高，隨著生產(chǎn)的進行，裂縫貢獻率逐漸降低，基質(zhì)儲層貢獻率升高［2］，導致含水上升；③水平井位于油水關(guān)系復雜區(qū)，儲層下部高含水，壓后高產(chǎn)液、高含水。為解決部分水平井壓后含水高［3］的問題，筆者開展了相滲透控水增油壓裂研究。

1 控水增油壓裂工藝

該技術(shù)是通過注入一定量的相滲透改變劑［4］或支撐劑［5］，來改變?nèi)斯ち芽p附近的油水相對滲透率，通過降低水相相對滲透率，提高油相相對滲透率［6］，達到控水增油的目的。

控水支撐劑是將相滲材料與壓裂支撐劑通過鍍膜技術(shù)結(jié)合而生產(chǎn)的一種選擇性導流支撐劑，不僅具有常規(guī)支撐劑的性能，還具有親油控水性能，對油相具有較高的導流能力，應(yīng)用常規(guī)壓裂技術(shù)實施加砂壓裂，支撐劑在地層條件下膠結(jié)，形成選擇性導流支撐裂縫。通過 “增加水的表面張力，破壞油的表面張力”來實現(xiàn)降低油的流動阻力、提高水的流動阻力，從而提高單井產(chǎn)量；減小地層水產(chǎn)出的同時可以保持地層能量，減少廢水處理。同時該支撐劑還具有高懸浮、低摩阻的優(yōu)點，可降低壓裂施工風險，改善支撐劑鋪置剖面。

2 控水增油支撐劑的選取

通過控水增油支撐劑破碎率、體積密度、圓度、球度等基本性能測試結(jié)果 （見表1）可以看出，控水增油支撐劑FSS－3具有更小的破碎率，可保持長期高導流能力，且支撐劑體積密度較小，對壓裂液性能要求較低。

3 控水增油支撐劑FSS－3的導流能力測試

為檢測控水增油支撐劑FSS－3的控水增油性能以及導流能力，以常規(guī)石英砂為對比材料，分別開展了在水相、油相不同條件下的短期導流能力以及控水增油支撐劑FSS－3抗壓3d的長期導流能力測試。

表1 3種支撐劑基本性能測試結(jié)果

3．1 水飽和水相導流能力測試

1）測試條件 常溫，蒸餾水飽和，支撐劑鋪置濃度10kg／m2。

2）測試方式 API線形流。API推薦的短期導流能力評價方法，是我國石油天然氣的行業(yè)標準，SYT6302－2009推薦了試驗方法和試驗儀器。其目的是為了建立標準的步驟和條件，以便在實驗室條件下對各種壓裂用支撐材料進行短期導流能力的評價。該試驗可以對不同支撐劑在一定條件下的導流能力進行對比，為選擇支撐劑材料提供一個衡量的標準。

3）測試結(jié)果 由水飽和水相導流能力測試曲線圖 （見圖1）可以看出，石英砂在隨著閉合應(yīng)力的增加導流能力下降很快，控水增油支撐劑隨閉

合應(yīng)力的增加導流能力下降較慢，在低閉合應(yīng)力下石英砂導流能力高于控水增油支撐劑FSS－3，但當閉合應(yīng)力大于35MPa后，石英砂的導流能力明顯不如控水增油支撐劑FSS－3。

3．2 油飽和油相導流能力測試

1）測試條件 常溫，煤油飽和，支撐劑鋪置濃度10kg／m2。

2）測試方式 API線形流。

3）測試結(jié)果 從試驗結(jié)果 （見圖2）來看，在閉合應(yīng)力大于40MPa后，控水增油支撐劑FSS－3的導流能力要好于石英砂。

3．3 控水增油支撐劑FSS－3長期導流能力測試

1）測試條件 常溫，水飽和，支撐劑鋪置濃度10kg／m2。

2）測試方式 API線形流。

3）測試結(jié)果 紅河油田長8油層儲層最小主應(yīng)力梯度大約為0．0161MPa／m。區(qū)塊北部儲層埋藏深度為2000～2100m，儲層閉合應(yīng)力為32～34MPa，區(qū)塊南部儲層埋藏深度為2300～2400m，儲層閉合應(yīng)力為37～39MPa。從室內(nèi)測試結(jié)果 （見圖3）看，控水增油支撐劑FSS－3滿足現(xiàn)場試驗要求，并且能長期保持高導流能力。

圖1 水飽和水相導流能力測試曲線圖

4 現(xiàn)場試驗

控水增油支撐劑在紅河油田長8油藏HH36P44井進行現(xiàn)場試驗，采用裸眼預制管柱完井水平井，水平段長694m，鉆遇砂巖100%，錄井顯示裂隙油層厚4．5m，裂隙含油層視厚13．5m，油斑視厚475m，油跡視厚192m。測井解釋水平段裂隙油層視厚8．6m；油層視厚327．4m；差油層視厚169．7m；干層視厚110．6m。

該井分7段壓裂施工，平均單段加砂24．4m3，采用陶粒與控水增油支撐劑組合，每段尾追控水增油支撐劑7～11m3，施工參數(shù)見表2所示。

圖2 油飽和油相導流能力測試曲線圖

圖3 控水增油支撐劑FSS－3長期導流能力測試曲線圖

表2 HH36P44井水平段分段壓裂施工參數(shù)統(tǒng)計表

該井壓裂后含水率相對較穩(wěn)定，壓后最高日產(chǎn)油18．1t，目前日產(chǎn)液16．8t，日產(chǎn)油10．3t，含水率38．7%，累計產(chǎn)油3946．3t。

5 結(jié)論

1）FSS－3控水增油支撐劑室內(nèi)測試結(jié)果較好，能長期保持高導流能力，提高水的流動阻力，從而提高單井產(chǎn)量。

2）HH36P44井現(xiàn)場應(yīng)用后含水率相對穩(wěn)定，產(chǎn)油量較高，達到控水增油的目的。

［1］甘云雁，張士誠，陳利，等．復雜斷塊油藏不規(guī)則井網(wǎng)整體壓裂優(yōu)化設(shè)計 ［J］．石油學報，2006，27 （4）：81～88．

［2］胡文瑞．中國低滲透油氣的現(xiàn)狀與未來 ［J］．中國工程科學，2009，11 （8）：29～37．

［3］陳作，王振鐸，曾華國．水平井分段壓裂工藝技術(shù)現(xiàn)狀及展望 ［J］．天然氣工業(yè)，2007，27 （9）：78～80．

［4］Mathew S．Viscoelastic surfactant fracturing fluids：Ap－plications in low permeability reserviors［J］．SPE60322，2000．

［5］Surjaatmadja J B，East L E，Luna J B，et al．An Effective Hydrajet－Fracturing Implementation Using Coiled Tubing and Annular Stimulation Fluid Delivery ［C］．SPE 94098，2005．

［6］曲志浩，陳關(guān)聚，孔令榮，等．壓裂液對油層損害的若干機理研 ［J］．西北地質(zhì)科學，1996，17，23 （2）：51～55．