梁 麗

（中國(guó)石油吉林油田分公司勘探部 吉林松原 138000）

1 前言

常規(guī)壓裂是以線彈性斷裂力學(xué)為理論基礎(chǔ)，假定在壓裂過(guò)程中人工裂縫起裂為張開(kāi)型，且沿井筒射孔層段形成雙翼對(duì)稱(chēng)縫。通常以一條主裂縫實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層滲流能力的改善，主裂縫在垂向上仍然是基質(zhì)向裂縫的“長(zhǎng)距離”滲流，因此垂向主裂縫的滲流能力未得到有效改善。

隨著現(xiàn)代壓裂技術(shù)的發(fā)展，縫網(wǎng)壓裂理念由此產(chǎn)生：以水力壓裂技術(shù)手段實(shí)施對(duì)油氣儲(chǔ)集巖層的三維立體改造，形成人工裂縫網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層內(nèi)裂縫波及體積的最大化，從而極大地提高單井控制儲(chǔ)量，達(dá)到提高單井產(chǎn)能的目的。

通過(guò)技術(shù)論證，對(duì)注水受效差、構(gòu)造邊緣的低產(chǎn)油井應(yīng)用大規(guī)?？p網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行壓裂改造，可實(shí)現(xiàn)最大限度增加人工裂縫與油藏的接觸面積來(lái)提高單井產(chǎn)能。

隨著該技術(shù)進(jìn)一步試驗(yàn)和完善，最終實(shí)現(xiàn)小構(gòu)造不注水開(kāi)發(fā)、稀井網(wǎng)開(kāi)發(fā)等模式。在減少注水和布井費(fèi)用的同時(shí)，保障區(qū)塊的有效開(kāi)發(fā)。

2 主要技術(shù)研討

2.1 工藝原理

利用儲(chǔ)層兩個(gè)水平主應(yīng)力差值與裂縫延伸凈壓力的關(guān)系，一旦實(shí)現(xiàn)裂縫延伸凈壓力大于兩個(gè)水平主應(yīng)力的差值，就會(huì)產(chǎn)生分支縫，分支縫沿著天然裂縫繼續(xù)延伸，最終可形成以主裂縫為主干的縱橫交錯(cuò)的“網(wǎng)狀縫”系統(tǒng)。

2.2 實(shí)施手段

采用不同液性（滑溜水+胍膠體系）、大液量、高施工排量、泵注粉陶段塞等手段進(jìn)行壓裂施工，這些都有助于提高動(dòng)態(tài)裂縫內(nèi)的凈壓力，增加在主裂縫剖面上形成分支縫的幾率。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施結(jié)合裂縫監(jiān)測(cè)手段，指導(dǎo)泵注程序及時(shí)有效的調(diào)整。壓裂后獲得網(wǎng)縫的各項(xiàng)參數(shù)，總結(jié)并完善施工設(shè)計(jì)?？p網(wǎng)壓裂在工藝上體現(xiàn)了“兩大、兩小”的特征。

兩大：①大排量，施工排量通常達(dá)到8～10m3/min 以上； ②大液量，單層用液量2000～3000m3。

兩?。孩傩×街蝿?，支撐劑一般采用70/100目或40/70目粉陶，尾追20/40目陶粒支撐主裂縫；②小砂比，在滑溜水階段平均砂液比為3%～5% ，最高砂液比不超過(guò)10%。

縫網(wǎng)壓裂采用壓裂液以滑溜水為主，不僅大大降低施工摩阻，滿(mǎn)足了大排量施工的要求，而且極大增加了壓裂的改造范圍。

2.3 適用條件

（1）天然裂縫發(fā)育，具備利用人工裂縫溝通更大天然裂縫網(wǎng)絡(luò)的條件。

（2）油氣儲(chǔ)集層脆性系數(shù)較高。使得巖石在壓裂過(guò)程中產(chǎn)生剪切破壞，不是形成單一裂縫，而是有利于形成復(fù)雜的網(wǎng)狀縫，從而大幅度提高了裂縫體積。

（3）最大和最小水平主應(yīng)力相近，只有在相近的情況下，低粘度的壓裂液才有可能打開(kāi)與最大主應(yīng)力方向呈現(xiàn)直或有一定角度的天然裂縫，在橫向上實(shí)現(xiàn)足夠的延伸，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫的目的。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況

試驗(yàn)M區(qū)塊儲(chǔ)量豐度低（50×104t/Km2)，油藏物性差（孔隙度8.6%，滲透率0.25mD，泥質(zhì)含量為21.3%），開(kāi)發(fā)效果不理想（平均單井日產(chǎn)油小于1噸）。對(duì)該區(qū)塊采用縫網(wǎng)壓裂技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，可進(jìn)一步挖潛提高單井產(chǎn)能，論證今后稀井網(wǎng)開(kāi)發(fā)的可行性。

3.1 試驗(yàn)井A

該井儲(chǔ)層砂巖縱向上發(fā)育，砂巖厚度大，為壓裂改造提供較好的基礎(chǔ)。2006年9月投產(chǎn)，初產(chǎn)2.1/3.9。措施前為撈油生產(chǎn)，平均日產(chǎn)0.4/0.4（圖1）。

泵注總液液量1910方、最大施工排量7.8方/分、最高施工壓力59Mpa、停泵壓力17.3兆帕、共計(jì)加入加陶粒7.4方。該井壓后返排647方（返排率33.8%）， 由撈油井恢復(fù)了正常的開(kāi)抽生產(chǎn)。初期日產(chǎn)油4.2噸（日增油3.8噸），最高日產(chǎn)油達(dá)到7噸。目前已穩(wěn)定產(chǎn)量2.7噸，累計(jì)增產(chǎn)達(dá)到630噸。

3.2 試驗(yàn)井B

該井位于M塊南部?jī)?chǔ)層較好，初產(chǎn)1.3/6.0噸，目前間抽產(chǎn)量為0.4/0.4噸。17、16號(hào)潛力層未動(dòng)用，本次作為補(bǔ)壓井來(lái)進(jìn)行縫網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。泵注總液量1720方、最大施工排量8方/分、最高施工壓力63Mpa、停泵壓力18兆帕，共計(jì)加入加陶粒25方。

為了掌握B井裂縫空間展布的各項(xiàng)參數(shù)，明確縫網(wǎng)改造儲(chǔ)層的波及體積；并有效控制裂縫的破裂范圍及方向，避免與壓裂井西側(cè)的斷層（間距300米左右）溝通，在施工中采用了井下微地震監(jiān)測(cè)手段。

在施工過(guò)程中，泵注Ⅱ型液階段通過(guò)裂縫監(jiān)測(cè)裂縫西翼向斷層方向發(fā)展，距離已經(jīng)達(dá)到50米左右時(shí)放棄泵注。換成Ⅰ型液260方時(shí)，監(jiān)測(cè)裂縫西翼已接近斷層，現(xiàn)場(chǎng)決定停止泵注滑溜水，進(jìn)行胍膠加砂。

由于微地震事件監(jiān)測(cè)與實(shí)際裂縫的擴(kuò)展延伸存在一定的滯后性和解釋上的誤差，導(dǎo)致該井在施工過(guò)程中與西側(cè)斷層溝通，這影響了壓后的放噴返排，尤其是投產(chǎn)后人工裂縫對(duì)井筒的能量供給。該井壓后返排758方（返排率38.4%）， 產(chǎn)量由0.4/0.4噸上升至1.9/3.6噸，累計(jì)增油86.6噸。隨著斷層附近的能量釋放至儲(chǔ)層的閉合，油井的生產(chǎn)能力有待進(jìn)一步的回升。

3.3 試驗(yàn)井Y39-P3

為了水平井開(kāi)發(fā)獲得更大的產(chǎn)能，增加低產(chǎn)低豐度區(qū)塊的可動(dòng)用儲(chǔ)量，選擇進(jìn)行水平井（Y39-P3）縫網(wǎng)壓裂現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，論證該技術(shù)的可行性。

通過(guò)層段優(yōu)化和相關(guān)的液性對(duì)比，對(duì)第一、三、五級(jí)采用了縫網(wǎng)壓裂工藝（滑溜水+胍膠體系），其余的層段采用胍膠正常施工。

滑溜水階段裂縫參數(shù)：半長(zhǎng)：256.753米、層高：116.658米、縫寬：179.68米。膠液階段裂縫參數(shù)：半長(zhǎng)：276.181米、層高：89.017米、縫寬：83.517米、方位角：N121.26E。

滑溜水階段裂縫參數(shù)：半長(zhǎng)：250.116米、層高：140.332米、縫寬：128.114米。膠液階段裂縫參數(shù)：半長(zhǎng)：213.561米、層高：98.279米、縫寬：59.839米、方位角：N89.936E。

由此可知，泵注滑溜水階段在地層中形成了較典型的網(wǎng)縫壓裂微地震信號(hào)，可認(rèn)為實(shí)現(xiàn)了一定的體積壓裂的改造效果，在井筒遠(yuǎn)端可能存在網(wǎng)狀裂縫的跨級(jí)溝通。該井壓后初產(chǎn)原油42.3噸，目前穩(wěn)定產(chǎn)量噸方高于同區(qū)塊、同層位的其它水平井，進(jìn)一步驗(yàn)證縫網(wǎng)壓裂改造工藝的成效。

4 結(jié)論

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)3口井的實(shí)施，取得以下幾方面的認(rèn)識(shí)：

（1）滑溜水溝通天然裂縫能力較強(qiáng)，對(duì)脆性?xún)?chǔ)層易產(chǎn)生剪切縫。對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層易產(chǎn)生多簇分支縫、主裂縫不明顯；

（2）伴隨網(wǎng)狀支縫的形成，施工曲線出現(xiàn)特征：施工壓力峰值會(huì)出現(xiàn)多次起伏波動(dòng)，嘗試加入粉陶段塞壓力響應(yīng)比較明顯；

（3）提高施工排量，是增加縫內(nèi)凈壓力的有效手段，但必須注入大液量后才能對(duì)縫網(wǎng)形成有效；

（4）要實(shí)現(xiàn)縫網(wǎng)的更加充分，大液量、大排量是一方面，有效的暫堵也是另外一條可行的途經(jīng)；

（5）提高縫網(wǎng)壓裂技術(shù)的認(rèn)識(shí)必須結(jié)合裂縫監(jiān)測(cè)手段，實(shí)時(shí)掌握人工縫網(wǎng)的形狀、走向、波及體積等參數(shù)。及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，達(dá)到最佳壓裂改造規(guī)模。

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