熊俊杰，李 春，張 亮，安 琦，楊生文，李昀昀，王世華

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

鄂爾多斯盆地某區(qū)塊致密砂巖氣藏為低孔、低滲、低壓、低溫氣藏類型，一般需要實(shí)施增產(chǎn)措施才能獲得工業(yè)氣流。壓裂是實(shí)現(xiàn)其高效開發(fā)的最主要技術(shù)手段。

某水平井壓裂目的層太2段以石英砂巖、巖屑石英砂巖為主，平均孔隙度為8.65%，平均滲透率為0.651 mD，儲(chǔ)層壓力系數(shù)0.9～1.0，溫度55℃左右，該類儲(chǔ)層存在壓裂液破膠難度大、壓后返排困難，壓裂液對(duì)地層傷害大等問題[1-6]。

針對(duì)該井儲(chǔ)層情況，優(yōu)選了低傷害胍膠壓裂液體系。該體系具有易破膠，易返排、對(duì)地層傷害小等優(yōu)點(diǎn)。通過使用該壓裂液，結(jié)合連續(xù)混配裝置，快速、高效地完成了一層7段壓裂施工。該井總用液量2 137.32 m3，加砂量174.35 m3。施工過程中，壓裂液性能良好，壓后1 h返排，破膠情況良好。壓后增產(chǎn)效果顯著，取得了良好的壓裂效果。

1 壓裂液體系配方及性能評(píng)價(jià)

1.1 壓裂液體系配方

配方：0.25%～0.3%胍膠+0.005%殺菌劑+0.2%黏土穩(wěn)定劑+0.1%助排劑+0.15%堿+0.1%～0.12%交聯(lián)劑+0.02%低溫激活劑+0.012%～0.02%氧化破膠劑+0.05%生物酶破膠劑。

1.2 壓裂液性能評(píng)價(jià)

1.2.1 評(píng)價(jià)方法 參考SY/T 5107-2005《水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法》對(duì)壓裂液體系進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

（1）壓裂液耐剪切性能：評(píng)價(jià)了配方在55℃下的耐剪切性能（見圖1）。

圖1 55℃下壓裂液耐剪切性能

由圖1可知，在55℃，170 s-1下，連續(xù)剪切2 h，黏度為100 mPa·s以上，說明壓裂液具有良好的耐剪切性能，滿足壓裂施工要求。

（2）壓裂液破膠性能：常用的破膠劑有過硫酸銨、過硫酸鉀等過硫酸鹽。在溫度較低時(shí)，過硫酸鹽分解速度較慢，降低了壓裂液的破膠速率，需要加入低溫激活劑或生物酶加速壓裂液破膠[7-9]。

本配方在壓裂液中添加了低溫激活劑及生物酶破膠劑，提高了壓裂液在低溫下破膠性能。壓裂液中分別添加不同濃度破膠劑后的破膠性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖2）。

由圖2可知，在破膠劑濃度分別為0.012%、0.014%、0.016%、0.018%、0.02%時(shí)，壓裂液分別在 10 h、6.5 h、4 h、3.5 h、2 h 內(nèi)實(shí)現(xiàn)破膠，破膠液黏度小于 5 mPa·s。

（3）壓裂液對(duì)巖心基質(zhì)滲透率損害率：低傷害壓裂液使用的胍膠濃度為0.25%～0.3%，胍膠濃度越低，對(duì)地層傷害越小[10，11]。為了評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)巖心基質(zhì)滲透率的傷害性能，選取儲(chǔ)層巖心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表1）。

圖2 55℃不同破膠劑濃度破膠性能

表1 壓裂液對(duì)巖心基質(zhì)滲透率損害率

由表1看出，低濃度胍膠壓裂液體系對(duì)儲(chǔ)層三塊巖心的巖心基質(zhì)滲透率損害率為10.40%～17.51%，平均為13.34%，遠(yuǎn)低于水基壓裂液對(duì)儲(chǔ)層巖心基質(zhì)滲透率損害率小于30%的通用技術(shù)要求，說明其具有低傷害的特點(diǎn)。

2 連續(xù)混配裝置配液及壓裂液性能檢測(cè)

2.1 連續(xù)混配裝置配液

該井共配制壓裂液2 350 m3，完全使用連續(xù)混配裝置進(jìn)行配制。配液排量2.5 m3/min～3.5 m3/min，各添加劑排量按設(shè)計(jì)要求使用液添泵加入。為了評(píng)價(jià)連續(xù)混配裝置配制壓裂液性能，配液過程中，在連續(xù)混配裝置出口進(jìn)行取樣，并放置一定時(shí)間，檢測(cè)壓裂液性能（見表2）。

表2 連續(xù)混配裝置出口壓裂液性能檢測(cè)

從表2看出，連續(xù)混配裝置出口基液黏度為39 mPa·s，放置一定時(shí)間，基液黏度保持不變，即連續(xù)混配裝置出口黏度為最終黏度，說明連續(xù)混配裝置滿足壓裂液連續(xù)混配施工要求。

2.2 壓裂液性能檢測(cè)

配液過程中，每間隔10 min檢測(cè)儲(chǔ)罐壓裂液性能（見表3）。

表3 各儲(chǔ)罐壓裂液性能檢測(cè)

從表3看出，各儲(chǔ)罐基液黏度為36 mPa·s～39 mPa·s，pH為7，交聯(lián)性能良好，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

本井7段壓裂施工總用液量2 137.32 m3，加砂量174.35 m3。施工過程中，壓裂液性能良好，施工壓力穩(wěn)定。壓后1 h放噴返排，破膠劑黏度小于5 mPa·s，壓裂液破膠良好，返排液無砂，返排良好。

4 連續(xù)混配壓裂施工

一般而言，為應(yīng)對(duì)處理壓裂過程中出現(xiàn)的異常情況，壓裂液準(zhǔn)備液量要比設(shè)計(jì)液量多10%～20%，這樣易造成壓裂液的浪費(fèi)。為了節(jié)約壓裂液用量，避免資源浪費(fèi)，同時(shí)提高壓裂效率，本井采用連續(xù)混配壓裂施工技術(shù)，邊配液邊施工。按傳統(tǒng)配液方式壓裂施工，壓裂液準(zhǔn)備液量比設(shè)計(jì)液量多20%計(jì)算，以本井第7段為例，比較了兩種不同配液方式的配液量及配液時(shí)間（見表 4）。

由表4可知，使用連續(xù)混配壓裂施工方法節(jié)約壓裂液40 m3，壓裂液節(jié)約率13.0%；節(jié)約配液時(shí)間62 min，時(shí)間節(jié)約率50.4%。有效的避免了壓裂液的浪費(fèi)及提高了壓裂效率。

表4 不同壓裂配液方式下的配液情況

5 壓裂效果

該井壓前不產(chǎn)氣，預(yù)測(cè)壓后無阻流量15×104m3/d，壓后實(shí)測(cè)無阻流量13.6×104m3/d，壓裂增產(chǎn)效果明顯，達(dá)到預(yù)期增產(chǎn)目標(biāo)。

6 結(jié)論

（1）室內(nèi)研究表明，該壓裂液體系各項(xiàng)性能良好，對(duì)儲(chǔ)層巖心基質(zhì)滲透率損害率為13.34%，遠(yuǎn)低于水基壓裂液對(duì)儲(chǔ)層巖心基質(zhì)滲透率損害率小于30%的通用技術(shù)要求，說明壓裂液具有低傷害的特點(diǎn)。

（2）針對(duì)儲(chǔ)層溫度低情況，通過優(yōu)選低溫激活劑和生物酶破膠劑，提高了壓裂液破膠性能，實(shí)現(xiàn)了壓后1 h快速放噴，返排效果良好。

（3）該壓裂液通過采用連續(xù)混配壓裂施工方式，實(shí)現(xiàn)即配即用，有效避免了壓裂液的浪費(fèi)，提高了壓裂液效率。