Vol.29No.l石油化工应用第卷第期Jan.2010年月低渗透油田堵水转向压裂新技术研究与应用曹继虎,杜向前,李冰岩,金学国,陈英利,杜宁波,雍硕中国石油长庆油田分公司第三采油厂,宁夏银川摘要针对低渗透油藏随着注水开发,使得人工裂缝和天然裂缝沟通能力进一步增强,导致油井含水率逐渐上升,产能逐渐下降,甚至水淹的油井,经过常规重复压裂和酸化改造后效果不佳的情况。重点研究堵水与转向压裂相复合,形成了堵老缝压新缝的堵水转向压裂新技术。通过研究重复压裂的造缝机理,量化造新缝的可能性及条件,实施了现场应用试验,取得了较好效果,从而验证了新技术的可行性。该项技术在低渗透油田注水开发中,挖潜油层能力,延长低含水采油期,具有极为重要的现实意义。关键词重复压裂转向剂堵水效果一体化中图分类号文献标识码文章编号一加一一一,,群,,,,“而口拉,哪,,,一一、群群娜通过对近六年来靖安油田长油藏常规重复压年的上升到年的。平均裂效果统计分析得出,近六年来重复压裂井数逐年单井日增油总体上逐年下降。常规压裂措施后含水减少,由年的口波动下降为年的上升和增油下降两项指标显示出靖安长油藏常规口,压裂后产出液含水上升的比例逐年加大,由压裂效果逐年变差。收稿日期一一作者简介曹继虎一,年毕业于兰州大学行政管理专业,工程师,现任长庆油田公司第三采油厂副厂长。石油化工应用年第卷表采油三厂一年靖安油田长。油藏重复压裂效果统计表有效率年度施工井数可比井数有效井数措施后含水含水上升井所占日增油平均单井口口口上升井口比例日增油乙,乙气巧﹄﹃︸﹄曰,`减名合计通过分析认为近六年来重复压裂效果逐年变差的定的针对性,在进行缝内转向压裂施工前应认真做好原因为选井工作。在进行缝内转向压裂选井时应遵循以下几对于地层能量偏高、有注水见效史的井选择重条原则复压裂工艺,导致人工裂缝的过度延伸,最终造成重复地层能量充足地层能量的多少,是影压裂后油井含水上升过快响暂堵压裂井有效期长短的关键,根据以往重复对于注水受效程度低造成低产低效的油井,老压裂改造经验,地层压力恢复水平至少应达到原裂缝控制的原油已接近全部采出,裂缝成了主要出水始地层力的以上,才具备缝内转向压裂的通道,如果继续采用常规重复压裂工艺技术,容易导致能量基础油井过早水淹油井综合采出程度低靖安油田长。油藏开对于处在注采井网中水线方向的低产低效井,为了发初期都经过而砂量的初期压裂改造,由于技避免人〔裂缝沿水线方向的过变延伸,常规重复压裂通常规术局限性,油井采出程度较低时重复压裂改造才能具准毫胶小,未形成新池由区,是压裂效果不好的原因之有较好的增产潜力对于处在油藏边部的油井,由于没有完善的注选择侧向油井注水开发过程中处于水线主采井网,没有建立合理的注采关系,地层能量保持水平向的油井,后期重复压裂改造极易造成水线沟通,导致较低,是造成常规重复压裂效果不好的原因之一油井暴性水淹,因此缝内转向压裂选择水线侧向注水近两年开展的缝内转向压裂技术取得了一定的效见效差的油井果,但对高含水油井重复压裂改造效果较差。因此,本文在原转向压裂技术思路的基础上,进一步延伸和发现场实施及效果缝内转向压裂技术从年开始现场试验,至今共实施了井次,当年累计展了堵水转向压裂一体化技术,主要针对水淹井治理展开现场试验,并取得了突破。增油达到,平均单井日增油,取得了较好的效果。从下表数据可以看出,缝内转向压裂技缝内转向压裂技术应用及存在问题分析术初期应用,由于选井空间较大,增油的同时含水保持稳定。但随着后续推广应用,选井空间逐渐变小,缝内转向压裂技术应用措施后增油的同时含水上升幅度增大,单井增油潜缝内转向压裂选井原则缝内转向压裂具有一力逐渐变小。表缝内转向压裂技术应用效果统计表年份井数措施前措施后措施内容平均单井当年累计日产液日产油含水日产液日产油含水日增油增油宜封绷撇撕那转向压裂,,,气、,,叶︺、`气︺气,︹、气,`了户,`石转向压裂,转向压裂…刃转向压裂…,名第期存在问题分析曹继虎等低渗透油田堵水转向压裂新技术研究与应用通过对五里湾油田高含水井和水淹井统计,有裂缝控制暂堵剂存在不可控因素缝内转向压裂技术的核心是利用油溶性裂缝控制暂堵剂,在裂缝前端形成高强度滤饼,迫使后续压裂液选择另外的通道进人,从而实现了裂缝转向。由于不同区域、不同单井的差别,暂堵剂的加人量测算存在较大的不可控性,给裂缝内能否实现转向带来了诸多未知因素。新老缝并用含水保持较高缝内转向压裂技术中暂堵剂实现暂堵后,为了减少对油层造成二次污染,在生产过程会随着原油一同吐出地层。转向压裂后,原有老裂缝和新裂缝同时构成油井新的导流通道,由于口高含水在生产井,平均单井日产液,含水耐,日产油,具有较大的治理空间。另外,仍有口水淹井计划关井,可以利用堵水转向压裂技术摸索复产的规律,恢复油井的产能。堵水转向压裂技术原理堵水转向压裂工艺技术主要是针对靖安长油藏高含水油井进行重复改造的一种工艺技术,结合了选择性堵水技术和转向压裂工艺技术,其基本原理就是首先对见水油层进行选择性堵水,封堵原有裂缝深部或储层由于微裂缝发育而含水饱和度升高的部位,然后运用转向压裂技术在近井地带或裂缝深处实施转向原有裂缝条件下水流通道仍然存在,油井在增产的同时仍保持了较高的含水。裂缝转向只在近端发生偏转几乎所有的弹性压裂,达到造新缝的目的,从而实现降低油井含水,恢复或提高油井产能。重复压裂造新缝理论都预测了新裂缝与初次人工裂缝发生相应角度的偏转起裂并延伸,并且最终返回到与初次裂缝平行方向延伸。因此,转向压裂在原裂缝内实现偏转造新缝,主要是在近端实现了与原裂缝的转向,而远端由于地应力作用仍平行于老裂缝延伸,因此形成的新泄油区面积仍较小,压裂后增油的时效较短裂缝转向示意图见图。卜熙州`”际薰赎间…井`图裂缝性堵水模拟图图裂缝转向示意图堵水转向压裂技术延伸高含水油井堵水转向压裂潜力分析靖安油田部分油井已进人高含水期乃至水淹,图堵水转向压裂示意图工艺参数优化设计堵剂系列产品见水原因复杂,但主要是由于储层复杂的微裂缝系统、压裂投产措施规模较大、超前注水等因素综合影响。表五里湾油田长。油藏离含水及水淹井统计高含水在生产井数五里湾一区五里湾二区堵剂一该堵剂为弱凝胶,是一种由低浓度聚合物和交联剂形成的以分子内交联为主、分子间交联为辅的非三维网络结构的胶态分散凝胶体系水淹计划含水关井可在一℃内成胶,成胶后可挑起,无固定形态,勃壁性日产液日产油好,可解除。其性能参数如下该堵剂遇水不分散粘度可调,根据不同施工要求,粘度在一·间选择交联时间一天常温一℃,一℃,一一℃交联强度合计大于·在一℃条件下有效期大于石油化工应用年第卷年,温度越低越耐老化。止,达到在裂缝内某一位置实现裂缝转向的目标。通过胶体堵剂胶体封堵技术所使用的胶体封材料研究,成功开发了可泵送、适用于中低温地层条件堵剂是基于屏蔽气藏起下钻基础上发展的一种新型封下的种不同的油溶性转向剂。堵技术,采用水基聚合物材料进行交联,从而定时实现表裂缝转向剂性能参数聚合物水下交联胶体封堵剂是一种新型液体胶塞,它规格外观密度名称油溶才旨标是一种利用高分子互穿网络包裹具有极性的有机物,颜色`、。,一一深绿色一标准状况下,煤油完全溶并使之成为一体胶体成胶后,分子间力较大,具有类似橡胶的性能,极性分子附着在固体表面形成较强吸一一深绿色一标准状况下,煤油完全溶附能力具有可控性好,在℃的温度下,成胶时一一名暗红色卜标准状况下,煤油完全溶间可以控制到一该胶体还具有成胶后强度室内实验和现场试验表明,该转向剂具有易泵送、大,和岩石赫附性强,不破胶,且遇水膨胀,凝固后的聚封堵效果好、易返排无伤害的特点。合物防水、防酸、防碱、防盐。高强固化剂高强固化剂采用无固现场试验效果分析相材料,密度大于,粘度可调,根据不同施工要求,粘度在·间选择固化时间在五里湾长油藏实施堵水转向压裂技术现场试可控性强,在内固化强度高,可耐压验口井,平均单井日增油,截止目前累计增油一固化后耐酸耐碱,老化时间大于一。。典例分析柳一。油层保护剂该产品不含固相物质,为油基交油井基本情况该井年月投产,初期日产联液,粘度·。遇高矿化度盐水破胶,破油,年月后含水由上升至,胶后为交联使用的柴油。年月含水达到,月酸化措施后含水有缝内转向剂裂缝控制转向剂是缝内转向压裂所下降,日产液,日产油。从生产历史看,工艺成功的关键,依靠该产品实现裂缝延伸的暂时停分析该井属于孔隙一裂缝性见水。了蓬月戈`一阵幸二委幸月一一,毛一州二一时户飞一,一分一一一一一尸`一汾尸份甘之洲一一一一去一一…六一一厂'一宝二月一,一一峨声叮于,一一一”`“一二,国`,州图柳一井堵水施工曲线图柳一井压裂施工曲线一产液产油含水右一一一一一一厂一一一二一一一一一扣份一`口自如`一二`种钾一几一图柳一井生产曲线从施工曲线上可以看出,堵水过程中施工压力缓压裂过程中,加人转向剂后产生了明显的破裂压力,比慢上升,同时关井后,放喷井口没有堵剂排出,说初次破压高,说明产生了新的裂缝。该井措施明了堵剂一良好的成胶性能和封堵性能。在转向后日产油,目前产量继续保持稳定,且含水有下降第期曹继虎等低渗透油田堵水转向压裂新技术研究与应用万元。趋势,取得了较好的改造效果。经济效益评价实施堵水转向压裂技术试验了口井,日增油,当年合计有效期达到天,截止目前累计增,目前生产稳定。根据行业标准一相关计算标准,计算其经济效益如下产出投人比计算公式刃叮边一式中一产出投人比一堵水转向压裂后增产值,万元母`堵水转向压裂投资,万元■口一累计增产油量,一原油价格,元吨以一直接采油成本,刃吨。一母三万元,产出投人比达到经济效益计算公式百一截止目前综合有效上接第页结论及建议单独采用高含水油井堵水和缝内转向压裂技术在取得一定效果的同时,均具有较大的局限性,将堵水与缝内转向压裂技术相结合,形成堵水转向压裂一体化技术,为低渗透油田高含水井及水淹井治理提供了新思路在对油藏剩余油研究的基础上,对高含水井及水淹井,在地层具备裂缝转向的条件下,实施堵水转向压裂工艺,对原出水通道进行有效封堵后,通过投注适量的适合地层条件的裂缝控制转向剂,诱导裂缝发生偏转,启动新的裂缝,沟通新的泄油区,重复压裂一定能获得很好的增产效果堵水转向压裂技术是对原来老裂缝进行了适度封堵,实施转向压裂后,主要依托新裂缝形成的新泄油区生产,不同于原缝内转向压裂技术新老缝并用,因此能达到控水增油的效果。参考文献〔胡永全,等重复压裂技术研究「天然气工业,以〕,油万元一科万元天,取得经济效益〔眺一一特仑玲仓玲仑玲令玲称玲称玲令玲令特仑川令玲令玲仓玲仑玲令踌令路令玲令减令玲令玲令玲称玲令玲份玲称玲称玲仑玲冬玲仑玲称玲令玲仓玲称玲仑玲称玲守玲仑玲令玲令玲称玲称玲仑玲令玲仑特令井仑玲守玲仓结论八︵、,日书卜只张次︶︵油井堵塞主要是由于粘土矿物运移及注人水与地层水不配伍造成的初期有产量保证,后期堵塞且有能量保证的油井酸化解堵效果较好油井压力保持水平在日增油以上的酸化解堵较好常规酸化酸液指进容易造成油井措施后含水图油井措施后日增油与压力保持水平关系图上升,应研究适合该区的暂堵酸化技术。参考文献分析该区酸化解堵油井,现场施工时挤酸排量控制在一酸化解堵效果较好,主要由于低排量的挤酸能够扩大近井地带酸液解堵面积,增大泄油面积。〔刘丽丽,等著,姬源油田铁边城区元开发研究院,井块开发方案,勘探量认北京长油藏地层本身具有非均质性,常规酸化往往「〕水利部陕西省水环境监测中心·延安分中心国字号,造成酸化过程中酸液“指进”现象。在酸化过程中,酸液首先沿着流动阻力小的高渗层、大孔道或裂缝流动,造【了胡文瑞鄂尔多斯盆地油气勘探开发理论与技术石油工业出版社,成酸液无法均匀遍及储层。该区油井酸化前综合含水,酸化后含水为,说明了酸液主要进人了【」王道富,李忠兴鄂尔多斯盆地低渗透油气田开发技术〔〕北京石油工业出版,「万仁博采油工程手册〔〕北京石油工业出版社,创高渗段。