体积压裂技术的研究与应用

体积压裂技术的研究与应用

摘要：对于低渗油藏，由于此类型的储油层密度高，渗透率较低，所以就不能使用常规的压裂形成单一裂缝的增产改造措施，因为此措施不能达到商业的开采价值，因而为了提升其商业开采价值就要探索新的压裂改造技术。在国内提出了体积压裂改造超低渗油藏的设想，其根据是参考国外的页岩气体积压裂技术。国内通过体积压裂的方法在靖安油田初次实验及应用。经实践后得出，虽然低渗油藏储层致密、渗透率低，但是在经体积压裂后，其形成了复杂缝网和增大改造体积，这样不仅在初期油量产出大，而且给与后期稳产极大支持。

关键词：低渗致密增产改造体积压裂缝网

一、体积压裂作用机理

“体积压裂”顾名思义，就是指将可以进行渗流的有效储集体通过压裂的方法“打碎”，这样就形成了一个网络裂缝，通过这样的压裂方式能使储层基质与裂缝壁面的接触面积达到最大化，使得油气可以从任何方向渗流到裂缝的距离最短化，将储层整体渗透率提高到一定的程度，从而使储层可以实现长、宽、高三维立体方向的改造。在工程的施工过程中，通过（1）低猫液体（2）大液量（3）高排量这三项，加以转向技术及材料的应用的辅助，利用直井分层压裂技术和水平井分段改造技术等手段，可以将裂缝网络系统形成规模最大化，储层动用率就会相应的提高，从而提高非常规油气藏采收率。

二、体积压裂的技术特征

2.1 体积压裂改造的条件

（1）地层有天然的裂缝且发育良好；（2）岩石中硅质成分含量高，容易在高压下产生裂缝。岩石在压裂过程中容易产生剪切力破坏，不是形成单一的裂缝，而是有利于形成复杂的网状裂缝，从而提高裂缝密度增加缝隙体积；（3）较小的敏感力度，适用于大型的滑溜水压裂。较弱的水敏地层，有利于提高压裂液的用液规模，同时使用滑溜水压裂，滑溜水黏度低，可以进入天然裂缝中，迫使天然裂缝延展距离增加缝隙体积，扩大了改造体积。

2.2 体积压裂改造技术

国内常用的体积压裂技术是滑溜水大型压裂技术。体积压裂工艺有两个特征。第一“两大”：大排量、大液量。第二“两小”：（1）小粒径低密度支撑剂，支撑剂一般采用70/100目和40/70目陶粒；（2）低砂比，最高砂比不超过支撑剂总量的20.0%。

2.3 体积压裂液体系

体积压裂液主要用滑溜水，滑溜水可以采用阴离子聚合物，也可以用低浓度线性胶，此外压裂液还可用滑溜水+交联胶的组合方式。此外，在体积压裂改造前，还可以适当对储层进行酸浸处理。

滑溜水压裂液常规配方为：清水+表面活性剂+粘土稳定剂+减阻剂。

2.4 体积压裂注入方式

套管注入或油管套管同时注入。

三、体积压裂在低渗油藏的应用

靖安油田三叠系延长组长6油层组主要由油页岩、泥质粉砂岩及砂岩夹层组成，具有含油率高、天然裂缝发育、厚度大、资源丰富的特点。其石油储集层特征明显：①遭受破坏时会产生复杂的纵横交错裂缝；②储层岩石密度大、渗透率超低；③细微裂缝发育；④有机质含量丰富，厚度大；⑤岩层容易破裂，容易形成剪切裂缝；⑥油气主要有吸附态和游离态2种状态，要求有大的改造体积，才会有开采价值。

因此，储层致密的油藏必须使用体积压裂改造，由人造主裂缝连接并延展储层中的天然微裂缝，形成复杂的纵横交错裂缝，扩大改造体积，增大裂缝渗流面积，提高原油流动能力，提高储层产能。

①油层基本数据

②压后产量

压裂工艺：压裂工艺体现了“两大、两小”特征，其中“两大”是指：①大排量，施工排量6m3/min；②大液量，单井用液量330m3。“两小”是指：①小粒径支撑剂，支撑剂采用20/40目陶粒，②低砂比，平均砂液比为5%～15%，最高砂液比不超过20.0%；压裂液为混合水；

从压力曲线看有明显破裂峰值显示，说明有新缝开启，措施后初期日增油2.95t，目前日增油为1.39吨，106天累增油172.22t。

因此得知，体积压裂对改造致密储层的效果显著。通过以上的数据可以得知，硬性体积压裂改造效果的因素主要有：1.压裂液体系配方2.油层厚度3.天然裂缝发育程度4.支撑剂5.施工排量等。主要表现为：当压液的的体系与地层的配伍性越好，油层的厚度就越大油层厚度越大、支撑剂密度越低粒径越小量越大、排量越大、天然裂缝越发育，体积压裂改造致密储层形成的网状裂缝就越好，从而最大化有效裂缝与储层的接触面积，实现改造体积最大化，提高单井产量，改造后的单井产量是改造前的2～3倍。

四、结论与认识

（1）体积压裂技术他有排量大、粒径小、液量大、砂比低、黏度低、液量大等特点，针对低渗油藏，可以将排量设置到10m3/min以上，平均砂比在3%～5%之间，压裂液体系采用交联胶和滑溜水组合方式，将支撑剂设置在以40或70目的陶粒为最为合适。

（2）对于配制的体积压裂液时应该注意以下几点：充分溶解、彻底循环、确保液体质量。在此基础上将不同液体互相交替使用，以确保排量稳定，供液连续。

（3）优化压裂液体系。必要时可加入适量的破胶剂，提高压裂液的破胶能力，减少残渣对储层的伤害。

（4）致密储层经体积压裂改造以后，建议及时控制放喷，并及时排液，提高返排率。

参考文献

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[2]新疆油田火山岩气藏体积压裂机理研究及应用罗天雨潘竟军吕毓刚杜林麟方磊《中外能源》2013年02期