多裂缝压裂工艺在超低渗储层中的应用分析

多裂缝压裂工艺在超低渗储层中的应用分析

【摘要】超低渗储层具有压力低、渗透性低及产量低等特点，大大增加了油田开发难度，对油田开发产量及效益具有一定的影响。本文对多裂缝压裂工艺进行深入分析，并对其在超低渗储层开发中的应用及效果进行研究。

【关键词】多裂缝压裂超低渗储层

1 前言

超低渗储层的水平方向地应力的差值相对较小，存在很多细微裂缝，同时各向异性较为薄弱，河道砂体产生叠加现象，导致其在压裂的过程中，出现很多支撑裂缝，对油田开发提供了有利的条件，使得油田开发产量得到大大增加，油田开发经济效益得到提高。

2 工程概况

2.1 油田超低渗透储层的特点

（1）某油田超低渗透储层的物性较差、岩性较低细且渗透流阻力相对较大。该油田主要有两大块超低渗透储层，即a区域油田和b区域油田。a区域油田长度为4+5，而油层厚度为10至30米，油层中间位置的平均深度为2340米，储层岩性主要以粉细且细粒的长石砂岩为主，其中长石含量比例为41.88%，石英含量比例为27.19%。通过对其物性进行分销发现，长为4 + 5的渗透储层的渗透率仅为0.66× 10-3μm2，可判定为超低渗透储层。b区域油田长为8，油层厚度为5至25米，油层埋深大约为2100米。渗透储层岩性以灰黑色和黑色的细、中粒的长石砂岩为主，粒径在0.1至

0.5毫米间，最大粒径为0.8毫米。长81层的孔隙度平均值为10.9%，渗透率平均值为0.95×10-3μm2。长82层的孔隙度平均值为11.8%，渗透率平均值为0.54×10-3μm2。

（2）该油田超低渗透储层的非均质性相对较强，且在单进控制状态下，泄流面积较小。由于该油田的陆相沉积对其沉积微相造成一定的影响，是其沉积微相出现很大的变化，沉积成岩产生的作用较为强烈，使得渗透储层的非均质性表现较为强烈。2.2 油田超低渗透储层的开发难点

（1）由于该油田所在地的非达西渗流现象较为显著，因此难以建立具有高效性的驱替压力系统。在超低渗透储层中，流体可以在其多孔介质内运动，而超低渗透储层中的砂岩孔隙结构及其表层的物理性质都很复杂。

（2）该油田的单井开发稳定性较差且产量较低。该油田在开发初期，产量递减较快，每月产量平均降低大约10%，在开发中、后期，含水量提升较快，油、液指数急速降低，油田稳定产量存在很大障碍。

3 多裂缝形成所需的地质条件

3.1 水平地应力差值较小，向异性较为薄弱

对b区域油田地应力进行检测，结果表明其水平地应力差值均较小。该油田在开发初期，在骨架井作用下，对6口油井中的5700井进行检测，在次年在油藏评估作用下，对3口油井中的5700井进行检测，其中只有b-103等六口油井进行了声波检测。检测结果

表明，大部分油井地层的各向异性并不显著，甚至可能出现无任何各向异性现象，说明该油田地层的水平地应力相对平衡[1]。其与室内岩心进行综合分析得出，水平最大地应力与最小地应力的差值基本符合，其水平地应力差值越小，其多裂缝发生率较越高。

3.2 定向井压裂中的多裂缝

a区域油田和b区域油田均采取定向井的开采方式，当开采过程中的水平地应力位置与井筒位置出现较大差异时，其裂缝延伸时就会出现严重的扭曲现象。通过对开采的120口油井进行检测和统计发现，目的油层井斜方位位于20°至 25°，而井斜在15°以上，则表明多裂缝较为复杂[2]。

3.3 砂体由多期河道叠加形成

a区域油田和b区域油田渗透储层都是在三角洲建设期间形成的，因此，砂体形成类型主要以分流河道叠加形成为主，河道中的砂体在相互叠加作用下，形成一定厚度的砂体，而河道多次改造和拼接分叉，使得裂缝走向在河道引导下形成，并在渗透储层改造中形成多段射孔，多裂缝便可在压裂时形成[3]。

（1）通过对b区域油田的13口油井进行试验，发现其与邻井产量相比，单井产能提高了30%，使得油井产生得到大大提高。b区域油田的13口油井与邻井产量对比结果：试验井（13口）：储层物性：油层10.5m；致密油层6.6m；油水层0m；渗透率1.38/10-3μm2；投产3月：日产液4.06m3；日产油2.52t；含水23.6%。对比井（11口）：储层物性：油层12.51m；致密油层2.2m；油水层3.4

m；渗透率1.54/10-3μm2；投产3月：日产液3.6m3；日产油1.52t；含水45.6%。

（2）对a区域油田中的六口油井进行试验，并与同期投产油井比较，其单井日产量高出对比油井日产量1.32倍。a区域油田油井与对比井压裂试验结果：试验井（6口）：厚度：10.8m；电阻率：33.61ω·m，孔隙率12.17%；渗透率：2.22/10-3μm2；水饱率40.9%；时差：226.9/μs·m-1；泥质14%；砂量35.3m3；砂比30.9%；排量2.1m3·min-1；日产油25m3。对比井（7口）：厚度：10.5m；电阻率：34.8ω·m，孔隙率12%；渗透率：2.25/10-3μm2；水饱率44.2%；时差：227.7/μs·m-1；泥质14.8%；砂量39.2m3；砂比34%；排量2m3·min-1；日产油21.7m3。a区域油田油井与对比井压裂投产结果：试验井（6口）：投产1月：液5.2m3·d-1；油3.2t·d-1含水35%；投产2月：液6.9m3·d-1；油5.5t·d-1含水6.4%；投产3月：液6.9m3·d-1；油5.2t·d-1含水10.4%。对比井（7口）：投产1月：液4.5m3·d-1；油3.5t·d-1含水38.7%；投产2月：液4.6m3·d-1；油3.7t·d-1含水7.3%；投产3月：液4.3m3·d-1；油3.3t·d-1含水9.3%。

6 结论

油井超低渗透储层具有物性较差，岩性较细且非均质性较强等特点，导致单井生产稳定性较差，产量较低。本文研究的油田超低渗透储层，具有水平方向地应力的差值较小，多条自然细微裂缝及各向异性较弱等特点，为油井多裂缝压裂技术提供了有利的条件。通