低渗透油藏压裂技术探索

2023-01-25

引言

随着人口环境的压力增加, 资源的需求也相应的不断增加。低渗透的油藏在油气田的资源储备占有较大的比例, 不仅资源丰富, 分布也十分广泛在各个油田中基本都有分布。如果能够对低渗透油藏合理的开发, 则将会大大缓解目前环境资源的压力。低渗透油田的特征:流体渗透能力差, 储层基质向着裂缝供应油气额能力较弱, 通常情况下依赖于单一的裂缝难以达到有效的开采。这就需要对储层和裂缝进行一定程度的改造来增产以维持正常化的油气供应。最为有效的改造措施即压裂技术, 压裂技术在储层中多产生裂缝和扩大主裂缝, 以此增加储层中的油气输出。

一、地质特征

1. 地质概述和储层特征

所谓低渗透油藏是指油层的平均渗透率为 (0.1-1.0) *10-3μ㎡的油藏。低渗透油藏的主要特征有: (1) 油藏储层物理性质较差, 以岩性油藏为主体, 油藏的自然产能较低, 甚至无自然产能; (2) 由于有效孔隙所占的比例较低, 储层中孔隙度和渗透率较差, 溶蚀孔孔喉呈细小状发育; (3) 受到地层沉积作用和成岩作用的影响, 储层中非匀质性表现较强, 天然裂缝交叉分布, 平面不能形成有效的连通机制; (4) 储层的敏感性较其他类型的油藏较强, 造成伤害的危险性也较大。油藏的这种低压低渗透的特点也制约了其开发, 自然产能不能够满足日常开采的需要就必须通过压裂技术获取油气资源。

2. 低渗透油藏开采的难点和开发技术

油层的低渗透越低需要的启动压力就会越大, 采收率也越低。油层中的天然裂缝分布十分不规律, 在一定的压力条件下就会扩增, 加大地质中的非匀质性。开采面直接的联通性较差, 出油速度低, 通常都会在1.5%以下。天然裂缝的交叉分布也对合理布置井网造成难度, 井网往往和裂缝的分布不相适应。油藏边底水驱动效果不明显, 多依赖于弹性能量开发, 开采的效率也较低。油层中改造主要是针对横行进行的, 纵向的改造难度大, 改造的效果不充分。

对于低渗透油藏的开采主要的有三种模式:1) 直井弹性开发, 这种方式需要为单井保留一定储量, 最为可靠的手段是保持较大的井距。但这样就造成井与井之间不能够形成有效的驱替, 单纯依靠单井的衰竭开发, 产能较低, 经济效果也不佳。2) 小井距注采开发, 这种方式通过缩短油井的间距来使得油井之间构建一定的驱替机制, 但是井网的密度增大无疑也会增加资金投入, 单井的储能也会降低, 经济效益也不是很明显。3) 水平井分段压裂开发, 对油井实施压裂改造, 在井下形成一定的裂缝渗流系统来提升产能, 这种开采需要一系列的配套技术来配合开采。

二、压裂技术

1. 压裂技术概述

压裂技术是一种通过压裂技术改造储层, 从而在低渗透油层中形成主裂缝的水平井分段改造技术。其目的有两点:一是, 提高储层在纵向层面上的压裂, 造成主裂缝。二是, 提高储层中的渗透率, 提升其渗流能力, 进而扩大储层中的泄油面。压裂技术对油层中裂缝实现必要的沟通机理, 在扩大主裂缝的基础上向裂缝的侧面形成一些次生裂缝, 最大程度的来增加裂缝面和储层基质之间的接触面积, 充分提升油藏渗透率。此外, 各个油井之间也需要形成长裂缝的渗流通路, 这样有利于全面提升油藏的出油率。油井的排部要充分的考虑地应力的作用, 在前期要计算制定出最优的井排方案。施工的工艺要适当的优化, 减少次要方向裂缝的产生, 迫使主裂缝沿地应力方向尽可能延伸至设计距离长时间保持渗流通道作用。油藏的井网方式为五点法井网。

2. 裂缝的方位控制

裂缝要形成主裂缝就必须抑制多向裂缝的出现和扩展, 使得主裂缝沿着前期施工计算设计的最佳的顺应地应力的方向延伸。对主裂缝的方位控制有两种措施: (1) 事先对油藏地质进行分析计算, 选择在水平地应力较差的层面施工, 扩增主裂缝。 (2) 合理化的定向射孔是控制裂缝方位的另一种措施, 采用45°/60°等多向射孔也有助于延伸主裂缝, 降低多向裂缝的产生。

3. 裂缝的缝长控制

主裂缝的缝长控制是整个压裂技术的关键, 也是主裂缝形成效果的最终判断依据。主裂缝能否沿着前期设计的方向延伸到适合油藏开采的最佳长度是需要以下的配套技术来支撑的:其一, 压裂液。压裂液需要具有很好的粘连度、粘温度性能好有利于在地质中高砂比和高温环境下施工。除此, 其中的聚合物含量也要控制在合理的范围, 能够降低压裂液残渣, 有利于保护油层, 保持油层的质量。其二, 支撑剂选取。支撑剂要具有足够的强度, 其应力要和压裂裂缝闭合的压力相平衡起到避免裂缝闭合的目的。其三, 压裂施工技术要优化控制。缝长的有效控制需要压力施工的优化来支持的。主要是对前置细粒段塞技术和大排量施工防砂堵技术来进行优化控制。在施工中注入一段

塞来对液流管道进行疏通, 减少井筒效应的发生。而防砂堵技术是用于降低在施工中出现砂堵, 提升施工的质量。

4. 裂缝的缝高控制

缝高控制的关键在于对人工扩增的裂缝在垂直方向上有所抑制, 避免出现临近储层面被破坏、压裂的情况。其中最有效的手段是窄段射孔技术, 要顺应地应力的作用方向, 不能强行在垂直地应力的层面上施工。还需要避免使用全井段射孔的施工, 事先对油藏进行计算, 选取渗透率相对高的4m-52m油层段实施射孔。

结语

环境压力不断加大需要资源的有效开采来满足生产生活。油气资源作为一种应用最为广阔的资源, 其有效的开发将对改善日益严重的环境压力有突出的作用。低渗透油藏一直是油田开采中的难点, 采取压裂技术可以实现低渗透油田的有效利用, 形成出油机制。本文对低渗透油藏的地质特征和压裂技术进行了阐述, 来指导实际的油藏开发, 希望能够为的低渗透油藏的开发做出贡献。

摘要：随着石油开采的不断深入和开采技术进步, 在开采中对油田的开采效率以及油田的采收率提出了新的要求, 尤其是在低渗透油藏的开采中。低渗透油藏是制约油田开发和提高储能的关键, 低渗透油具有的特殊的地质特征, 在高效的开发时需要一些辅助的技术, 压裂技术就是其中最为有代表性的, 笔者根据研究, 对压裂技术进行探究和阐述, 为实际的低渗透油藏高效开采提供参考。

关键词：低渗透,油藏,压裂技术