压裂技术在低渗透油田的开发增产效果
李明月
辽河油田兴隆台采油厂工艺研究所 辽宁省盘锦市兴隆台区 124010
引言:压裂技术主要是通过向地层注入高压的流体,使得岩层出现裂缝,以增加油气的流动通道和渗透能力,实现油田开采。由于低渗透油田的渗透率一般在 0.1mD 以下,就会导致油气开采非常困难。所以就可以采用压裂技术,提升低渗透油田的开采效果,提升采收率,拓展油气资源开发的范围,实现油田开发增产效果。
1.压裂技术特点
压裂技术主要是通过技术,让岩层形成裂缝,这样的技术就大幅度提高了油气自身的渗透性,显著增加了油井的产量,尤其是对于低渗透油井来说,运用压裂技术能达到增产的效果。压裂技术的适用范围比较广泛,主要是适用于页岩气、致密砂岩和煤层气等各种复杂的地质条件,使得尤其开采的范围大幅增加。压裂技术还包括了多种方法,主要是水力压裂、酸化压裂、多级压裂等技术,每一种压裂方法都有其特定的应用场景以及优点,在采用压裂技术的时候,就可以根据油藏的特性,来选择更加合适的技术方案,提升油田开采的效率[1]。在现代社会中,开展压裂技术的同时,也会配备了实时监控系统,通过微地震监测、压力测试以及其他的技术,实时的评估油田裂缝的形成以及扩展情况,保证开裂施工的效果得到提升,增加低渗透油田的开采水平。在采用压裂技术的时候,会对材料、设备等进行优化,这样就能使压裂技术发挥出最大的作用,最大化的提高油气采收率,延长了油田的生产寿命,以充分提高资源利用效果。
2.压裂技术在低渗透油田内的开发应用
2.1 合理选择压裂材料
在选择压裂材料的时候,需要保证材料与储层岩石和流体性质相匹配,避免出现黏土膨胀或孔隙堵塞等现象。同时,也要优先选用低残渣、易返排的材料,如,可以选择清洁压裂液或者是滑溜水,避免压裂后出现残渣,堵塞岩层。在选择支撑剂的时候,主要是根据低渗透油田岩层的闭合压力,来选择中低压力的石英砂或者是选择高压的陶粒。高导流支撑剂可以延长裂缝的有效期,使得裂缝的导流能力得到增强。在应用添加剂的时候,可以选择减阻剂,这样就能降低管道的摩阻,提升施工的排量;也可以选择防膨剂,能够充分抑制黏土矿物的水化膨胀现象;选择破胶剂,则能保证压裂液及时破胶,减少其滞留的伤害,让压裂技术开展更顺畅,以达到采油效果。在选择压裂材料的时候,需要根据储层的特性来选择,对于高温储层,则需选用耐温稳定的交联剂以及支撑剂涂层,对于高应力差储层,则可以采用树脂包裹支撑剂,防止存在嵌入现象。在选择压裂材料时,也要注重环境保护的要求,尽量选择可生物降解的压裂液体系,以实现环保的效果,同时避免使用腐蚀性或毒性的添加剂,减少对环境的污染。通过对压裂原材料的科学选择,就可以保证压裂效果得到提升,进而让低渗透油田得到经济高效的开发。
2.2 采用多级压裂技术
在低渗透油田内,可以采用多级压裂技术,其主要是实现分段改造,通过使用封隔工具或者是暂堵剂,将长井段分为多个独立的压裂段,并逐段对其进行精准改造[2]。在裂缝扩展的时候,为了避免裂缝出现过度重叠或者延伸到非目标层的情况,就要对扩展进行管理,保证裂缝扩展得到控制,提升压裂的效果。同时,采用多级压裂技术,可大幅增加泄油面积,达到增产水平。在进行操作的时候,人员可以先使用桥塞或滑套分隔等设备,实现机械分隔效果。也可以采用暂堵球等设备,实现暂堵分段。在完成分隔后,就要对裂缝的间距进行设计,主要是根据储层应力差和天然裂缝的分布,来设计裂缝之间的距离,避免裂缝之间出现干扰或者未覆盖的区域。每段区域的液量或者砂量,需要结合储层物性,进行动态的调整,防止存在过度压裂而导致水窜的问题。对相邻井则要同步开展压裂施工,利用应力干扰,形成了复杂的裂缝网络。对老井,则要实施多级重复压裂操作,以有效激活未动用的储量。对于多级压裂技术来说,其主要是适用于低渗透的油田,开采效果更好,但是在开采中容易产生段间窜扰、工具失效或砂堵等问题,会影响施工的成功率。所以,就可以开展智能分段技术,采用光纤传感器等设备,及时检测岩层现象,调整压裂的参数,显著提升了低渗透油田的开发效益。
2.3 压后无污染捞砂
在低渗透油田的压裂作业当中,完成压裂操作后,就要进行无污染捞砂工作,这样就能对储层进行保护,并维持了裂缝的导流能力。通过开展无污染捞砂技术,可以避免在裂缝中出现残留的支撑剂,也能减少压裂液残渣堵塞裂缝等问题,保证裂缝的导流能力,提升油田开采效果。开采人员可以利用高效破胶剂,保证压裂液能够快速彻底的破胶,并降低液体滞留所产生的伤害。也要通过油嘴,调节返排的速率,避免支撑剂回流过快而导致砂堵或裂缝闭合等现象。在捞砂的时候,主要是采用连续油管进行捞砂,可精准的清除井筒内的堆积砂,或者使用冲砂洗井的方法,结合使用低伤害的洗井液,进行循环冲洗,把井底残砂冲洗至地面,完成捞砂效果。此外,对于多段压裂井,也可以采用暂堵转向捞砂的方法,利用可降解暂堵剂,保护已压裂段,然后定向的清理目标段,实现无污染捞砂效果。在对捞出来的废砂进行处理时,则可以通过振动筛或旋流器,分离返排液中的支撑剂和岩屑,对于含化学剂废砂,则要对其进行固化处理,保证废砂处理更环保,避免废砂对环境的污染。在进行无污染捞砂处理的时候,也可以利用光纤传感或井下摄像头,实时的监控井筒砂面的位置,并采用自降解暂堵剂等绿色材料,保证处理更环保。通过无污染捞砂处理,有效的平衡了低渗透油田压裂开发的增产需求与储层保护目标,实现环保开采等效果[3]。
3.增产效果评价
在低渗透油田中采用压裂技术,能够达到增产效果。通过对油田开采量进行对比可发现,在压裂后,初期单井日产量可达到压裂前的 3-8 倍,累积增产的优良能够达到5000-20000 吨,同时,采用有效的压裂技术,能够让低渗透油田的开采周期延长6-24 个月,达到增产的效果。对于储层改造效果来说,采用压力技术,可以保证低渗透油田内的有效裂缝半长可达到了80-150 米,而且支撑裂缝的导流能力也能始终维持在20-50D·cm 左右,为后续开采提供支撑,提升油田产量。通过对低渗透油田进行分析,了解到在 0.1-10mD 储层中,其压裂效果最佳,增产的倍数能达到 5-10 倍,同时,油田地层压力系数在 0.7-1.2 时,其压裂效果最优,可增产 30‰ 。在开展压裂技术的时候,每米油层的加砂量在 3-8m3 时,增产效果最佳,当施工排量在 4-8m3/min 范围内,就可形成理想的裂缝形态,增产效果就可以提升了 15-30% 。在压裂后的 6-18 个月,则是油田产量的高峰期,裂缝的作用时间一般是3-5 年,优质的压裂技术,可保证裂缝使用时间达到7年以上,以降低压裂技术的成本,保证增产效果得到提升。
结论:综上所述,对压裂技术在低渗透油田内的开发增产效果进行分析,不仅可以让压裂技术的运用更广泛,还能显著提升低渗透油田的流动能力,保证开采的效果大幅增加。在运用压裂技术的时候,主要是从压裂材料、技术、压后处理等方面入手,保证低渗透油田开采量得到提升,以达到增产效果。
参考文献:
[1]杜姗.低渗透油藏缝内转向压裂技术研究与试验[J].石油石化节能,2023,13(07):1-5.
[2]王勤,温建强,杨振策.酸化压裂技术在低渗透油田开发中的应用效果分析[J].化工设计通讯,2022,48(10):32-34+51.
[3]边衡宇.特低渗透油田X 区块油井压后产能评价技术研究[D].东北石油大学,2020.