裂縫性低滲儲(chǔ)層壓裂技術(shù)淺析

張燕利　鄧雨生　逯志堅(jiān)　李夢(mèng)楠

Abstract：Some fractured low permeability reservoirs are easy to produce early sand plug during fracturing. Thetechnique of twice shut-down pressure test of pre-fluid and multi-stage variable displacement adding sand technologycan successfully solve the problem of low sand ratio sand plugging in the process of fracturing， and ensure the fracturingdevelopment of low permeability fractured reservoir.

Key Words： fractured reservoir; multiple fractures; early sand plugging; fracturing design

裂縫性低滲儲(chǔ)層壓裂難點(diǎn)分析

儲(chǔ)層介質(zhì)非均質(zhì)性強(qiáng)。天然裂縫發(fā)育不均的儲(chǔ)層裂縫延伸時(shí)存在繞流現(xiàn)象，極易造成壓裂過(guò)程的早期砂堵[1]。

裂縫起裂延伸復(fù)雜。裂縫性?xún)?chǔ)層壓裂時(shí)一般是多條平行壓裂裂縫同時(shí)擴(kuò)展，有時(shí)也產(chǎn)生相互獨(dú)立的多裂縫擴(kuò)展。尤其是在壓裂裂縫與天然裂縫相交處，形成不同形狀和尺寸的壓裂裂縫[2]。

多裂縫導(dǎo)致高的凈壓力，難以形成主裂縫，縫寬較窄。多條壓裂裂縫的同時(shí)擴(kuò)展，常常導(dǎo)致更高的凈壓力和更高的地面壓力。壓力上升的主要原因依賴(lài)于特定的壓裂裂縫幾何形態(tài)。多裂縫儲(chǔ)層中的每條單獨(dú)的壓裂裂縫與在相同儲(chǔ)層中擴(kuò)展的單一壓裂裂縫相比，縫寬更窄，也極大地增加了脫砂的可能性。

壓前診斷技術(shù)

采用小型壓裂測(cè)試技術(shù)，通過(guò)小型壓裂G函數(shù)曲線(xiàn)特征來(lái)判斷地層微裂縫是否發(fā)育，通過(guò)小型壓裂后的凈壓力值和裂縫條數(shù)擬合，可以較為準(zhǔn)確的判斷人工裂縫形態(tài)和施工的難易程度，以便合理調(diào)整壓裂施工設(shè)計(jì)，保證施工成功。

正常濾失地層G函數(shù)曲線(xiàn)特征。采用的是G函數(shù)導(dǎo)數(shù)分析，當(dāng)導(dǎo)數(shù)為常量并且該疊加導(dǎo)數(shù)曲線(xiàn)位于一條通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)上時(shí)為正常濾失（如圖1、圖2）。

圖1 正常濾失地層G函數(shù)曲線(xiàn)特征

圖2 強(qiáng)濾失地層G函數(shù)曲線(xiàn)特征

強(qiáng)濾失地層G函數(shù)曲線(xiàn)特征。在疊加導(dǎo)數(shù)曲線(xiàn)中插入一條正常濾失數(shù)據(jù)直線(xiàn)，“隆起”則表明該地層微裂縫發(fā)育。在“隆起”的末尾，即疊加導(dǎo)數(shù)與外插直線(xiàn)會(huì)合的那一點(diǎn)被認(rèn)定為裂縫的開(kāi)啟壓力。當(dāng)該疊加導(dǎo)數(shù)曲線(xiàn)從外插的直線(xiàn)向下偏離時(shí)為裂縫閉合，在裂縫閉合以前的階段通常認(rèn)定為強(qiáng)濾失特性。

配套工藝技術(shù)

研究配套了前置液兩次停泵壓力測(cè)試技術(shù)及多級(jí)變排量加砂技術(shù)，來(lái)提高壓裂施工的成功率。

前置液兩次停泵壓力測(cè)試技術(shù)。開(kāi)展前置液兩次瞬時(shí)停泵壓力測(cè)試。該值大大超過(guò)了常規(guī)低滲均質(zhì)儲(chǔ)層的濾失系數(shù)。

多級(jí)變排量加砂工藝技術(shù)。多級(jí)變排量加砂技術(shù)，先小排量注入前置液待裂縫開(kāi)啟加入粉陶降濾以封堵開(kāi)啟的多裂縫;然后小幅提升排量0.5m3/min，再注入前置液，加入粉陶降濾以封堵開(kāi)啟的多裂縫;再注入前置液，小幅提升排量0.5m3/min開(kāi)始加砂，以低砂比開(kāi)始，小幅提升砂比，在加砂后期提升排量0.5m3/min，在整個(gè)施工過(guò)程中，始終保持井筒凈壓力低于多裂縫開(kāi)啟的臨界壓力值，提高壓裂液有效率，降低砂堵風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)論與認(rèn)識(shí)

裂縫性?xún)?chǔ)層壓裂時(shí)壓裂裂縫不完全沿著最大水平主應(yīng)力方向延伸;壓裂時(shí)易產(chǎn)生多裂縫，使縫寬變窄，壓裂時(shí)易發(fā)生早期砂堵。

應(yīng)用前置液兩次停泵壓力測(cè)試技術(shù)，同時(shí)配套多級(jí)變排量加砂技術(shù)，可有效防止裂縫性低滲透儲(chǔ)層壓裂時(shí)濾失量大，易發(fā)生早期砂堵的問(wèn)題，保證了裂縫性低滲儲(chǔ)層的開(kāi)發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1] 埃克諾米德斯M J，諾爾蒂K G，等.油藏增產(chǎn)措施.增訂本[M].康德泉，周春虎，向世琪，等，譯.北京：石油工業(yè)出版社.1991.EC0N0MIDES M J.NOLTE K G.et a1.Reservoir stimu1ationupdated version[M].Beijing：Petroleum Industry Press.1991.

[2] 黃榮樽.水力壓裂裂縫的起裂和擴(kuò)展[ J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，1981（05）.