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低渗透油田薄差层压裂技术研究与应用 陈永明 敬新 (大庆油田有限责任公司第九采油厂) 摘要：大庆长垣西部外围低渗透油田压裂改造储层大多数是多为薄互层，油层厚度小，隔层 薄且成分复杂。压裂过程中无效支撵比例大，制约压裂增产效果。本文针对低渗透薄差层层多 而薄、渗透率低、层间隔层小且油水层分布复杂，纵向上分布跨距大，地应力分布复杂等特点。 本文给出了对于低渗透油田隔层遮挡作用和分层标准进行了重新研究。开展夹层遮挡性、层段 划分等方面研究，优化层段组合。根据层段划分优化结果，优选分层压裂、限流法压裂，拓宽 了分层压裂选井选层范围，提高了油层的改造程度。现场试验122口井133个薄夹层实施分层 压裂，分层成功率90．9％。压后平均日产油2．4t，压裂多动用115个油层292m厚度。限流法压 裂试验25口井。压后平均单井日产油2．7t，提高了油层的改造程度，取得了较好的压裂效果和 经济效益，为低渗透油田压裂提供了宝贵的经验。 关键词：低渗透油田 薄差油层裂缝高度隔层界限现场试验 1问题的提出 大庆西部外围低渗透油田储层多为薄互层，油层物性差且厚度小，隔层薄且成分复杂。 从储层地质特征、测井解释、岩石力学测定及以往压裂情况分析结果看，压裂改造难点是裂 缝垂向延伸严重，裂缝容易使上下薄隔层沟通。压裂改造油层大多数是薄差层发育，夹层 薄，从应力剖面上看，油层与夹层应力差值较小，多低于1．5MPa，按照应力分层的研究成 果，无法满足“夹层厚度不小于2m，应力差不小于4MPa”划分隔层的条件，不具备遮挡 条件，需要合层压裂。对这部分夹层的遮挡性判断不准，一是会使现场施工时发生大量窜层 井，既耽误施工进度，又会增加施工费用；二是使某些层无法得到改造，导致丢层，而压开 的层规模过大，缝长成倍增加，使油井见水过早，给后期开发带来隐患。为了保证压裂效 果，我们对低渗透油田隔层遮挡作用和分层标准进行了重新研究。开展夹层遮挡性、层段划 分等方面研究，优化层段组合。根据层段划分优化结果，优选分层压裂、限流法压裂等压裂 工艺提高薄互层的有效动用程度，努力实现差油层动用，达到增产的目的，对于提高压裂效 果具有重要意义。 2薄差油层压裂改造技术研究 2．1裂缝高度、层段划分研究与试验 2．1．1影响垂直裂缝高度延伸的因素研究 理论研究表明，油层与隔层最小水平地应力差足够大时，它在裂缝延伸中起到主要作 用，但当上下隔层为弱应力，或油层很薄等复杂情况时，压开的裂缝高度往往容易突破油 层。影响裂缝高度延伸的因素影响裂缝高度延伸的因素主要可归结为两类；第一类为不可控 因素，包括地应力、岩石物性，其中油层和隔层的最小水平主应力差是最主要影响因素，在 一89— 分层压裂过程中，薄夹层遮挡作用的判断及隔层的选择主要考查这类因素。第二类为可控因 素，即施工参数，包括施工排量、泵注速率、压裂液的流变学参数、滤失系数等。因此，分 层压裂时应重点从第二类因素入手采取控制缝高措施，确保分层压裂成功。 2．1．2隔层划分标准研究 研究发现，低渗透油田薄夹层具有一定的特殊性，虽然应力剖面显示无遮挡，但泥质含 量较高。基于不同沉积岩的自然伽马放射性不同，测井曲线中的自然伽马测井主要用于划分 地层剖面，确定地层的泥质含量。一般情况下，砂泥岩剖面的岩性划分遵循下列规律：自然 伽马曲线读值在砂岩处最低，一般小于90API；粘土(泥岩、页岩)段最高，一般大于 120API；砂质泥岩、泥质砂岩、粉砂岩的读值介于二者之间，并随着泥质含量的增加而升 高。经过调研，高泥质含量的夹层能够有效地抑制裂缝的垂向延伸，存在岩性的遮挡，隔层 厚度大于2m，与油层部位伽马曲线差值大于40API，可起到有效遮挡缝高作用。另外，发 现夹层只有其中一部分厚度起遮挡作用，而不是全部都起作用。为此，在以往隔层分层研究 基础上，划出了有效遮挡的厚度，进一步细化了隔层划分标准。 我们以有效遮挡厚度和伽马差值为标准，以敖南油田为例，对敖南油田薄夹层压裂井进 行了分类研究，采用按夹层有效遮挡厚度不小于2m，自然伽马差值不小于40APl分层压裂 界限划分隔层。 2．1．3先导性试验 为了验证该界限的可靠性，在敖南油田选择了5口井进行试验，并采用低