重复压裂改造技术及开发效果详解.doc

重复压裂改造技术及开发效果 一、项目背景 采油三厂所辖的卫城、马寨和古云集低渗透非均质油田，地层平均渗透率8-30×10-3μm2，平均孔隙度10-15%，井段长20-80米，层系多达6-7个；层间差异大，渗透率极差大，变异系数0.7；不同层位破裂压力差异大，达8MPa以上；多数井以压裂方式投产，且随着水力压裂技术的规模应用及油田开发的不断深入，补孔压裂的选井难度越来越大，同时由于下列因素的影响，使得实施重复压裂十分必要。主要原因如下： 1、新投井压裂规模偏低，裂缝控制泄油面积小； 2、层间差异大，合层压裂时部分井段未压开； 3、地层应力分布改变，有新增注水受效方向； 4、初次压裂施工失败,目的层段未形成有效的裂缝支撑； 5、初次压裂时注采井网不完善，压裂未能获得较好的增油效果； 6、在深井、高温、高压、微粒运移、多相流等恶劣条件作用下，初次裂缝已经失效； 7、在老区块对动用程度相对较小的高压区域，选择适当的时机重复压裂，,造缝连通剩余油富集区域等。 针对上述因素，在研究油藏剩余油分布，分析初次压裂工艺过程，结合生产动静态资料优选重复压裂井层、确定重复压裂时机，有针对性地开展重复压裂技术，提高油藏水驱动用程度，实现老油田的高效开发。 二、重复压裂工艺技术 （一）、重复压裂工艺技术的基本理论 重复压裂是指井经过初次压裂后对同一层段进行的第二次及更多次的压裂措施。油井重复压裂的基本原理:一是在开发过程中由于地应力的改变，重复压裂裂缝方位角与原有裂缝有一定的偏转，沟通新的泄油区:二是重新压开过去已压裂的但因各种原因目前已堵塞或闭合的老裂缝系统，解除近井筒地带堵塞；三是通过动静态资料的分析，采用分层压裂或裂缝暂堵重复压裂启动初次压裂未启动物性较差层，或使裂缝偏转沟通新的泄油区。基于对重复压裂方式的不同理解，目前国内外实施的重复压裂有三种方式： （1）层内压出新裂缝。地应力的改变产生新的裂缝，从而大大提高油井的泄油面积，达到增产目的。一是注采井网对地应力的改变，由于水的注入和地层液体的采出，造成注水井附近的地层压力上升，而油井附近的地层压力降低，从而引起地应力方向的改变。重复压裂时裂缝延伸方位角有较大的偏转，其地应力方向改变主要由下列三方面因素造成：一是地层孔隙压力改变、断层滑动和油藏压实。二是压裂裂缝对地应力场的影响，地层中已存在支撑裂缝，改变了井眼附近的地应力分布，使得原来最大水平地应力变为最小，这种局部地应力的变化，使重复压裂的裂缝方位将垂直于次裂缝的方位，但在离开井口一定范围以后，其方位发生转向，经平行于初次裂缝方位的方向延伸。 （2）延伸原有裂缝。油田开发过程中，由于压力、温度等环境条件的改变，引起原有压裂裂缝失效。这类井需要加砂重新撑开原有裂缝，穿透堵塞带就可以获得不同程度的效果。另外，压裂改造规模不够，或支撑裂缝短，或裂缝导流能力低，这类井必须加大压裂规模继续延伸原有裂缝，或者提高砂量以增加裂缝导流能力，为了获得较长的增产有效期，必须优化设计重复压裂规模（液量、砂量）。 （3）改向重复压裂（即堵老缝压新缝）。油田的低渗透层已处于高含水期，原有裂缝控制的原油产量已接近全部采出，裂缝成了水的主要通道，但某些井在现有采出条件下尚控制有一定的剩余可采储量。此时实施暂堵老裂缝，重新压裂，在与原有裂缝呈一定角度方向上造新缝，实现控水增油。 （二）、重复压裂增产机理分析 国内外的重复压裂研究和现场实践表明：重复压裂增产机理主要有两个方面: （1）、地应力的改变产生新的裂缝，从而大大提高油井的泄油面积，达到增产目的。 1）、注采井网对地应力的改变 由于水的注入和地层液体的采出，造成注水井附近的地层压力上升，而油井附近的地层压力降低，从而引起地应力方向的改变。造成重复压裂裂缝延伸方位角有较大的旋转。其地应力方向改变主要由下列三方面因素造成： ①地层孔隙压力改变 随着注水开发的加深，注水井周围地层压力逐渐升高，造成孔隙压力上升，从而引起地层总应力的上升，降低了基质的有效应力，进而通过基质的膨胀，对其周围的应力产生影响，这一影响由注水井径向向外传波。而油井则产生相反的情况。 ②断层滑动 当注水井周围的孔隙压力增加到足够大时，作用在基质上的有效应力就会变小，以致于不能产生足够大的磨擦力来平衡断层面。这就会引起断层的滑动，引发地震，从而改变地应力方向。 ③油藏压实 在油井周围，油藏压力下降引起基质有效应力增加和油藏压缩，使孔隙度减少和渗透率大幅度降低。大规模的油藏压缩会减少整体油藏体积，严重时导致地层下沉和地应力场变化。 2）、压裂裂缝对地应力场的影响 地层中已存在支撑裂缝，改变了井眼附近的地应力分布，使得原来最大水平地应力变为最小，这种局部地应力的变化，使重复压裂的裂缝方位将垂直于次裂缝的方位，但在离开井口一定