定向射孔多缝压裂工艺案例分析-中国工程科学.PDF

定向射孔多缝压裂工艺案例分析 唐梅荣 （长庆油田油气工艺研究院，西安 ７１００２１） ［摘要］　一种新型的压裂工艺在中国长庆油田试验成功，该工艺在层内压裂形成了２条独立裂缝，大幅增加 了裂缝与油藏的接触面积，提高了产量。 长庆油田开发的超低渗透油藏岩芯分析渗透率一般在０．５ ｍＤ 以 下，且受到储层条件、注采井网、压裂工艺等多重限制，常规压裂工艺改造难以实现该类油藏的有效开发。 历 经多年研究并结合自身实际，长庆油田于２００６年提出了体积压裂的理念，通过在油层内造多缝扩大油藏的泄 流体积以提高单井产量。 室内物模试验研究射孔对压裂影响时观察到，当射孔方向与最大水平主应力方位 存在夹角的情况下裂缝发生转向，即裂缝均先沿射孔孔眼方向起裂，后转向最大主应力方向。 在同一油层内 上下各射一排孔，两排孔方位与最大主应力方向呈一定夹角，一排偏右，一排偏左。 分别对两排孔眼进行压 裂，这样由于初始裂缝转向导致两条裂缝在井眼处虚拟相交，但在地层内不会重合，形成近井类似于“Ｘ”形 ４条裂缝，远井形成２条近于平行的裂缝。 提出了一种产生多裂缝的新型压裂工艺———定向射孔多裂缝压 裂。 开展了大量物模试验，证实了思路的可行性，并且长庆油田在Ａ 井开展了现场压裂试验。 井下微地震裂 缝测试表明：形成了“Ｘ”形多裂缝；产量数据表明：定向射孔多缝压裂井相比邻井产量提高３８．１％。 ［关键词］　定向射孔；裂缝转向；多缝压裂；泄流体积；增产 ［中图分类号］　ＴＥ３　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２０１２）０４－０１０５－０８ 应力与水平最小主应力之间的差值相对较小，水力 1　前言 裂缝发生转向的难度相对小，由此发明了定向射孔 水力压裂技术为全世界低渗透油气藏改造获得 多缝压裂工艺［１］ 。 经济有效的开发做出了巨大贡献，它成为了低渗透 2　工艺设想 油气藏赖以开发的关键技术之一。 世界上著名的低 孔、低渗、低压油田以中国的长庆油田最为典型，进 实验室研究射孔方位与地层破裂压力之间的关 入２１ 世纪长庆油田开发的三叠系油藏平均孔隙度 系时发现，如果射孔方位与水平最大主应力方向之 ７％～１２％、渗透率０．２～２．０ ｍＤ、压力系数０．６～ 间存在夹角，压裂裂缝首先沿着射孔方向延伸，之后 ０．８。 随着水力压裂技术的进步，长庆油田开发油藏 ［２］ 转向水平最大主应力方向 。 在此启发下，提出了 的渗透率下限不断下降，但针对０．５ ｍＤ 以下的油 通过定向射孔诱导裂缝定向起裂，迫使裂缝转向，配 藏压裂改造技术没有取得突破性进展，常规的水力 合分段压裂工艺，在层内形成多裂缝，多裂缝在地层 压裂技术表现出了明显不足。 内相交点位于井眼位置，理想条件下压裂形成的裂 近年来，长庆油田不断探索、尝试各种压裂工 缝见图１。 艺，主要以大规模压裂、低伤害压裂液为主攻方向， 3　物理模拟试验 但总体上没有突破。 在此背景下，提出了体积压裂 理念，压裂由追求长缝转变为追求多裂缝，由扩大泄 通过理论研究，发现对裂缝转向影响较大的参 流面积转变为泄流体积。 长庆油田油层水平最大主 数有射孔方位、水平应力差［２］ 。 为研究射孔方位、 ［收稿日期］　２０１２－０３－１０ ［作者简介］　唐梅荣（１９８０—），男，山东潍坊市人，工程师，主要从事压裂酸化研究与应用工作；Ｅ －ｍａｉｌ：ｔｍｒ＿ｃｑ＠ｐ