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北京金正纵横信息咨询有限公司国内外油井重复改造技术调研

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国内外特殊井重复压裂技术及发展趋势

调研报告

国内外特殊井重复压裂技术及发展趋势调研报告

本章节主要针对水平井、中高含水井两种特殊井况下的国内外重复压裂技术及应用进行调研，并分别对各自的发展趋势进行分析。

第一节国内外水平井重复压裂技术及发展趋势

近几年来,水平井开发成为动用低渗透油田地质储量和提高单井产量的主要方式，储层改造技术也取得了显著进步?但是，低渗透油田水平井开采后，面临着产量递减快和油井不见效等原因造成的低产问题。针对水平井开发初期储层改造不彻底的低产井，重复压裂成为有效发挥油藏潜力和提高单井产量的主要措施。

国外方面，针对渗透性极差的非常规储层，美国通过水平井多段压裂实现对储量的“全”可采，将“井控储量”模式转化为“缝控储量”模式，基质中的油气所需驱动压差大幅度降低，可动用储量大幅度上升。国外（以美国为主）水平井压裂技术的进步一个重要方面体现在重复压裂技术上，经现场应用证实重复压裂可提高非常规油气藏的采收率。通过统计分析，北美致密油衰竭式开发采收率平均约7.8%（高气油比区可达10％以上），而重复压裂采收率可提高5％～8％并最终达到15％以上。近几年国外采用的重复压裂技术手段主要有：连续油管侧钻重复压裂技术、SPD/球密封转向重复压裂技术、通道压裂技术及采用柱状支撑剂的重复压裂技术等，均取得了较好的效果。

此外，国外技术公司为满足在原有水平井井筒中开展体积改造技术的需求，研发了重构井筒的压裂技术，一般通过将原有水平段管柱钻磨后重新下入套管或采用可膨胀尾管技术进行施工。哈里伯顿公司统计了Bakken和ThreeForks储层1987年以后的10583口水平井压裂数据，对比发现重构井筒体积压裂井压后效果远远好于常规重复压裂井（图4-1-1）。

图4-1-1重构井筒体积压裂和常规重复压裂井效果对比图

国内方面，近几年水平井体积改造技术也在持续进步中，改造能力和水平不断提升。目前已完钻最长水平段3056m，最高分压段数达到30段，最高施工排量17.2m3/min，单井最大加砂量和压裂液用量分别达到了4402m3和54718m3。采用的重复压裂技术手段主要有：立体缝网重复压裂技术、选段/分段重复压裂技术等。

总的来说，目前国内外油气田水平井重复改造大部分主要是针对初次改造不充分的井类型，以老井压新缝为主，而对于老缝如何进一步提高产量研究甚少，所以应加强这方面的研究工作。

一、水平井重复压裂关键技术

1、水平井重复压裂评估

1.1水平井重复压裂技术的特点

根据渗流力学的观点，水平井重复压裂所产生的裂缝必须满足两个条件方可有效：

①重复压裂裂缝较初次压裂裂缝要长。

②导流能力较初次压裂的要高。

1.2储层评价

对水平井重复压裂地层进行评估，一般考虑：①重复压裂井的现状；②前次压裂的生产历史，确定产层能量及可采储量；③评估前次压裂裂缝有效程度及失效原因；④对前次压裂及油藏生产历史进行分析。

通过评估，获取重复压裂施工所需的信息和参数，诸如地层是否具备期望的生产能力、累积产量及期望的采收率，裂缝导流能力大小，确定支撑剂在缝内的状况；裂缝支撑缝高是否适当以及压裂液与地层的配伍性等。

1.3压裂材料评价与选择

支撑剂评价:包括对支撑剂进行物理评价和导流能力评价。目前，国内的石英砂产地多、但性能差异大，在不同闭合应力下的导流能力相差很大。必须结合地层的压力、温度和环境条件进行仔细评价。

支撑剂选择：支撑剂性质的好坏，直接关系到压裂效果的好坏，支撑剂的选择原则应该是具有足够的抗压强度，较小的破碎率，较高的导流能力，货源广，价格低。其中最主要的原则：一是满足闭合压力的要求；二是满足导流能力的要求。

1.4压裂液体系评价与选择

压裂液体系评价：与油藏的匹配性；满足重复压裂工艺要求，即完成高砂比携砂液的输送和具有较低的摩阻，同时，还应具有低伤害、易返排、安全可靠、可操作性强等特点。

压裂液体系选择：根据不同区块的储层温度和流体性质以尽可能提高返排率和降低地层伤害为前提。

2、水平井选井选层方法

2.1选井原则

为获得较高的经济效益，确保措施后单井产能提高明显，针对水平井除了遵循一些常规的选井选层原则外，重复压裂选井还需遵循以下基本原则：

（1）选井前应结合初期分段改造工艺，尽可能选择受初期分段封隔工具较差或改造不彻底的井为潜力待选井；

（2）水平井水平段较长，完井时固井难度大，要求重复改造前进行固井质量检测，确保套管未变形及固井质量良好，防止重复改造时发生管外窜等意外风险；

（3）经过长时间生产，水平井压力保持水平较低，地层吐砂、井