水力壓裂影響因素的分析研究

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1、水力壓裂影響因素的分析研究［摘要］我國(guó)很多油田中存在低滲油藏，對(duì)低滲油藏進(jìn)行壓裂是目前提高油藏開(kāi)發(fā)效果及其采收率的有效手段。為了提高壓裂措施的增產(chǎn)效果，以盡可能小的投資獲得最大的回報(bào)，水力壓裂在低滲油藏及非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著重要作用，而在水力壓裂過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題和因素還很多。本文主要對(duì)水力壓裂技術(shù)的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的研究。［關(guān)鍵詞］水力壓裂；因素；分析中圖分類號(hào)：TV523文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào):1009-914X(2016)08-0282-01在我國(guó)很多油田的儲(chǔ)層中，尤其是低滲、特低滲儲(chǔ)層，水力

2、壓裂是實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的有效手段之一。壓裂施工過(guò)程中面臨著較多的影響，如果施工過(guò)程中對(duì)某些潛在因素考慮欠妥或處理不佳，將會(huì)在不同程度上影響壓裂效果。因此，在進(jìn)行水力壓裂之前，要對(duì)壓裂工藝中的種種因素進(jìn)行分析研究。一、儲(chǔ)油層的地質(zhì)特征油田水力壓裂分析的是三角洲前緣沉積砂巖，油平面內(nèi)形成的厚或薄的各種組合的分叉，這有利于挖掘剩余油的分布規(guī)律及措施，對(duì)儲(chǔ)層水力壓裂效果有關(guān)鍵影響。三角洲沖積平原相沉積的厚層砂巖體，由于儲(chǔ)層形式單一、穩(wěn)定分布，剩余油主要分布于層內(nèi)。這類儲(chǔ)層水淹的程度較低，由于儲(chǔ)層性能良好，注射效果好

3、，所以水力壓裂效果會(huì)更好；但在儲(chǔ)層高含水以后，即使在層內(nèi)有更多的剩余油，水力壓裂難度也會(huì)加大，難以完好的挖掘。二、水力壓裂技術(shù)簡(jiǎn)介目前對(duì)于低滲透油藏而言，水力壓裂技術(shù)是提高油井產(chǎn)量的有效手段。但在實(shí)施壓裂過(guò)程中，需要注意和考慮的問(wèn)題有很多，如水力壓裂的影響因素和參數(shù)優(yōu)化等問(wèn)題。1、壓裂施工參數(shù)(1)投球個(gè)數(shù)(2)加砂強(qiáng)度(3)排量(4)平均砂比。2、壓裂后作業(yè)壓裂后作業(yè)對(duì)壓裂效果的影響很大，壓裂后要及時(shí)排液，及時(shí)投產(chǎn)，減少壓裂液對(duì)地層的傷害，最后壓裂效果也會(huì)較好。3、壓裂時(shí)間對(duì)開(kāi)發(fā)指標(biāo)的影響壓裂進(jìn)行的時(shí)間

4、對(duì)生產(chǎn)井增油量的影響較大，壓裂時(shí)間早，增油量明顯較高。而壓裂時(shí)間晚，則增油量減小，且壓裂有效期較短。如果壓裂時(shí)間晚，此時(shí)生產(chǎn)井已經(jīng)見(jiàn)水，甚至含水率上升到一定值之后，注水井壓裂增加了注水量，會(huì)導(dǎo)致油水前緣的突進(jìn)，更加快了含水率的上升。產(chǎn)液量雖然有所增長(zhǎng)，但產(chǎn)油量卻增長(zhǎng)很少，甚至下降。因此，越早進(jìn)行壓裂，增油效果越好。三、壓裂影響因素的分析影響水力壓裂措施效果的因素可歸結(jié)為三大類：一是改造油層選擇不當(dāng)；二是壓裂參數(shù)設(shè)計(jì)不合理；三是壓裂液體系選擇不合理。1?油層選擇不當(dāng)?shù)挠绊懰毫阎饕脑煊蛯拥牡蜐B透性，若選

5、層不當(dāng)會(huì)造成措施效果差。主要原因如下：1.1.油層巖石地應(yīng)力的影響巖石地應(yīng)力方向及分布直接控制著壓裂裂縫的延伸方向。通常壓裂裂縫總是平行于地層最大水平主應(yīng)力而垂直于最小水平主應(yīng)力方向，裂縫監(jiān)測(cè)資料顯示裂縫總是垂直于斷層，若裂縫串通斷層，會(huì)造成含水上升。油層和隔層的水平地應(yīng)力差影響壓裂裂縫垂向延伸，裂縫若向上向下穿透隔層后會(huì)串通水層。1.2油層流體物性的影響油層內(nèi)流體與壓裂液體系不配伍，會(huì)發(fā)生物化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生大量沉積，沉淀物會(huì)堵塞地層孔道。1.3油層原始裂縫的影響若油層存在原始裂縫時(shí)，壓裂液會(huì)迅速向原始裂縫

6、滲濾，為使裂縫向水平方向延伸，必須提高工作壓力和壓裂液用量。攜砂液的迅速濾失可能會(huì)使支撐劑快速沉積產(chǎn)生砂堵，造成壓裂隙失敗。1.4隔層與相鄰層的產(chǎn)狀的影響若油層的隔層較薄，其水平主應(yīng)力不能滿足破裂壓力的需要，會(huì)造成垂直裂縫穿透隔層，引起高含水層或水層串層，使得油井暴性水淹。1.5固井質(zhì)量的影響若油層段之間固井質(zhì)量欠佳，實(shí)施全井壓裂容易造成固井水泥環(huán)壓裂隙，形成高含水層或低壓層的串槽，引起油層含水上升或漏失。2、壓裂設(shè)計(jì)參數(shù)的影響2.1壓裂參數(shù)的設(shè)計(jì)不合理的影響對(duì)油層進(jìn)行壓裂縫的設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)會(huì)由于一些參數(shù)獲得的

7、不正確而導(dǎo)致壓裂縫長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短、縫寬過(guò)窄或過(guò)高。過(guò)高過(guò)長(zhǎng)會(huì)穿透隔層串通水層引起油層見(jiàn)水，過(guò)窄過(guò)短不能有效改善油層的滲流能力。不利的裂縫可能導(dǎo)致對(duì)油層油流滲流方向的破壞，降低注入水掃油效率和掃油面積，甚至導(dǎo)致過(guò)早水淹。2.2壓裂工藝技術(shù)選擇不當(dāng)?shù)挠绊懹捎谟蛯哟嬖诙鄬?、多壓力系統(tǒng)和非均質(zhì)性，壓裂方式不合適容易造成油層壓裂效果差甚至井下事故而影響產(chǎn)能。3、壓裂液體系選擇不佳的影響3.1壓裂液與地層流體不配伍的影響壓裂液的侵入會(huì)改變儲(chǔ)層原始含油飽和度而產(chǎn)生兩相流動(dòng)，若儲(chǔ)層壓力不能克服升高了的毛細(xì)管力，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重和

8、持久的水鎖。壓裂液侵入造成巖石由油潤(rùn)濕轉(zhuǎn)為水潤(rùn)濕，油相滲透率將大幅降低。壓裂液與油層流體不配伍會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成沉淀堵塞滲流孔道。3.2壓裂液引起粘土礦物膨脹和顆粒運(yùn)移的影響含粘土礦物的水敏性油層內(nèi)粘土礦物存在膨脹平衡，而任何化學(xué)成分的改變或鹽水濃度的降低，都能破壞平衡，使粘土膨脹。粘土水化膨脹和顆粒分散運(yùn)移會(huì)堵塞孔隙喉道，降低滲透率。3.3壓裂液對(duì)儲(chǔ)層造成的影響壓裂液進(jìn)入儲(chǔ)集層會(huì)使其溫度降低，原油中蠟及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等物質(zhì)析