壓裂防砂技術(shù).doc

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1、壓裂防砂技術(shù)張靜（大慶油田井下作業(yè)二大隊(duì)）主題詞壓裂防砂膠液充填鹽水充填表皮因子導(dǎo)流能力最早將壓裂與防砂2種工藝結(jié)合起來應(yīng)用于中、高滲透疏松砂巖的想法出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的委內(nèi)瑞拉，但由于常規(guī)壓裂技術(shù)在應(yīng)用于中、高滲透性油藏時(shí)受到限制，直到1984年才首次出現(xiàn)了以充填寬縫為主要B的的端部脫砂壓裂技術(shù)，使中、高滲油藏的壓裂防砂進(jìn)入一個(gè)新時(shí)期，近10年來得到不斷完善和發(fā)展。從發(fā)展趨勢看,今后屮高滲透層壓裂防砂作業(yè)量比低滲油層增長要快。1技術(shù)原理1.1防砂機(jī)理均質(zhì)未壓裂地層井底流體的流入模式為標(biāo)準(zhǔn)徑向流，不同等壓線為以井底為圓心的大小不等的同心圓

2、。油井壓裂以后，地層屮形成具有高導(dǎo)流能力的裂縫，地層流體流入井底不再是徑向流動,而是簡化為垂直于裂縫的直線流和沿裂縫直線流入井底的直線流，又稱為雙線性流動模式。流體沿著具有高導(dǎo)流能力裂縫的方向流動，流動阻力非常小。壓裂防砂目的是形成裂縫，穿透污染帶并加砂，在形成擋砂屏障的同時(shí),增加泄油面積，降低流速,控制出砂并提高油井產(chǎn)能。而管內(nèi)礫石充填盡管是最廣泛的應(yīng)用方法，但油井產(chǎn)量低，無法減少炮眼以外的地層傷害。1.2施工工藝該技術(shù)利用壓裂車組將壓裂液高泵壓大排量正擠入地層中，在地層中形成人工裂縫。然后攜砂液將礫石攜帶進(jìn)入人工裂縫,在裂縫內(nèi)形成高滲透率

3、的人工砂橋，防治油層細(xì)粉砂。利用井筒內(nèi)的防砂管柱或樹脂膠結(jié)砂，防止礫石的返吐，從而實(shí)現(xiàn)防砂目的。1.3^2m3/min,支撐劑濃度120^240kg/m3,加砂量150^200kg/mo用鹽水做攜砂液的優(yōu)點(diǎn)是:低黏液冇利于礫石在近井地帶的沉積，充填質(zhì)量高，減少空洞形成;可消除壓裂表皮、射孔表皮、裂縫節(jié)流表皮和液體漏失表皮。壓裂表皮由膠液殘?jiān)a(chǎn)生;射孔表皮由不良的炮眼充填質(zhì)量造成;裂縫節(jié)流表皮由于膠液充填質(zhì)量不好，需要放壓使充填砂返吐充實(shí)空洞，從而造成近井地區(qū)裂縫變窄造成的節(jié)流損失;液體漏失表皮由高黏液漏失造成地層傷害而產(chǎn)生。鹽水充填壓裂防砂與

4、膠液充填壓裂防砂正常情況下，完井表皮因子為0~3，但由于采用堵漏劑或膠液破膠不好,致使個(gè)別井表皮因子較高。下面比較一下BakerOilTool公司所施工的57口膠液充填井和23口鹽水充填井表皮因子，并對表皮因子高于10的施工井進(jìn)行原因分析（見圖l）o從表皮因子分布比較可以看出，盡管鹽水充填施工規(guī)模小，但與膠液充填有相似的完井效果。圖1膠液充填和鹽水充填井表皮因子分布5完井方法選擇5.1地層特性影響膠液充填形成長縫并加砂,鹽水充填在近井形成短寬縫通過加砂改進(jìn)近井地帶滲透率。當(dāng)油井地層滲透率小于50X10-3Um2＞氣井小于10X10-3Um2時(shí)

5、，形成長縫更冇利于增產(chǎn)，應(yīng)采用膠液充填。決定是否采用鹽水充填防砂的一個(gè)因素是采用鹽水及修井機(jī)泵送裝置能否在某一特殊地層中形成裂縫?？刂屏芽p形成的因素有地層滲透率、井段長度、地層傷害程度、油藏孔隙壓力、壓縮性和流體黏度。大多數(shù)油藏導(dǎo)流能力小于4500X10-3Um2,用鹽水容易造縫并穿透污染帶，可以采用鹽水充填和膠液充填。當(dāng)油藏導(dǎo)流能力為(4500^12OOO)X1O-3Um2時(shí)，用鹽水造縫比較困難。只有表皮因子為5-25時(shí),可以采用鹽水充填。如果地層傷害較輕，例如采用特殊鉆井液,表皮因子小于用鹽水造縫比較困難，可以采用酸液預(yù)處理鹽水充填。地層

6、導(dǎo)流能力大于12000X10?3um2吋，高度地層傷害、表皮因子大于25的油層允許用鹽水壓裂。這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在嚴(yán)重地層傷害的老井修井作業(yè)中，地層傷害相當(dāng)于漏失失去控制，可以采用鹽水充填和膠液充填。鹽水充填一旦穿透污染帶，由于漏失增加,裂縫將停止增長/旦滲透率足以保證油井生產(chǎn)。如果地層適度傷害，表皮因子為10-25時(shí),鹽水壓裂困難，應(yīng)采用膠液充填處理。另外,地層流體黏度也是影響壓裂的因素，高黏度原油提供漏失控制，具有高導(dǎo)流能力的地層也可采用鹽水充填。多油層井采用鹽水充填有利于礫石充填整個(gè)井段。5.2裂縫長度和施工限制液體的漏失量與工作液體、排

7、量和裂縫冇關(guān),這些因素受油藏條件限制。當(dāng)油層射孔段大于15nv含有薄層砂頁巖層序(0.15^0.3m砂質(zhì)透鏡體)，采用膠液充填更容易造成一個(gè)單裂縫將全部礫石加入各砂巖油層的情況。若沒有清晰的砂巖隔層，鹽水充填多階段處理礫石的自我暫堵不能使垂直裂縫的延長。當(dāng)井段含有幾個(gè)清晰的砂巖層，應(yīng)采用鹽水充填一次施工多階段處理。如果采用膠液充填，高黏度和高濃度混砂液不利于自我暫堵，松軟頁巖阻礙垂直裂縫的增長,極有可能僅壓開部分井段。當(dāng)射孔井段接近油氣水界面時(shí),垂直裂縫的擴(kuò)展是冇害的。在同一砂巖油藏內(nèi)，油氣、油水界面在3m以上,可以采用鹽水充填;在3m以內(nèi)時(shí)

8、，不能采用壓裂。頁巖可以控制裂縫，若油水層被6m以上頁巖間隔，可以謹(jǐn)慎地采用膠液充填/旦必須適用處理規(guī)模進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)或釆用鹽水充填;頁巖間隔小于6nv應(yīng)用鹽水充填。