油气田地面工程第 25 卷第 8 期 ( 2006 8)
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垂直裂缝大排量限流法压裂工艺
刘文伟
1 垂直裂缝条件下射孔方案的确定 与水平裂缝形态不同 , 在垂直裂缝条件下, 水 力裂缝除了向远离井筒方向延伸外 , 它还会在垂向 上向上下遮挡隔层延伸。因此 , 垂直裂缝条件下确 定限流法压裂射孔方案时 , 除了与水平缝一样要考 虑层段总的射孔炮 眼数, 保证 足够射孔炮眼 摩阻 外, 还必须逐层考虑裂缝在垂向上的延伸问题。综 合考虑射孔炮眼摩阻要求和控制裂缝扩展外 , 垂直 裂缝条件下确定限流法压裂布孔方案还要考虑如下 几个方面 : ( 1) 确定压裂层段、各层段和总层段的射孔炮 眼总数。 ( 2) 根据各小层的厚度、物性及上下遮挡隔层 条件等因素, 将总施工排量分配到各小层。 ( 3) 确定 控 制 裂缝 扩 展条 件 下 各层 所 应 射 孔数。 ( 4) 射孔位置原则上应位于油层内储油物性最 好部位, 但同时要注意在射孔部位上下留有适当的 遮挡厚度。 ( 5) 考虑到垂直裂缝在纵向上的延伸作用, 油 层厚度较薄且隔层厚度小于 3m 的两个相邻压裂目 的层 , 可做为一个厚油层分配射孔 , 射孔位置均向 隔层部位靠拢。 ( 6) 当目的层附近有其它在压裂过程中可能与 之串通的非目的层时 , 应注意拉开射孔与遮挡隔层 的距离。 2 射孔炮眼摩阻的确定 施工过程中 , 射孔炮眼摩阻是保障压开尽可能 多的目的层的关键。为了确保一次压裂施工能够充 分处理全部预改造油层段 , 在确定炮眼摩阻时, 必 须综合考虑各油层段的井底最高破裂压力 P p 和最 低延伸压力 P y , 单孔炮眼最低应提供的摩阻压力 P z 与其它两个压力必须满足下列条件 : Pp 即: Pz Pz + P y Pp - Py ( 1) ( 2) ( 大庆井下作业分公司修井二大队 ) 地面、管柱流程摩阻的条件下计算求得。 3 施工排量设计 通过计算和实验, 测定了不同流体流过不同射 孔直径炮眼时的摩阻随流量的变化规律, 将其绘制 成曲线图板 , 在确定炮眼摩阻压力 P z 后 , 从单孔 摩阻与排量曲线图板上确定满足 P z 条件下的最小 单孔施工排量。假定炮眼全部吸液的情况下, 计算 所需的最大施工排量。 4 现场试验情况及压裂效果 在葡西和新肇区块进行了 4 口井的大排量限流 法现场试 验 , 压 裂 一 次 成 功, 施 工排 量 均 达 到 6 0m 3 / min 以 上 , 其 中 古 644 井 施 工 排 量 达 到 8 0m / min, 突破了以 往施 工排 量 4 0m / min 的 限制, 使一次处理 小层数由 3 ~ 4 个增加 到 5~ 6 个。 古 148 井 压 后 日 产 油 10 92t , 日 产 气 34909m ; 古 463 井压后日产油 15 5t ; 古 644 井 压后抽 汲日产油 2 477t , 日 产气 602m , 日 产水 7 04m 3 。大排量限流法压裂工艺试验获得成功。 5 结论 ( 1) 对于砂岩厚度较大的层 , 也可以采用限流 法射孔 , 在提高排量的同时 , 即沿着最大水平主应 力方向上产生人工裂缝外, 在垂直于最大水平主应 力方向上的炮眼也能够吸液 , 虽然这条裂缝延伸不 远就会砂堵 , 但却增加了近井地带的完善程度 , 这 对提高单井产能具有重大的意义。 ( 2) 对于压裂产生垂直裂缝的储层, 限流射孔 完井时 , 更应考虑最小水平应力的影响, 优化射孔 技术, 以减少破裂压力 , 提高限流法 压裂一次成 功率。 ( 3) 采用 6m / min 和 8m / min 排量限流法压 裂获得成功 , 说明大排量压裂在工艺和设计方法上 是可行的 , 通 过 有 效 孔 数 分 析 法、分 层 测 试 及 P T A 测井证实 , 设计炮眼数的 80% 都得到处理, 在试验井压后获得较好效果基础上, 可进一步扩大 试验。
( 栏目主持 杨 军)
3 3 3 3 3 3源自井底破裂压力和延伸压力可以通过小型压裂测 试曲线和以往压裂井施工数据 , 在考虑液柱压力和