二连盆地低渗碎屑岩储层低伤害压裂技术研究应用

【摘要】二连盆地储层渗透率一般在1×10-3u，有的甚至只有0.1×10-3u。孔隙度平均10%，岩心实验表明80%吼道在0.1um，粘土含量在10-20%，且主要以蒙脱石为主，粘土膨胀性大，储层低孔、低渗特征明显，80%探井需压裂改造来认识储层。以往国内外研究表明针对该类储层低伤害的压裂技术成为该类储层改造的关键。通过多年的研究与实践，逐步形成了新型的综合低伤害压裂技术，具体表现在液体材料上的低伤害特征，压裂施工参数低伤害特征以及压后措施优化低伤害特征。通过利用该技术压后效果获得显著提高。

【关键词】二连盆地 低伤害 变粘性液体 低前置液

1 探区储层特征描述

华北油田二连探区储层主要以低渗透油藏特征为主，储层为滨浅湖水下沉积体，近物源、成熟度低。储层物性差、储层非均质性强，岩性复杂如赛汉凹陷以砂砾岩、砂岩、混合为主，乌里雅斯太主要以砂砾岩为主，岩性孔隙度一般为5%-13%，平均孔隙度8%，渗透率多低于1×10-3μm2，最低小于0.1×10-3μm2，粘土含量在10-20%，且主要以蒙脱石为主，粘土膨胀性大，储层低孔、低渗特征明显，80%探井需压裂改造来认识储层。因此，针对探井勘探而言，压裂改造的成功与否成为勘探工作的关键所在，而针对该类储层如何提高低伤害压裂特点成为压裂改造成功的关键，因此研究低伤害压裂技术具有重大的意义。

2 低伤害液体体系研究2.1 低浓度压裂液体系研究

压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。大量的调研结果表明，目前国内仍是以聚合物增粘剂为主的水基体系，其他压裂液体系如清洁压裂液、羧甲基压裂液体系及新型原油基压裂液等等也有一定的应用。二连探区主要以水基压裂液为主，压裂液存在伤害主要有以下几个方面：压裂液残渣会堵塞岩石孔隙和裂缝，降低填砂裂缝支撑带的导流能力和油气层的渗透率。实验表明瓜胶压裂液对岩心渗透率损害率为26.06%，压裂液对油层的污染均较为严重。压裂液破胶性能的好坏将直接影响压裂液返排特性，而压裂液的返排程度直接影响支撑裂缝导流能力及压后增产效果。若压裂液破胶时间比较长，破胶程度低，则压裂施工后返排不彻底，造成滞留，将对地层造成损害，降低油层的渗透性。因此，采用低浓度弱交联的压裂液体系有利于降低对人工裂缝和储层的伤害，提高压后效果。

2.2 新型低伤害清洁压裂液体系

清洁压裂液为一种无固相体系，具有低伤害、易破胶返排等特点。与常规的压裂液相比清洁压裂液的优点主要体现在以下方面：清洁压裂液依靠胶束互相缠绕并形成空间网状结构，流体呈现出粘弹性，能有效的携带支撑剂量，不需要交联剂；粘度25MPa. S的流体即能非常有效的携砂。图2采用的新型低伤害清洁压裂液在50℃时的变剪切性能及耐温耐剪切试验，可以看出清洁压裂液在高剪切下仍能保持很高的粘弹性。不需要破胶剂，能高效返排。

针对储层的特点，进行清洁压裂液体系适应性分析。优化出新型清洁压裂液体系，通过设计优化和现场施工达到了低伤害的目的，效果对比见表1。

表1 新型清洁液压裂施工参数表

由于二连储层粘土含量略高水敏性较强，因此需要在提高压裂液防膨的同时提高压裂施工的低伤害技术，通过近年来的研究和现场实验，在压裂工艺上低伤害有很大的突破。

3.1 低前置液百分比技术

前置液量决定了在支撑剂达到端部前可以获得多少裂缝的穿透深度。另一方面，太多的前置液在某些情况下甚至可能引起更多的伤害，图1表明通过近6年的施工工艺研究前置液量由原来的55%降低到了36%，降低19%，大大降低了对储层的伤害。

3.3 高砂比施工技术

对于低渗储层，较高的导流能够提供更长久的渗流通道。因此在上述低伤害的同时，如能保证较高的砂比施工，则在前置液与携砂液上都起到了进一步低伤害的目的。

3.4 欠顶替技术

在压裂瞬时停泵后，裂缝仍将继续延伸。如按常规方法顶替到压裂目的层顶部，则停泵后随着裂缝的继续延伸，本来是近井筒高导流的支撑裂缝，会变得不可控制，对近井筒处支撑剖面更为不利了，甚至可能完全没有支撑，出现通俗的“包饺子”现象。这种现象对产量的影响很大。

4 现场应用效果

通过上述低伤害的综合配套技术，施工的50多口井对比。利用该技术后施工效果有了大幅度提高。增液、增油效果均很明显。压后平均增液达到20m3/d，增加近一倍。增油平均达到16m3/d，增加近三倍。

5 结论

（1）瓜胶伤害对压裂裂缝有着较大的影响，通过近5年的研究与应用，使得瓜胶浓度大幅度降低，由05年的0.55%降到09年的0.42%。

（2）新型液体体系的针对性应用进一步提升了低伤害空间，使得低伤害的应用领域得到较大提升。

（3）通过综合低伤害工艺技术研究使得低伤害压裂技术得到实现和逐步提升。

（4）通过该技术应用使得效果得到很大提高。压后平均增液达到20m3/d，增加近一倍，增油平均达到16m3/d，增加近三倍。

（5）需要进一步加强低伤害压裂技术研究与应用，进一步提升低伤害压裂技术。

参考文献

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