体积压裂在尕斯库勒油田尕斯E32油藏的应用分析

尕斯库勒油田尕斯E32油藏为一构造控制裂缝、裂缝控制油气富集的油藏，储层即发育裂缝，又发育溶蚀孔隙。通过电测曲线等多项资料证实，灰岩、泥灰岩的溶蚀孔隙和裂缝是E32油藏灰层段的主要储油空间和运移通道，是改油藏主要的含油储层。尕斯E32油藏的埋深一般为2700米～3670米，油层有效厚度0～54.2米，平均有效厚度20.3米。在已有资料来看，灰岩孔隙度一般为1.1～22.7%，渗透率一般为0.01～10×10-3um2；油藏平均孔隙度9%，油藏平均渗透率为0.59×10-3um2。

1.体积压裂原理

体积压裂是指在水力压裂过程中，储层原有的天然裂缝不断的扩张，脆性岩石产生剪切滑移，从而形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，增加储层改造体积，实现对储层在长、宽、高三维方向的“立体改造”，提高措施产量和最终采收率。体积压裂具有大液量、大排量、大砂量、小粒径的特点。

研究表明，储层渗透率K是影响体积压裂改造技术的关键因素，裂缝网络受地层渗透率的影响较大：当渗透率为1mD，次生裂缝网络对产能的极限贡献率为10%；当渗透率为0.01m，次生裂缝网络对产能的极限贡献率为40%；当渗透率为0.0001m，次生裂缝网络对产能的极限贡献率为80%。体积压裂主要采用大液量、大排量的施工方式，从而形成较大的缝内净压力，有效沟通天然裂缝，携砂液注入后形成有效支撑裂缝网络，增加压裂措施改造体积，从而提高单井产量。与常规压裂相比，体积压裂具有如下优势：

项目 常规压裂 体积改造

压裂液 高粘度压裂液，降滤失，造主缝 滑溜水压裂/复合压裂，沟通天然裂缝

射孔方式 减小射孔段，单段射孔，避免多裂缝 多段分簇射孔，创造多裂缝

缝间干扰 单段压裂，增大段间距，减少缝间干扰 多段分簇压裂同步压裂，缩短段间距，减少缝间干扰

粉陶段塞 降低孔眼摩阻，封堵微裂缝，降低滤失 沿次生裂缝运移，随机封堵，促使裂缝转向

支撑剂 大粒径、高砂比――高导流 小粒径、低砂比――低导流

排量 适度排量泵注 高排量泵注

2.压裂措施优化

尕斯E32油藏属于自生自储式油藏，天然裂缝发育，适合借鉴体积压裂方式沟通天然裂缝与人工裂缝，最大限度改善渗流环境。

2.1井口、管柱优选

尕斯E32油藏埋藏深，预计施工压力高，为了保证高排量下的顺利施工，对不同排量、不同胍胶浓度、不同注入管径、不同破裂压力梯度的最高井口压力进行预测。跃2-3井油层中深3270.95米，管柱下深3276.41米，计算不同排量、管径、破裂压力梯度、胍胶粉浓度下的井口施工压力，若采用Φ73.0mm油管施工，即使是3m3/min排量， 0.5%的HPG浓度，井口泵压最低也超过80MPa，抗挤强度不能满足施工要求，所以需采用Φ88.9mm油管。在采用Φ88.9mm油管的情况下，井口施工压力均超过60MPa，为了保证施工安全，选用1000型压裂井口。

2.2返排时间

从尕斯E32油藏压裂施工曲线来看，裂缝闭合时间1小时，压裂液完全破胶时间为施工结束后4小时左右，所以确定开始返排时间为施工后2小时。

2.3返排油嘴尺寸

施工结束2小时左右，裂缝已完全闭合。尕斯E32油藏地层压力高，开始返排时井口压力20MPa，因此返排初期适合用小油嘴进行返排，防止支撑剂返吐，然后逐级换用较大油嘴。

3.跃2-3井现场压裂情况

2010年以前我厂压裂模式主要利用顶封进行混层压裂，并且该井于3002m存在套管变形，2013年优化管柱工艺，采用K344行封隔器结合暂堵球对该井进行分段压裂改造。

该井2010年及2011年前两次施工，酸压改造时压力下降不明显，说明其与酸基冻胶反应不明显，放弃酸压改造。且该井区一直没有较好的有效注水补充能量，2009年和2011年储层改造时加砂量较少，施工排量较低，导致缝长较短，缝高较小，有效期较短（均未超过4个月），总结跃2-3井前两次压裂经验，借鉴体积压裂模式，2013年决定对该井优化泵入参数，扩大施工规模，即增大施工排量，增加加砂量和液量，提高平均砂比，近井地带高砂等。

跃2-3井压裂施工曲线

4.取得认识

（1）跃2-3井2009年和2011年压裂后产量增产明显，说明该井E32储层具有增油潜力。但由于压裂方式单一，压裂规模较小，导致缝长较小，有效期均未超过4个月，2013年加大压裂规模，目前有效期已达8个月，说明该储层需要增大缝长才能获得较长的有效期。

（2）尕斯E32储层物性和隔层物性差别不大，天然裂缝发育，可以借鉴体积压裂模式“大液量、大排量、大砂量、小粒径、低砂比” 的方式，但由于该储层泥质含量较高，砂比较低会导致支撑剂嵌入储层，不能有效改善渗流通道，所以借鉴体积压裂模式时 ，应采取小砂比提升砂比台阶，提高平均砂比和近井地带砂比。

（3）跃2-3井E32储层钻井时有较好油气显示，裂缝发育，压裂施工时为避免前置液滤失严重，影响造缝能力，应提高前置液占压裂液组分40-50%为适宜，并且前置液中加入多个粉陶段塞 进行打磨裂缝。

（4）2013年在以往暂堵球压裂基础上，结合K344封隔器，其管柱工艺丰富了目前分段压裂模式，该管柱工艺施工风险低，此管柱工艺今后可用于部分套变严重井。

（5）跃2-3井连续压裂都能取得增产效果，2013年压裂增产1000t以上，但该井含水较高，说明该井油水同层，通过压裂改造，增加产液量从而增加产油量是有效方式。