奈曼油田压裂技术浅析

[摘 要]综合考虑奈曼区块的地质概况，通过对奈曼油田压裂技术的研究分析，结合影响奈曼油田压裂效果的各种因素，对奈曼油田压裂规模进行了研究优化，得出奈曼油田“整体压裂技术标准”，使用奈曼区块压裂的工艺配套技术，使奈曼油田自2009年以来保持稳产、增产。

[关键词]奈曼油田；整体压裂技术标准；研究优化；压裂；工艺配套技术

中图分类号：TE34 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0008-01

压裂是对由于油层物性变差、注水受效状况不好或油层堵塞等原因导致产量递减加快的油井实施的，用以提高储层动用程度和油井产量一种增产措施。随着奈曼油田的勘探开发，奈曼区块独特的地质构造严重制约了奈曼油田的勘探开发速度，有必要开展奈曼凹陷压裂技术研究，进一步落实奈曼凹陷的构造特征、油藏类型、成藏条件以及储量规模；创新油层压裂开采及配套技术，为奈曼油田的全面高效开发提供技术保障，而且为辽河油田公司稳产原油千万吨、保障奈曼当地和谐稳定和经济发展发挥重要作用。

1 奈曼油田地质概况

奈曼油田是开鲁盆地西南侧的一个次级负向构造单元。NE走向，面积800km2。分为三个二级构造带，中央洼陷带是油气勘探开发的主要区带。目的层为九佛堂组。

奈曼油田属于低压低渗稠油油藏，依靠天然能量开采平均单井日产油仅为0.72t/d，为提高油井产能，油层均需压裂改造。奈曼油田油藏主要存在以下特点：

①岩性复杂，储层岩石中粘土含量高

九上段以浅灰色砂砾岩，岩屑砂岩及灰色、灰绿色粉砂质泥岩为主；九下段以凝灰质细砂岩、粉砂岩为主。

②储层岩石杨氏模量低，产层表现出弹塑性混合特征

储层杨氏模量低，易发生支撑剂嵌入，影响裂缝导流能力；产层表现出弹塑性混合特征，高砂比加砂困难。

③储层物性较差---低孔、低渗或超低渗储层，本区块主要为低孔、低渗或超低渗储层。

④地层压力系数低

⑤原油粘度大，地层条件下油水粘度比高

⑥油藏构造复杂，平面矛盾和层间矛盾突出

九上段Ⅰ、Ⅲ油组连通性较好，Ⅱ、Ⅳ油组连通性较差。

⑦含油井段长，单层厚度薄

九上段油层埋深1287.0-1875.0m，单层有效厚度最厚6.2m，最薄0.6m，平均2.1m ；九下段油层埋深1610.0-2525.0m，单层有效厚度最厚18.2m，最薄0.8m，平均3.1m。

2 奈曼油田压裂效果因素分析

2.1 压裂技术标准的确定

（1）压裂液配方：九上段优选低温或中温压裂液体系，九下段优选中温或高温压裂液体系。

（2）支撑剂：九上段压裂支撑剂为中密石英砂（粒径0.425-0.85mm），九下段压裂支撑剂使用中密陶粒（粒径0.425-0.85mm）。

（3）交联剂：低温及中温压裂液体系交联剂采用中温交联剂与硼砂复配；高温压裂液体系交联剂采用有机硼高温交联剂。

（4）破胶时间：由初期的2小时破胶时间调整到1小时。破胶剂采用过硫酸铵。

（5）压裂工艺参数：

前置液比例：九上段35-40%；九下段40-45%

排量：3-4.5 m3/min

砂液比：九上段28-30%；九下段22-26%

2.2 工艺配套技术

（1）井工艺技术

为解决压裂油层层间矛盾，提高储层动用程度，保证薄隔层不被压窜，人工裂缝控制在储层内，研究制定了“同一压裂井段内各层之间岩性要单一、物性要相近、层数要适当”的原则，对油井进行分层压裂。对比笼统压裂，细分层压裂增油效果好。

（2）支撑剂段塞技术

奈曼油田九佛堂地层在2006-2008年期间共发生砂堵井14口。该技术在压裂前置液阶段加入多级段塞，可以有效打磨裂缝，消除裂缝内不规则的锯齿状凸起，有利于后期加砂。

（3）水喷射分段加砂压裂技术

于2011年12月18日至22日期间，在奈1-64-54井试验了水力喷射分段加砂压裂技术，共压裂5层，加砂（陶粒）123方，使用压裂液1529方，返排256.5方，返排率16.78%。初期日产液10.23吨，日产油16.83吨，2012年12月产液14.65吨，日产油8.08吨，已累计产液6998.86吨，产油5287.7吨。

3 效果分析

效果1：缝长由100m优化至40m，降低了压裂规模与压裂成本，压裂规模从优化前的54井次变为优化后的114井次，单井费用由优化前的57.5万元变为优化后的45.5万元。

效果2：分层压裂解决了改造目的层层间的差异问题，统计实施分层压裂62井次127层，平均层间破裂压力差异7MPa，最高达17MPa。

效果3：实施分层压裂后，提高了油井产层动用程度

效果4：实施分层压裂后，延长了油井有效生产周期，分层压裂平均单井生产天数较笼统压裂相比增加81天。

效果5：实施分层压裂后，提高了单井产油量分层平均单井累产较笼统压裂相比产液增加755.55t，产油增加510.87t。

4 经济效益分析

2009-2012年，在奈曼油田累计压裂163井次（含奈1-64-54井），投入压裂费用11888万元，累计产油188121吨。

总产值：188121吨×0.357528万元/吨=67259万元

压裂成本支出：11888万元

作业成本支出：163井次×15万元/井次=2445万元

原油生产成本：188121吨×0.05617万元/吨=10567万元

经济效益=总产值-压裂成本-作业成本-原油生产成本

=67259-11888-2445-10567

=42359万元

投入产出比1：3.6

5 结束语

（1）究优化出了适合奈曼油田不同层段的压裂液体系，并形成了奈曼油田“整体压裂技术标准”。

（2）该压裂技术不适用于奈曼所有井，制定了 “同一压裂井段内各层之间岩性要单一、物性要相近、层数要适当”的分层原则。

（3）功试验应用了水力喷射分段加砂压裂技术，以及支撑剂段塞等压裂工艺配套技术。

（4）2009-2012年累计实施压裂施工163井次，其中笼统压裂100井次，分层压裂62井次，累计产油188121吨，形成经济效益约42359万元。

参考文献

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[3] 黄志文.压裂效果评价方法及目标性分析[J].内蒙古石油化工，2009，（14）： 43-45.

[4] .影响低压低渗油藏压裂效果因数的分析[J].石油地质，2010（7）：112.

作者简介

刘雪乔（1990-），女，中油辽河油田辽兴油气开发公司工艺研究所助理工程师。