重复压裂技术及选井选层的原则

摘要：给出了目前国内外实施的重复压裂三种方式，分析了影响重复压裂效果的因素，确定了重复压裂选井选层的原则。同时对重复压裂技术综合评价提出了认识，即重复压裂的水力裂缝方位可能与第一次形成的裂缝方位有所不同，重复压裂可能产生新的水力裂缝和重新优选压裂材料；对于致密气藏，重复压裂设计的原则是增加裂缝长度，对于高渗透性气藏，则应提高裂缝的导流能力。重复压裂技术是改造失效井和产量已处于经济生产线以下的压裂井的有效措施。

关键词：重复压裂机理；压裂主要方式

中图分类号： K826 文献标识码： A

重复压裂是指在同一口井进行两次或两次以上的压裂。这主要是压裂后随着生产时间的延长，导致油(气) 产能在一段时间后下降，或者是该井压裂后经过一段时间，又发现了其它层位上有更大的开发潜力，于是又对其进行压裂。通过部分重复压裂井初次压裂瞬时停泵和重复压裂瞬时停泵所测，初次压裂施工瞬时停泵压力普遍高于重复压裂时的瞬时停泵压力，即重复压裂的破裂压力要低于初次压裂的破裂压力，分析可能是由于重复压裂裂缝重合于初次压裂裂缝所致。由于初次压裂岩石的抗张强度要高于重复压裂时岩石的抗张强度，因此，重复压裂时的破裂压力要低于初次压裂时的破裂压力。

1国内外实施的重复压裂主要方式

（1）层内压出新裂缝。由于厚油层在纵向上的非均质性，油层内见效程度不同，层内矛盾突出而影响开发效果。可以通过补射非主力油层或对非均质厚油层重复压裂、或者压裂同井新层等措施改善出油剖面，从而取得很好的效果。

（2）延伸原有裂缝。油田开发过程中，由于压力、温度等环境条件的改变，引起原有压裂裂缝失效。这类井需要加砂重新撑开原有裂缝，穿透堵塞带就可以获得不同程度的效果。

（3）改向重复压裂。油田的低渗透层已处于高含水期，原有裂缝控制的原油产量已接近全部采出，裂缝成了水的主要通道，但某些井在现有采出条件下尚控制有一定的剩余可采储量。这时最好的办法是将原有裂缝堵死，重新压裂，在与原有裂缝呈一定角度方向上造新缝，这样既可堵水，又可增加采油量。

2影响重复压裂效果的因素

（1）油层具有足够能量时重复压裂时机最好，重复压裂效果具有区域性，微裂缝发育但物性相对较差，因注水见效程度低，油井储层能量普遍不足，压裂效果不理想。重复压裂效果不理想的主要原因是地层能量不足。结果重复压裂无效。另外，部分重复压裂低效井，随注水方案调整产量明显回升；重复压裂效果明显的井，一般都是重复压裂和注水见效双重作用的结果。为此，原则上重复压裂措施应选择地层具有足够能量(一般应达到原始地层压力的80%以上)或经注采方案调整后地层能量有回升趋势的井层。

（2）提高压裂强度有利于油井稳产，因投产压裂规模小而改造不彻底的井层，加大压裂规模进行重复压裂，有利于油井增产。

（3）见水油井重复压裂应慎重，高含水井重复压裂存在含水上升速度过快，降低油井采收率的问题。含水上升将导致油井最终采收率降低，甚至因水淹而使油井提前报废。因此，对高含水井层实施重复压裂应慎重。

（4）注采井网不完善不宜立即实施重复压裂，处于注采井网不完善区域的低产井，重复压裂有效率低、见效时间滞后。但有资料表明，复压有益于注水引效，随注水见效程度提高，部分油井产量会逐步上升。所以，对注采井网不完善低产井，应先进行注采方案调整，以提高复压经济效益。

（5）水线侧向井采用常规重复压裂手段增产效果不佳，有些油田注入水易沿裂缝主向突进，裂缝侧向井注水不易见效，这是这些油田开发过程的主要矛盾。如何促使裂缝侧向井见效，是当前急需解决的难题。大量典型水线侧向井改造试验表明，采用常规重复压裂手段收效甚微。而经高能气体与水力压裂联作工艺和蜡球暂堵压裂工艺改造井层，不同程度地见到了效果。

3重复压裂选井选层的原则

油井在压裂生产一段时间后，由于多种原因的影响，如支撑剂破裂或嵌入，微粒迁移，生产作业引起的地层污染，初次压裂施工规模小，压裂液性能不佳，残渣堵塞等因素，造成油井产量下降，影响了油田的开发效果。因此必须根据单一油井的生产历史、井组油水井生产状况、油田历年动态监测结果以及油田加密井取心对地层评价结果等资料，结合油田开发动态综合分析引起产量下降的根本原因。在明确初次压裂失效原因的基础之上，结合现场实际情况选择有增产潜力的井进行重复压裂。油井进行重复压裂措施后是否能达到设计的增油效果，选井选层显得至关重要。一般而言，重复压裂选井选层的应遵循以下原则：

（1）压裂层段具有足够的剩余可采储量和地层能量，剩余可采储量是压裂增产的物质基础，而地层能量有利于延长增油见小的有效期。

（2）油井初次压裂后产量高，目前产量低，而油井所在井组生产同一层位的油井目前产量高。

（3）油井初次压裂规模较小，加砂强度不够，不能形成有效的支撑裂缝，压裂层段没有得到有效地改造，支撑裂缝导流能力低，引起了油井产量下降。

（4）油井初次压裂成功后，在生产过程中，由于作业或洗井造成油层污染，导致井筒附近油层渗透率下降，引起油井产量下降。

（5）在注采井网完善的井组，油井压裂后没有见到注水效果，能量下降快，从而油井产量下降。

（6）油井前次压裂有效支撑范围不够或支撑剂铺置分布不合理或支撑剂破碎严重，渗透率低，油井的产量下降快。

（7）重复压裂井层段管外无串槽，固井质量好。

4应用效果

对于含水率大于50%的井，重复压裂后产油量增加的速率小于产水率增加的速率；但对于含水率小于50%的井，重复压裂后产油量增加的速率大于产水量增加的速率，与油藏模拟结果相同。某油藏是一个被断层复杂化且天然能量不足的油藏。现场试验表明，施工成功率100%。采用优化的压裂液体系和中等强度宜兴陶粒（第一次压裂使用石英砂）实施重复压裂，并实行了严格的质量控制，使压裂液性能合格。采用多级渐进式加砂程序和高砂比施工，砂液比由15%起步，最高砂液比达68%，平均砂液比43%，单井平均砂液比最高为49%，与第一次压裂施工相比，砂液比有大幅度提高，表明压裂液整体水平较高，使整体复压技术与施工水平有了大幅度的提高，达到国内同类型复压施工的领先水平。为了探索低渗透油田的增产途径，在某区块对某口老井进行了大规模的重复压裂试验。主要采用压前通过恢复试井、小型测试压裂、缝高测试二维压裂优化设计、现场监控、闭合压力监测、抽吸排液、压后评估等技术。平均单井加陶粒50m3，排量达到2.8m3/ min，入地液量达300m3，日增油量1.5t，目前仍然有效。

5结论及建议

从重复压裂机理出发，对重复压裂选井选层及各种压裂技术的综合评价进行认真研究。

（1）分析产量递减因素是重复压裂工艺有效的关键环节，地层压力下降将引起地层物性变差、含水饱和度上升、流动规律复杂化，是油井产量发生递减的主要原因。整体的重复压裂体系包括重复压裂机制、油藏数值模拟、压裂材料、压裂设计及施工方面的综合设计等环节，而单靠选择最优的压裂时机并不一定得到最好的压裂效果。

（2）低渗透油田的重复压裂规模必须较第一次压裂的规模大方可有效。建议对重复压裂进行综合评价时，可以编制相应的评价体系使现场人员更能直观地了解各种工艺技术。

（3）水力压裂是低渗透、特低渗透油田重复改造的主要技术。把握好重复压裂的时机是提高低渗透油田的经济效益潜在因素。复压井所用支撑剂的粒径尽量与上次相同，以便获得较高的导流能力。建议对重复压裂进行综合评价时，可以建立更好的油藏数值模拟。

参考文献：

[1]采油工程手册[M]石油工业出版社2000.