重复压裂用转向剂的研究及应用进展

转向压裂技术在低渗稠油藏中的应用X赵占杰(中油辽河油田公司,辽宁盘锦　124125) 摘　要:在老井常规重复压裂过程中,常常只是重新压开原缝,而原有的人工裂缝附近产层的生产潜能越来越小,措施增油效果逐年下降。

因此,使裂缝转向,压开新缝是老井增产的有效方法。

本文分析了转向压裂技术的原理、特点,并结合现场实例,提出了转向压裂技术。

关键词:重复压裂;转向压裂;低渗油藏 中图分类号:T E357.1+3 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)06—0111—03 Y 油田属于复杂断块油田,构造复杂、断块多且小,油气藏埋藏深,非均质性严重,随着油田开发的不断深入,大部分主力油层已逐步进入高含水期,稳产的难度越来越大,为提高产能,部分井面临重复压裂改造。

而重复压裂也会出现如下问题:一是由于在地应力的影响下,常规同井同层重复压裂可以恢复老裂缝的导流能力,但对注采井网注入水的驱替体积及地层中孔隙压力的分布形式的影响是有限的;二是对于进入中高含水开发期的油田来说,常规的同井同层重复压裂会提高地层向生产井的供液能力,有可能导致重复压裂后施工井的含水率急剧上升。

为了解决这些问题,在重复压裂中使用了转向压裂技术,有效的解决了重复压裂中出现失效的问题。

1　转向压裂1.1　转向压裂原理图1　应力转向示意图重复压裂[1]产生的裂缝方向取决于地应力状态,以及注水等对它的影响。

油藏中形成一条水力裂缝,将导致一个椭圆形压降区。

裂缝的椭圆形区域将产生双向附加应力,当诱导的应力差大到足以改变两个水平应力分量时,原来水力裂缝的最小主应力方向即成为最大主应力方向。

这时重复压裂产生的新裂缝将沿着新的主应力平面扩展。

但在距井筒一段距离之后,由于原地应力场的应力变化很小,裂缝仍沿原来的方向向前延伸。

如图(1)所示。

转向压裂技术是应用裂缝转向剂在压裂中暂堵老缝或已加砂缝,造出新缝或使压裂砂在裂缝中均匀分布,从而使流体在地层中发生转向,达到提高单井产量和油藏采收率的目的。

压裂液的研究进展调研报告压裂已经广泛应用于增产当中, 压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。

压裂液存在着破胶难，污染环境，污染储层，抗温抗盐性能差的问题。

为此，在研究大量文献的基础上,回顾了压裂液技术的发展和现状,总结了适合不同地层条件的国内外压裂液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。

研究结果表明，目前仍是以聚合物增黏剂为主的水基体系，并且研究出了抗高温清洁压裂液，微束聚合物压裂液，无聚合物压裂液以及新型原油基压裂液等等。

水基压裂液残液五步处理法，在现场应用效果明显，残渣，破胶性能，相容性，水锁伤害是储层伤害的主要原因。

压裂液将主要朝着地层伤害小，抗温抗盐，地层适应性强，环境友好的方向发展。

压裂液的类型：水基压裂液、油基压裂液、酸基压裂液、泡沫压裂液。

压裂液自从1947年首次用于裂缝增产以来经历了巨大的演变。

早期的压裂液是向汽油中添加足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液的黏度提出了更高的要求,开始采用瓜胶及其衍生物基压裂液。

为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性,研究出了高温油基压裂液。

最初使用的压裂液是炼制油和原油，由于最初担心压裂液和含有非酸性水液的油气储层接触，可能产生不利影响，后来实验已经证明，用适当的添加剂（粘土控制物质，表面活性剂等），使用水基液能处理大部分油气储层，在一个已知储层的压裂液处理中，最好是通过实验室地层岩心实验（或者一贯的现场结果）来确定水基压裂液的可用性。

水基压裂液体系及技术包括：非交联型黄原胶/魔芋胶水基冻胶压裂液技术、PAC阳离子聚合物压裂液体系、有机硼交联水基压裂液技术、哈利伯顿微束聚合物压裂液体系、高黏度水基压裂液、无聚合物压裂液体系、低凝胶硼酸压裂液、无固相压裂液、无破胶剂压裂液技术压裂液。

油基压裂液体系及技术：低渗、低压、水敏性油气藏储量占每年探明储量的1/3 而且有继续上升的趋势，有效合理地开发这部分油气藏对稳定增加油气产量意义重大。

重复压裂技术综述一重复压裂技术的发展历程1.1 20实际50年代受当时技术与认识水平的限制，一般认为，重复压裂是原有水力裂缝的进一步延伸或重新张开已经闭合的水力裂缝，且施工规模必须大于第一次压裂作业的2-4 倍，才能获得与前次持平的产量，否则重复压裂是无效的。

这一时期重复压裂只是简单的增加施工规模，并未从机理方面深入研究，而且开展的并不多。

1.2 20实际80年代随着油气价格的变化和现代水力压裂技术的发展，国外( 主要是美国) 又将重复压裂作为一项重要的技术研究课题，从重复压裂机制、油藏数值模拟、压裂材料、压裂设计、施工等方面进行研究攻关，获得的主要认识有：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，即重复压裂可能产生出新的水力裂缝；重复压裂应重新优选压裂材料；对于致密油气藏，重复压裂设计的原则是增加裂缝长度；对于高渗透性油气藏，则应提高裂缝的导流能力。

1.3 20实际90年代因认识到转向重复压裂会接触到储层的剩余油区或未衰竭区而极大地提高产量和可采储量，这就更加激发了各国学者对转向重复压裂的研究。

因为重复压裂裂缝延伸方式依然取决于储层应力状态，不以人们的主观意志为转移而受客观应力条件控制，因此最先发展起来的是重复压裂前储层就地应力场变化的预测技术，在这时期国外研制出可预测在多井( 包括油井和水井) 和变产量条件下就地应力场的变化模型。

研究结果表明，就地应力场的变化主要取决于距油水井的距离、整个油气田投人开发的时间、注采井别、原始水平主应力差、渗透率的各向异性和产注量等。

距井的距离越小、投产投注的时间越长、原始水平主应力差越小、渗透率各向异性程度越小、产注量越大,则越容易发生就地应力方位的变化。

1.4 21世纪至今进人21 世纪转向重复压裂技术进一步发展，有人提出了一种迫使裂缝转向的新技术，即堵老裂缝压新裂缝重复压裂技术：经过一段时间的开采，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，这时如果采取延伸原有裂缝的常规重复压裂肯定不会有好的效果。

重复压裂技术研究摘要：重复压裂技术指的是在第一次的基础上，进行第二次或者更多次的压裂。

重复压裂技术的出现是为了弥补水力压裂的不足，提高石油产量，实现石油目标产值。

本文主要针对重复压裂技术的概念以及发展现状进行简要介绍，同时，指出压裂技术在具体的开采过程中存在的问题并提出相应的改进措施。

关键词：重复压裂技术；发展现状；应用重复压裂技术早在五十年代初就已经出现，并且在各个国家开始实施。

特别是在美国和中国，对这项技术的运用更加广泛。

但是目前我国目前的重复压裂技术在成功率等各个方面还存在一些问题，不能完全解决油田开发存在的问题。

重复压裂技术的出现对于控制含水量，提高油产量有很大的帮助。

就目前的研究现状来看，我国的重复压裂技术的研究工作始终赶不上现实需求，还需要工作人员从科学的角度出发，更加专业全面的研究该项技术，早日让重复压裂技术符合发展需求。

一、重复压裂的概念和发展现状简单来说，重复压裂技术就是在完成第一次的裂压之后，为了增加出油量，进行第二次或者更多次的压裂，这种压裂方式就被称为重复压裂技术。

之所以会进行重复压裂，主要是工作人员在进行水力压裂之后，压裂的裂缝会逐渐出现闭合或者其他情况，这样一来，就会导致油田开采困难，出油率低等的问题。

为了在最大程度上提高石油的开采量，利用重复压裂技术是非常有必要的。

重复压裂技术最早起源于20世纪50年代，在这时期的重复压裂，只是简单的将原有的压裂规模扩大，在理论研究方面也是比较少的。

到了70年代左右，由于石油的价格逐渐降低，因此相关人员迫切的想要提高石油的产量以获得更多的利润。

因此，在这一时期，美国又开始从各个方面开始研究重复压裂技术并得出了相关的认识结果。

随着研究人员对于重复压裂技术认识的不断加深，激发了各个研究学者的研发热情。

到了21世纪，重复压裂技术有了进一步发展，一种被称作老裂缝压新裂缝技术被提出。

通过这种方式可以迫使裂缝转向，形成新的裂缝，增加出油量。

二、重复压裂技术的方式随着重复压裂技术的逐渐发展，重复压裂技术的方式也有很多，本文笔者主要将其分为三种方式进行说明和介绍。

文章编号：１６７３－８２１７（２０１４）０１－０１１２－０３华北油田高含水油藏转向压裂用暂堵剂研究车　航１，杨兆中２，李建召１，付　嫱２（１．中国石油华北油田公司采油工程研究院，河北任丘０６２５５２，２、“油气藏地质及开发”国家重点实验室·西南石油大学）摘要：华北油田阿尔区块部分油井出现高含水甚至是特高含水，进行简单的重复压裂不仅达不到控水增油效果，还会造成经济损失，为此提出采用三段式变配方注入暂堵剂的工艺思路进行调剖。

通过实验优选出３种配方体系暂堵剂，并设计了一种新的实验方法考察暂堵剂的抗冲击性能。

研究结果表明，该体系能够实现高强度堵水，满足重复压裂中实现裂缝转向的要求，而且抗冲击实验相比于传统渐进式实验更符合地层实际情况。

关键词：华北油田；高含水油藏；转向压裂；暂堵剂；实验方法中图分类号：ＴＥ３５７ 文献标识码：Ａ 华北油田阿尔区块位于巴音宝力格隆起阿尔凹陷，储油层为砂砾岩且纵向上非均质性严重，投产初期采用注水开发。

但由于注采井网设计不当及压裂过程中加砂量过大，注入水沿人工裂缝推进，造成见水快且含水率达９５％以上，剩余油动用程度很低。

因此，如何实现该区块的控水增油成为了一个亟需解决的问题。

国内外对于高含水油田治理的关键技术已达成共识：抑制水锥或控制边底水锥进［１－４］，在提高单井产量方面，高渗储层主要采用注水井调剖和三次采油等技术。

本文在油井堵水基础上，对暂堵剂配方和注入方式进行优化，采用三段式变配方暂堵剂注入工艺，结合重复压裂的裂缝转向技术，达到沟通低渗层，增加剩余油产量的目标。

１　暂堵剂体系配方优选１．１　主剂及其浓度的确定聚合物凝胶由于其良好的可控性成为目前最广泛应用的一种暂堵剂，它主要由聚合物和交联剂组成。

华北油田地层水矿化度跨度大且水型复杂，因此，首先进行了储层温度７５℃下，聚合物ＡＳ－１、ＨＰ－２和ＮＷ的耐盐性评价。

使用不同矿化度的模拟地层水配制相同浓度（５０００ｍｇ／Ｌ）聚合物溶液，考察了三种溶液粘度随矿化度变化的趋势。

吉林油田水平井重复压裂技术研究与现场应用作者：张超会来源：《价值工程》2011年第29期Repeated Fracturing Technology Research and Its Field Applications in Horizontal Wells in Jilin OilfieldZhang Chaohui（PetroChina Jilin Oilfield Company Oil Production Technology Institute，Songyuan 138000，China）摘要：水平井重复压裂技术是低渗透油田增加单井产量、确保油田稳产、提高经济效益的关键手段。

水平井重复压裂技术经过现场试验后，取得了较好的应用效果。

截至08年底水平井重复压裂技术在FY油田现场施工12井次，措施成功率100%，取得了很好的增油效果。

现场实践表明，水平井重复压裂技术为低渗透油田开发的增产稳产提供了重要的技术措施。

Abstract: It is the key technology of raising the output of production of oilfield with low permeability, insuring stable production, and improving economic performance. After field experiment, the result is positive. By the end of 2008, the technology has been used 12 times in wells of FY oilfield, success rate is 100% and the effect is positive. It has been found that the repeated fracturing technology in horizontal well is important to increase and stabilize the output of petroleum production.关键词：低渗透水平井重复压裂应用Key words: low permeability；horizontal well；repeat fracturing；application 中图分类号：TE4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）２9-0070-021问题的提出水平井压裂技术作为油气井增产的主要措施广泛应用于低渗透油气田的开发。

重复压裂应力场变化规律研究与应用资料重复压裂是一种在油气井完井过程中常用的提高油气产量的技术手段。

重复压裂技术通过多次施工压裂，能够显著提高储层中的有效裂缝数量和长度，从而增加油气储层的渗透率，促进油气的流动和产出。

重复压裂应力场变化规律的研究与应用资料对于优化重复压裂设计和提高储层压裂效果至关重要。

重复压裂的应力场变化规律主要包括两个方面：首次压裂的应力重分布和后续压裂的应力补偿效应。

首次压裂的应力重分布是指在首次施工压裂后，原本平衡的地层应力分布发生了变化，形成了一个新的应力场。

后续压裂的应力补偿效应是指在后续施工压裂过程中，由于之前的压裂裂缝存在的影响，地层应力场会发生一定的变化。

重复压裂技术要求在后续施工中合理地利用首次压裂的应力重分布和后续压裂的应力补偿效应，以达到增加储层有效裂缝数量和长度的目的。

为了深入研究重复压裂的应力场变化规律，可以采用以下几种方法和途径：1.数值模拟仿真：利用地质和工程参数，在计算机上建立数学模型，采用有限元或有限差分方法等数值计算技术，模拟地层的应力变化及裂缝扩展过程。

通过对比不同条件下的模拟结果，可以分析重复压裂应力场变化规律。

2.现场观测实验：在实际压裂过程中，采集并记录压裂过程中的关键参数，如压力、位移、变形等数据。

通过对这些数据的分析和整理，可以获得不同压裂次数下的应力场变化规律。

3.监测技术应用：利用现代地震监测等技术手段，实时监测油气井周围的地下应力变化。

通过分析监测数据，可以获取重复压裂后地下应力场的变化情况，并验证数值模拟结果的准确性。

重复压裂应力场变化规律的研究对于优化重复压裂设计和提高储层压裂效果具有重要意义。

通过合理设计重复压裂参数和工艺流程，可以最大限度地利用首次压裂的应力重分布和后续压裂的应力补偿效应，增加储层的有效裂缝数量和长度，提高油气产量。

同时，重复压裂应力场变化规律的研究对于油气井工程实践也有重要的指导意义。

将研究成果应用于实际工程，可以指导工程师在施工过程中合理选择重复压裂的次数和间隔，从而提高工程的经济效益和产能效果。

低渗透老油田新型多缝重复压裂技术研究与应用达引朋;陆红军;杨博丽;李转红;白晓虎【摘要】鄂尔多斯盆地长X储层受储层物性、压裂裂缝等因素影响，注水开发驱替效果较差，大量剩余油分布于人工裂缝两侧难以动用。

为了充分动用裂缝侧向剩余油，提高油井单井产量和采收率，按照“控制缝长＋多缝＋提高剩余油动用程度”的技术思路，通过数值模拟计算，提出并试验形成了以“增加裂缝带宽、产生转向新裂缝”为增产机理，以“缝内暂堵、增大排量、适度规模和低黏液体”为模式的老井新型多缝重复压裂技术。

现场试验表明，与常规压裂相比，该压裂技术裂缝带宽增大21 m ，改造体积增大148％，平均单井增油量为常规压裂的1.9倍，取得明显的增产效果，为长庆油田低渗透储层老井重复改造提供了新的技术手段。

%Production from the Chang X reservoir of the Ordos Basin has been declining due to the petrophysical properties of the producingformation ,induced fractures ,and other factors ,and the displace-ment effect with water .As a result ,there is large amount of remaining oil distributed at both sides of in-duced fractures ,and it is difficult to tap .To optimally recover the remaining oil ,improve output and recov-ery ,according to the concept of“control of fracture length + multi-fracture fracturing + tap much remai-ning oil” ,this paper presents a new multi-refracture stimulating technology (NMST ) through numerical simulation ,which can increase fracture width ,create new fractures in different directions ,and take such measures as temporary plugging inside fracture ,raising flow rate properly ,using low viscous fluids ,etc . Field testing shows that the single-well daily average output is 1.9 times that ofconventional technology , fracture belt and fractured formation volume increased by 21 m and 148% respectively .The NMST pro-vides a new way to improve recovery of oil in the low-permeability reservoirs in the Ordos Basin .【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P65-70)【关键词】低渗透油气藏;老井;重复压裂;单井产量【作者】达引朋;陆红军;杨博丽;李转红;白晓虎【作者单位】中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安 710018; 低渗透油气田开发国家工程重点实验室，陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安 710018; 低渗透油气田开发国家工程重点实验室，陕西西安710018;中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司，陕西西安 710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安 710018; 低渗透油气田开发国家工程重点实验室，陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安 710018; 低渗透油气田开发国家工程重点实验室，陕西西安710018【正文语种】中文【中图分类】TE357.1水力压裂是低渗透油气藏增产的主要措施之一，水力裂缝的形态即裂缝的高度、长度、宽度、方位和倾角等，对于制定合理的开发方案、确保油气田开发的完整性、达到长期高效的油田开发和增产的目的具有重要意义。