水力压裂影响因素的分析研究

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水力压裂影响因素的分析研究［摘要］我国很多油田中存在低渗油藏，对低渗油藏进行压裂是目前提高油藏开发效果及其采收率的有效手段。为了提高压裂措施的增产效果，以尽可能小的投资获得最大的回报，水力压裂在低渗油藏及非常规油气开发中发挥着重要作用，而在水力压裂过程中需要考虑的问题和因素还很多。本文主要对水力压裂技术的影响因素进行了详细的研究。［关键词］水力压裂；因素；分析中图分类号：TV523文献标识码：A文章编号:1009-914X(2016)08-0282-01在我国很多油田的储层中，尤其是低渗、特低渗储层，水力压裂是实现其经济开发的有效手段之一。压裂施工过程中面临着较多的影响，如果施工过程中对某些潜在因素考虑欠妥或处理不佳，将会在不同程度上影响压裂效果。因此，在进行水力压裂之前，要对压裂工艺中的种种因素进行分析研究。一、储油层的地质特征油田水力压裂分析的是三角洲前缘沉积砂岩，油 平面内形成的厚或薄的各种组合的分叉，这有利于挖掘剩余油的分布规律及措施，对储层水力压裂效果有关键影响。三角洲冲积平原相沉积的厚层砂岩体，由于储层形式单一、稳定分布，剩余油主要分布于层内。这类储层水淹的程度较低，由于储层性能良好，注射效果好，所以水力压裂效果会更好；但在储层高含水以后，即使在层内有更多的剩余油，水力压裂难度也会加大，难以完好的挖掘。二、水力压裂技术简介目前对于低渗透油藏而言，水力压裂技术是提高油井产量的有效手段。但在实施压裂过程中，需要注意和考虑的问题有很多，如水力压裂的影响因素和参数优化等问题。1、压裂施工参数(1)投球个数(2)加砂强度(3)排量(4)平均砂比。2、压裂后作业压裂后作业对压裂效果的影响很大，压裂后要及时排液，及时投产，减少压裂液对地层的伤害，最后压裂效果也会较好。3、压裂时间对开发指标的影响压裂进行的时间对生产井增油量的影响较大，压 裂时间早，增油量明显较高。而压裂时间晚，则增油量减小，且压裂有效期较短。如果压裂时间晚，此时生产井已经见水，甚至含水率上升到一定值之后，注水井压裂增加了注水量，会导致油水前缘的突进，更加快了含水率的上升。产液量虽然有所增长，但产油量却增长很少，甚至下降。因此，越早进行压裂，增油效果越好。三、压裂影响因素的分析影响水力压裂措施效果的因素可归结为三大类：一是改造油层选择不当；二是压裂参数设计不合理；三是压裂液体系选择不合理。1•油层选择不当的影响水力压裂主要改造油层的低渗透性，若选层不当会造成措施效果差。主要原因如下：1.1.油层岩石地应力的影响岩石地应力方向及分布直接控制着压裂裂缝的延伸方向。通常压裂裂缝总是平行于地层最大水平主应力而垂直于最小水平主应力方向，裂缝监测资料显示裂缝总是垂直于断层，若裂缝串通断层，会造成含水上升。油层和隔层的水平地应力差影响压裂裂缝垂向延伸，裂缝若向上向下穿透隔层后会串通水层。 1.2油层流体物性的影响油层内流体与压裂液体系不配伍，会发生物化学反应而产生大量沉积，沉淀物会堵塞地层孔道。1.3油层原始裂缝的影响若油层存在原始裂缝时，压裂液会迅速向原始裂缝渗滤，为使裂缝向水平方向延伸，必须提高工作压力和压裂液用量。携砂液的迅速滤失可能会使支撑剂快速沉积产生砂堵，造成压裂隙失败。1.4隔层与相邻层的产状的影响若油层的隔层较薄，其水平主应力不能满足破裂压力的需要，会造成垂直裂缝穿透隔层，引起高含水层或水层串层，使得油井暴性水淹。1.5固井质量的影响若油层段之间固井质量欠佳，实施全井压裂容易造成固井水泥环压裂隙，形成高含水层或低压层的串槽，引起油层含水上升或漏失。2、压裂设计参数的影响2.1压裂参数的设计不合理的影响对油层进行压裂缝的设计预测会由于一些参数获得的不正确而导致压裂缝长过长或过短、缝宽过窄或 过高。过高过长会穿透隔层串通水层引起油层见水，过窄过短不能有效改善油层的渗流能力。不利的裂缝可能导致对油层油流渗流方向的破坏，降低注入水扫油效率和扫油面积，甚至导致过早水淹。2.2压裂工艺技术选择不当的影响由于油层存在多层、多压力系统和非均质性，压裂方式不合适容易造成油层压裂效果差甚至井下事故而影响产能。3、压裂液体系选择不佳的影响3.1压裂液与地层流体不配伍的影响压裂液的侵入会改变储层原始含油饱和度而产生两相流动，若储层压力不能克服升高了的毛细管力，会出现严重和持久的水锁。压裂液侵入造成岩石由油润湿转为水润湿，油相渗透率将大幅降低。压裂液与油层流体不配伍会发生化学反应，生成沉淀堵塞渗流孔道。3.2压裂液引起粘土矿物膨胀和颗粒运移的影响含粘土矿物的水敏性油层内粘土矿物存在膨胀平衡，而任何化学成分的改变或盐水浓度的降低，都能破坏平衡，使粘土膨胀。粘土水化膨胀和颗粒分散运移会堵塞孔隙喉道，降低渗透率。 3.3压裂液对储层造成的影响压裂液进入储集层会使其温度降低，原油中蜡及胶质、沥青质等物质析出，堵塞地层孔隙，造成地层伤害。伤害的程度取决于储集层的原油性质、原始温度、以及渗透率等因素。储集层原油含蜡量高、降温幅度大、渗透率低、原始温度低、"冷却效应”引起的伤害大。3.4压裂液对支撑裂缝导流能力的损害压裂液滤失后稠化剂浓缩、破胶剂浓度分布不均匀造成压裂液不能破胶或部分破胶而引起地层伤害。滤液中的较小颗粒沿支撑裂缝前移进入储集层深部，堵塞孔隙喉道。压后残渣反流而堵塞填砂裂缝，降低其导流能力。四、结束语压裂施工中的参数设计及施工质量是取得有效压裂效果的关键，所以应合理设计施工参数，把握施工流程，注意防止钻完井及压裂施工过程中对储层的危害，同时还要对压后生产进行合理管理以保证较长的有效压裂期。压裂效果影响因素较多，既有地层本身的构造因素及物性特征，也有压裂过程中的相关因素,充分认识这些影响因素及其作用机理，对高效开采低 渗致密气藏具有重要意义。参考文献⑴宋永，刘春林，陆仁桓.影响油层压裂效果的因素分析[J].大庆石油地质与开发，2011(7)[2]洪广英.影响油层压裂效果的实例分析[J]•内蒙古石油化工，2011(9)⑶贺沛•鄂尔多斯盆地致密油层压裂效果影响因素分析[J]•中国石油和化工标准与质量，2007(6)[4]徐松辽.影响二类聚驱油层压裂效果的原因分析[J].黑龙江科技信息，2010(6)