油井压裂技术在采油增产中的应用与效果评估

油井压裂技术在采油增产中的应用与效果评估

程黎辉1   高异凤2    姜毅1

1长庆油田分公司第四采油厂白于山作业区  2第二输油处生产保障大队

摘要：随着社会经济的发展，对资源需求不断增加，我国油田开采面临严重枯竭，对石油经济发展产生了严重影响。许多业内人员结合油气田特征，科学合理地应用压裂技术，以提高采油产量，最大限度地发挥社会经济效益。

关键词：油井；压裂技术；增产

采油增产是指扩大地层孔道或开辟新的通道，采油时，其增产是一项重要工作，其中压裂方式应用广泛，能提高采用效率，也能提高采油量。因此，当前的首要任务是不断创新压裂方法，提高油井增产率，确保增产的稳定性。

一、压裂技术概述

压裂技术是指人为在地层中制造具有一定宽度及高度的填砂裂缝，然后向地层中注入具有支撑作用的液体，从而形成一个加大泄流面积的通道来提高油气采收率，使油层获得增产增注效果。压裂技术的采用对油井开采效率的提高有重要作用。

二、油井压裂增产应用效果的影响因素

1、油井建设质量。油井压裂增产技术的应用效果与油井建设质量有一定关联，为高质量应用油井压裂增产技术，要对油井建设投入更多关注。在油井建设工作中，施工单位要根据图纸要求完成施工材料采购与验收，做好施工材料复验，同时对关键工序进行技术交底，做足施工前各项准备工作。此外，在油井设计阶段，设计人员要为后期压裂增产技术应用予以充分考虑，随后组织人员对油井建设方案进行充分讨论，使油井建设方案具备可执行性。并且在应用油井压裂技术前，需通过收集地层数据信息，反复计算和分析信息，得到最符合实际油井压裂参数，保证压裂增产技术的实施能显著提升油井产量。

2、地质原因。在应用油井压裂增产技术后，尽管油量有显著上升，但由于泄油面积减少，致使油井开采难度进一步增加。此外，由于油井位置选择考虑不周，在泄油面积减少情况下，油井开采效率会大幅下降，致使开采量无法满足要求，存在资源浪费。最后，通过加压处理后，油井中高含水层与水淹层会出现压窜现象，油量并不会明显增加，影响油井开采量。

三、压裂技术的具体应用

1、油层酸化处理。将预制的酸液按一定操作要求注入到油层中即油层酸化，酸液在注入后能有效溶解岩石空隙中某些成分或堵塞物，达到空隙增大，空隙数量增多目的。岩石的渗透率提高能从一定程度上达到油田增产目的。

①前置液酸压技术。该技术以前置液粘性指进酸压为主，为实现指进酸压，多采用宽间距，稀孔密射孔技术，并要求前置液和酸液间粘度比，适合于孔隙型和孔隙裂缝型低渗透碳酸盐岩储层。

②稠化酸酸压技术。稠化酸具有阻抗小特点，在油田开采中利用稠化酸酸压激素能有效提高排量，在一些深井油田和超深井油田中应用广泛。另外稠化酸由于本身抗阻小还能起到降滤失作用，在裂缝较多地方能形成一条很长的酸蚀裂缝，当前虽然稠化酸酸压技术已得到一定应用，但在具体施工中还存在一些技术难点，亟待解决。若要保证稠化酸酸压技术的稳定性就需具有足够粘度，但在一些地层密集区域，稠化酸粘度过高将不利于返排。

③化学缓速酸酸压技术。向酸中加入一种表面活性剂，当这种缓速表面活性剂与地层裂缝壁面接触时，就吸附在壁面上，使裂缝壁面的碳酸盐岩物质不易受到酸的溶蚀，达到延缓反应速度的目的。另外，当酸岩反应生成CO2时，一些活性缓速剂能与之形成一种稳定的泡沫，这种稳定泡沫在岩面上可形成一个隔层，起到延缓岩面与酸相遇的物理隔膜作用，达到延缓反应速度的目的。

④泡沫酸酸压技术。其是指在酸液中加入液体氨，液氨在经一定设备处理后形成泡沫酸。其中泡沫酸主要由气体组成，液体含量低，一般不超过总体积40%。泡沫具有一定携带能力，能将岩屑带及酸与岩层反应所生成的微粒携带到地面，泡沫酸压激素不会引起黏土膨胀，有利于返排，适合在含水敏性粘土储层进行酸压改造。

2、压裂技术的应用。为实现油田增产目标，压裂技术作为一项完善且成熟的技术在油田开发中起着重要作用。

①低伤害压裂技术。它是指在无伤害和低伤害压裂材料研究取得进展前提下，形成的压裂集成技术，主要用于油田增产改造。低伤害压裂技术针对压裂施工、压裂设计、后期维护与管理等不同阶段，且不同阶段其特点不同。低伤害压裂技术通过采取有效措施来降低对储层及支撑裂缝的破坏，实现裂缝最优化的导流能力。其关键内容在于低伤害材料及压裂液体系的开发，内容包括：⑴对裂缝、储层伤害的模拟实验技术。⑵优化工艺，如液氮助排压裂技术、支撑剂优化分布技术、清洁压裂液压裂技术及二氧化碳泡沫压裂技术等。

②重复压裂技术。在低渗透油藏的产能改造中一般采取重复压裂技术，水利压裂会导致油气井在生产中发生水利裂缝失效情况，当出现上述情况时可用重复压裂技术来提高油田增产和采收率。重复压裂技术主要有延伸疏通原有裂缝，通过加大沙量来提高裂缝疏导能力，通过改变压裂程度来延伸原有裂缝。此技术是一项应用广的压裂技术之一，在低渗透油藏的产能改造中一般采取该技术。水利压裂会导致油气井在生产使用中具有较高稳定性，需对其进行规模控制。压新缝堵老缝是对老缝进行全面或部分封堵，在原有老缝或新开辟压裂缝隙中进行部分或全面封堵，这样有利于提升延伸产量。

③高能气体压裂技术。高能气体压裂是通过推进剂爆燃或化学燃烧，产生高速、高压气体脉冲，由炮眼作用于地层岩石上，压开多条不受地应力控制的辐射状径向裂缝。高能气体压裂不仅穿透近井地带污染区，使油层导流能力大幅提高，而且增加了沟通天然裂缝的机会。高能气体压裂过程中火药燃烧释放出大量的热能将井内液体汽化，通过炮眼将热量传递给地层，使其温度升高，有效清除井筒附近结蜡及沥青胶质堵塞。高能气体压裂技术无需大型压裂设备、压裂液及支撑剂，具有施工作业方便快速、对地层伤害小、作业费用低等优点，在低渗透油藏增产改造中发挥出一定作用。

四、油井压裂增产应用路径

1、优化压裂设计。油井压裂设计方案分为很多种，因此设计油井压裂方案时，要充分考虑压裂实际情况，采取科学合理方式对压裂设计进行优化，尤其是压裂液、支撑剂、施工管柱的正确选择。油井的裂缝长度直接影响油井产量，经对油井含水率测定发现，裂缝情况与初期无明显变化。

2、强化施工管理，加大监督力度。在压裂井作业施工中，正确选择各项压裂施工参数，对压裂效果影响较大。其中压裂液性能选择，不仅要携砂能力强，滤失量低，而且还要易于从地层内排出，并对地层内油、气、水及岩层本身无不利化学反应；使用支撑剂，一般应选直径大、颗粒均匀、圆度好、表面光洁度好，在地层条件允许情况下尽量提高支撑剂加入量，这也是提高压裂效果的重要因素；替挤液的选择，关系到施工完毕后井壁处的缝口宽度。替挤量不足，支撑剂不能全部进入地层，易造成砂堵、砂卡事故；替挤量过大，会把支撑剂替入地层深处，井壁附近无支撑剂支撑，使裂缝闭合。所以在压裂井作业时要加大施工监督力度，特别是加大措施井的施工监督力度。监督过程中，严格按措施方案组织实施，对各种措施实施参数进行严格检查，使各项指标达到方案设计要求，保证措施效果。

3、充分考虑油井地质条件。油田开采企业在使用油井压裂增产技术前，需调研油井地质条件，收集足够多地质材料与信息，利用计算机对油井区域条件进行分析与计算，根据计算结果优化油井压裂增产技术实施方案，并利用现有地质资源，保证所应用油井压裂增产技术能与油井所在位置地质条件相适应，避免在油井压裂增产技术应用阶段出现问题。

总之，实践表明压裂措施能使油井多出油，出好油；压裂是在油井生产能力低、生产效果不好时，为提高油井产能进行的一项增产措施。因此，要研究压裂对油井增产的效果，先要探讨压裂原理，分析影响压裂效果的因素。

参考文献：

[1]冯依娜.浅谈压裂技术对油井增产的效果[J].化工管理,2018(10):182.