变排量技术在苏里格的应用.doc

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1、变排量技术在苏里格的应用　　【摘要】苏里格气田储层物性差、非均质性强，施工过程中出现砂堵，施工困难。针对这些问题采用梯度变排量施工技术，达到改善裂缝倒流能力的目的，并提高该区块的压裂成功率。　　【关键词】气田；变排量施工　　文章编号：ISSN1006―656X（2013）09-0225-01　　一、前言　　压裂是低渗透油气田提高采收率和日产水平的有效方法，是挖掘油气井产能的重要手段。苏里格气田在压裂过程中经常出现异常现象，虽然压裂设计人员优化设计，但由于经验不足或工艺参数不当，时常出现砂堵、加砂困难、施工失败或压裂后无

2、效等问题。针对这一问题，本文对此进行了探讨，提出了一种变排量压裂技术，在控制裂缝向下延伸的同时，可增长支撑缝长，增加裂缝内支撑剂铺置浓度，从而有效地提高增产效果，以求减少或避免砂堵，保证压裂成功和压后有效。　　二、压裂过程中变排量压裂技术施工工艺对压裂改造的影响　　在气层中，当上下隔层地应力差值小的薄气层压裂时，裂缝容易使上下层沟通，加入支撑剂会沉在下部隔层中，造成气层无支撑剂支撑而闭合。为控制以上气藏的裂缝高度过度延伸，目前的通行方法是控制排量，采用低粘度的压裂液施工，但会造成支撑缝长有限，且支撑剂铺置浓度低，裂缝导

3、流能力差，增产幅度小。　　（一）理论依据　　巴布库克方法和正交试验设计的方法　　（二）变排量压裂技术施工工艺　　低排量泵注前置液及一部分低粘混砂液，然后瞬间提高泵注排量（根据油层情况，可一次或多次地进行排量跃变），同时在保证不发生砂堵的前提下，尽可能快的逐次提高砂比，直至施工结束。　　（1）低排量泵注前置液　　低排量泵注时，在近井裂缝内形成砂堤。Ⅰ区域的砂堤沉降，在裂缝的底界面桥架成一个低渗透或不渗透的人工隔层，可控制裂缝向下延伸。人工隔层有两种作用：第一，在之后的携砂液进入裂缝时，它将限制或阻止高压流体的高压向下部传

4、递，从而改变缝内垂直方向上流压的分布，降低了缝内流压与地应力之间的差值，其作用相当于增加了下部隔层与生产层与生产层之间的地应力差，第二，它还起转向剂的作用，使后来注入的携砂液转为水平方向上流动，将支撑剂尽可能地带入地层深处，增加有效支撑缝长。　　（2）瞬间提高排量　　瞬间提高排量后，高浓度的Ⅰ、Ⅱ区将变薄，悬浮区Ⅲ变厚，可将更多的支撑剂带入裂缝深处。由于滤失、摩阻损失等原因，砂堤在较远处又会形成如图所示的动平衡，将支撑剂推向更远处。　　（3）提高砂液比砂比　　后期快速提高携砂液砂比，既可提高裂缝内的铺置浓度，又可在缝口

5、形成楔形砂堤。实现缝口的有效支撑。　　以上几方面联合作用，可在控制裂缝向下延伸的同时将支撑剂尽可能地输送到裂缝深处，增大支撑缝长，并可在缝口形成楔形砂堤，降低气体流量的压降损失，从而提高整个裂缝的导流能力。　　排量的跃变幅度可根据目的层的情况分别对待。若目的层薄或底水靠近，可进行小幅度排量跃变。　　（三）大排量施工　　提高卡段内炮眼摩阻，是处理压裂层段内更多炮眼的必要条件。炮眼摩阻的大小，主要取决于施工排量和卡段内的炮眼数量及炮眼直径。通过计算，在同一卡段内，提供5～6MPa的炮眼摩阻，就可使该卡段内的每个射孔炮眼都得

6、到处理。在压裂液性能一定，且隔层厚度和设备能力满足的条件下，依据炮眼数量计算出合理的施工排量，是实施大排量施工的技术关键。根据具体射孔枪型、孔径，通过实验可测得单孔炮眼摩阻与单孔施工排量的关系，按炮眼数量进行单孔排量迭加，得到所需施工排量。　　为使预压裂层段达到细分改造的目的，确定的技术思路：①在不改变压裂目的层前提下，细分原压裂层段；②应用精细地质研究成果，明确预压裂目的层纵向沉积情况及射孔炮眼数量；③在设备能力允许条件下，采用大排量施工，实现一次加砂处理多个目的层。可以使施工排量略大于通过压裂施工设计计算得出的设计

7、排量进行施工压裂。　　三、梯度变排量施工的优点　　在施工过程中，压裂曲线是的形式的多种多样的。但是，在众多的施工压力曲线中，尽管形式有所差异，但一般可以归纳为四种典型情况是正斜率很小的线段，与PKN模型一致，表示裂缝在高度方向延伸受阻，这是正常的施工曲线；?斜率为0的线段，对应的压力为地层压力容量，表示缝高稳定增长到应力遮挡层内，还可能是地层内天然微裂缝的张开，使得滤失量和注入量持平；?失斜率成30°角的曲线，表示裂缝端部受到阻力，缝内压力急剧上升，如果斜率大于30°角，则表示裂缝内发生堵塞，在这种情况下，必须采取合理

8、的措施控制施工砂比和排量，以保证施工的顺利进行。而对于缝端脱砂压裂施工，则希望支撑剂在一定缝长时形成砂堵，然后通过控制排量和砂比，使裂缝完全填满。对于常规压裂，出现斜率成30°时，应立即采取措施，以免井筒内发生砂卡。?为负斜率30°，表示裂缝穿过低应力层，缝高发展部稳定增长，直到遇到高应力或加入支撑剂之后压力曲线才变缓，另外一种可