毕业论文--重复压裂技术的研究

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重复压裂技术发展现状分析与研究业级钻井0851班号08050072学生姓名谢鹏程指导教师日期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重要措施。论 文详细分析和研究了原有裂缝失效的可能原因、重复圧裂的造缝机理；提出了重复圧裂的选井选层原则、重复压裂的工艺技术特点和相应措施；提岀了堵老缝压新缝的重复压裂技术，介绍了重复压裂在国内外的应用现状，结合国内外重复压裂的现场应用情况分析了压裂效果及存在的难题，从中明确了低渗透油田重复压裂技术的发展趋势。关键词:重复压裂；机理；现场应用；效果分析 AbstractRepeatedfracturingtechnologyisalowpermeabilityoilfieldincreasesinglewellproductionanimportantmeasuretoensurethestableoilproductionandincreasingeconomicbenefit.Thisthesisanalyzedandstudiedtheoriginalcrackreasonofinvalidation,repeatedfracturingfracturemechanism;thetechnologycharacteristicsofrepeatedfracturingprincipleofwellandlayerselection,repeatedfracturingandcorrespondingmeasures;putforwardblockingoldseampressureofrefracturingtechnologyofnewfracture,introducestheapplicationofrepeatedfracturingathomeandabroadthefieldapplicationsituationathomeandabroad,combinedwiththeanalysisoftherepeatedfracturingfracturingeffectandexistingproblems,fromthecleartrendofrefracturingtechnologyinlowpermeabilityoilfield.Keywords:repeatedfracturing;mechanism;application;effectanalysis 第一章水力压裂简介31.1水利压裂技术发展现状31.2水力压裂新工艺和新技术3第二章重复压裂的涵义及其机理分析62.1重复压裂涵义52.2重复压裂机理52.2.1闭合压力变化52.2.2重复压裂裂缝张开平面的方位52.2.3重复压裂最优时间确定62.2.4裂缝失效原因62.2.5重复压裂评估62.2.6重复压裂选井选层的原则7笫三章重复压裂技术应用效果分析93.1现场应用93.1.1Rangely》由田93.1.2阿南油藏10 3.1.3安塞坪桥油田113.2应用效果分析123.3存在的问题13第四章结论与建议141.1结论144.2建议14致谢14参考文献16 刖旨水力压裂技术经过了近半个世纪的发展，在压裂设计、压裂液和添加剂支撑剂、压裂设备和监测仪器以及裂缝检测等方面都获得了迅速的发展，使水力压裂技术在缝高控制技术、高渗层防砂压裂、重复压裂、深穿透压裂以及大砂量多级压裂等方面都出现了新的突破。现在水力压裂技术作为油水井增产增注的主要措施，已广泛应用于低渗透油气皿的开发中，通过水力压裂改善了井底附近的渗流条件，提高了油井产能，在美国有30%的原汕产量是通过压裂获得的国内低渗汕m的产量和通过水力压裂改造获得的产量也在逐渐增加，水力压裂技术的最优实施和关键性技术的突破，将给石油工业带来不可估量的前景。水力压裂技术自发展半个多世纪以来，为增加油气井产量、提高油气出开发水平作出了不可磨灭的贡献。但不是所有的压裂措施都能达到预期的增产效果，许多油气井压裂以后增产效果不理想甚至没有增产效果，其中一个垂要原因就是压裂过程中压裂木身对汕气层造成了损害。因此有必要对压裂过程中的裂缝损害进行研究并找出相应的解决措施。水力压裂过程屮存在的损害主要包括粘土膨胀与颗粒运移损害、机械杂质引起堵塞损害、支撑裂缝导流能力的损害等。所以，要提高压裂效果，可以从改进压后裂缝导流能力和提高裂缝壁面附近地层的渗透率两个方面入手，这就是要进行水力压裂复合酸化技术研究的依据。同样水力压裂技术自应用以來，已被证明是一项行之有效的增产工艺技术，但是，随着压裂井（层）的开发生产，第一次产生的水力裂缝会逐渐失去作用，因此必须进行重复压裂来提高油气井的产量，以保证油气藏实现增产稳产的开发日标。所谓重复压裂是指同层的第二次或更多次的压裂。早在50年代，国内外就已开始进行重复压裂，在美国将近30%的压裂属于重复压裂，我国则更普遍一些。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。到了80年代屮、后期，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）乂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：（1）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，即重复压裂可能产牛出新的水力裂缝；（2）重复压裂应重新优选压裂材料；（3）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。这些研究成果获得了现场证实，如美国在阿拉斯加的KuparukRiver油出在380口生产井中重复压裂了185口，压后采油指数平均提高了2倍，取得了非常好的增产稳产效果。 忖前我国主要油出已进入屮、高含水期的开发阶段，重复压裂作为老油田综合治理、控水稳油的重耍组成部分，急需以技术进步来克服我国重复压裂成功率低、增产量低、有效期短、科研落后于现场施工等被动局面。这些初步研究成果将进一步推动重复压裂技术研究，对注水开发老油田综合治理，实现控水稳油具有重要意义。早在五、六十年代国内外就开展了大量的重复压裂实践，但由于重复压裂开展的理论研究工作远远落后于现场要求，使重复压裂缺乏必要的、科学的、系统的理论指导，导致大量的重复压裂作业没有取得理想的效果主要表现在施工成功率低、增产效杲差、増产有效期短，部分重复压裂甚至无效。我国许多油气田在投入开发初期就普遍进行了压裂改造，获得了很好的开发效果。目前多数主力油气田都已进入开发屮后期，重复压裂作为老油气口综合治理的技术措施，是急待解决的垂人课题。本文从原有裂缝失效的可能原因与重复压裂的系统评估技术、重复压裂裂缝延伸方式及判断方法、重复压裂的选井选层原则与方法以及重复压裂裂缝延仲模拟方法等方面系统进行了研究，对于指导和实施重复压裂具有觅要意义。 第一章水力压裂简介1.1水利压裂技术发展现状水力压裂就是利用地面人功率高压机泵组，以人人超过地层吸收能力的排量将高粘液体注入井屮，随即在井底憋起高压而劈开地层形成裂缝；继续注入液体，促使裂缝延伸扩张，而后将带有支撑剂的液体注入地层。这样停泵卸压后即可在地层中形成具有一定长度、一定宽度和高度的填砂裂缝。由于压裂形成的裂缝有很高的导流能力,有效地改善了油气层的渗流条件，为流体提供了很好的渗流通道，从而人幅度提高油、气、水井的产液、产气量或吸水能力。随着油皿开发水平的提高，水力压裂技术越来越受到人们的重视。水力压裂自1947年在美国堪萨斯州胡果顿气出试验成功以来经过50多年的发展，不仅已成为油气井增产、水井增注的重要技术措施，而且是油藏整体开发的垂要组成部分和评价认识储层的重要方法。近年來，水力压裂己广泛用于调整油气层开采屮的三大矛厉、提高注水效果和加快汕气山的开发速度等领域。此外，它可用于极低渗透率气田的开发，使本来没有工业价值的气田成为具有相当工业储量和开发规模的人气Wo如今，水力压裂技术在裂缝模型、压裂井动态预测、压裂液、支撑剂、压裂施工设备、应用领域等方面均取得了惊人的发展。压裂液方面：口前，国内压裂液已形成系列，品种达30多种，常见的水基压裂液,占90%,泡沫压裂液占约10%,油基压裂液使用很少。90年代，研制出了延迟交联技术和新型胶囊破胶剂技术，从而研制出低伤害压裂液，这对于低渗透汕层乃是十分有害的，于是国外一些公司有相继研制出新型无伤害压裂液。这类压裂液的最人特点是不含聚合物绸化剂，或绸化剂浓度极低。如液态C0?压裂液就是用100%的纯液态CO?,它具有返排彻底、无残渣、对地层无伤害等特点。口进行大规模水力压裂以来，压裂液体系研究趋于完善，在压裂液化学和应用工艺技术方面又取得了许多新的突破，并在现场应用中发挥了重耍作用。1.2水力压裂新工艺和新技术1）高压水旋转射流技术：高压水旋转射流技术是利用井卜•可控转速的自振空化发生器产生低频水力波、高频振荡冲击波和空化超声波三种物理作用，对近井地层进行直接深穿透处理，彻底清除储层堵塞，疏通油流孔道，从而提高处理深度和处理效果，使油水井恢复生产。该技术具有效率高、成木低、无污染等优点，是适用于低渗油出油水丿I：增产增注的新型 工艺技术。（1）基本原理高压水旋转射流解堵工具主要曲井下过滤器、扶正器、旋转控制器和口振空化喷射器组成。整套工具用油管下至待处理H的层，处理液通过水泥车打压经单向阀、过滤器后进入旋转发生器，产生多股径向高压水射流。喷头上沿四周分布四个风琴管喷嘴，其中两个倾斜动力喷嘴喷出侧向射流产生旋转力矩，驱动喷头旋转，两个径向喷嘴产生径向高频口振空化射流，直接冲击管壁和地层。工具在井下边旋转边上下移动，旋转速度由旋转控制器控制，每转一周有四个水力脉冲，同时产生低频旋转水力波、高频振荡冲击波、空化噪声超声波三种物理作用综合作用地层，达到对整个射孔井段的完全处理。（2）适用范围和选井条件1）地层渗透性较高，具有一定产能，近井地带污染堵塞引起产量下降或停产停注的油水井。2）地层污染堵塞又具有酸敏、水敏特性，不易酸化等措施的油水井。3）地层能量低，酸化后无法排酸的井。4）油层薄、层段小，层间干扰严重的多层分注井。5）需调整油井产液剖而及水井吸水剖面的井。6）可作为油水井酸化、压裂、注蒸汽、注聚等措施前的预处理。（3）重复压裂技术重复压裂技术是改造失效井和产量己处于经济生产线以下的压裂井的有效措施。美国对重复圧裂技术的理论研究、工艺技术和矿场应用都作了大量有成效的工作。借助于近年迅速发展的先进的压裂工艺、材料和技术设备，深穿透水力压裂技术从设计到实施，已有可能较好地实现。为了保证该技术有效地广泛应用，忖前需要尽快解决的主要问题是研究应用该项技术处理的井的最佳水动力学系统。为此国内外都在致丿J于利用电子模型和数学模型研究水力裂缝对油田开发指标的影响，处理好油藏、流体特性和裂缝几何尺寸、方位及导流能力与开发注采系统之间的关系，最大限度地提高油皿的开发指标和经济指标。 第二章重复压裂的涵义及其机理分析2.1重复压裂涵义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人的开发潜力，于是又对其进行压裂。基于对重复压裂方式的不同理解，目前国内外实施的重复压裂有3种方式：(1)层内压出新裂缝。由于厚汕层在纵向上的非均质性，汕层内见效程度不同,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。汕HI的低渗透层已处于高含水期，原有裂缝控制的原汕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，乂可增加采油量。2.2重复压裂机理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，可以看出，初次压裂施T瞬时停泵压力普遍高丁重复压裂时的瞬时停泵压力。这说明重复压裂的破裂压力要低于初次压裂的破裂压力，这很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。2.2.1闭合压力变化随着油出的开发，油层压力和孔隙压力要逐渐降低。另一方而，初次压裂施T,油井生产一段时间后，将产生一个水平孔隙压力梯度。靠近井筒的孔隙压力降低，使得裂缝闭合压力增大，导致初次压裂使用的支撑剂破碎或嵌入地层，从而使初次压裂形成的水力裂缝导流能力人大降低。因此，重复压裂时要选择比初次压裂强度更高的、与地层匹配的支撑剂，这是保证重复压裂有效的一个重要条件。2.2.2重复压裂裂缝张开平面的方位 有两个因素可以改变局部的地应力方位，一是支撑裂缝产生的诱导应力；二是孔隙压力在油藏中重新分布产生的诱导应力。通过本区块其它井的生产和注入，或该井自身的生产，可以改变其油藏压力，井眼周围应力场的变化可以改变重复压裂的裂缝方位。2.2.3重复压裂最优时间确定为了确定重复压裂的最优时间，需要考虑裂缝转向Z前的长度和当时的孔隙压力分布。试验表明：觅复压裂的间隔时间越长，裂缝转向Z前的长度越长。几年后虽然孔隙压力继续卜•降，但裂缝转向之前的长度增长却很缓慢。重复压裂的最佳时机是此时裂缝氏度可以达到很长或裂缝将延伸到的区域孔隙压力仍很多，当地层应力分布及油藏特性诸如孔隙度、渗透率、地应力等控制压力分布的因素已知时，可以确定重复压裂的最佳时机。当地应力大小不能精确确定时，仍可利用应力分布较好地估计重复压裂最优时机。2.2.4裂缝失效原因重复压裂原裂缝失效的原因主要有两方面：即各种原因引起的裂缝及其附近地层堵塞；原有裂缝在油田开发过程中闭合。(1)化学结垢和沉积引起堵塞。地层水中存在结垢离子，如5=HCO,等，在油井生产过程屮由于压力降低而结垢。(2)微粒运移引起堵塞。泥质胶结储层中，粘土多呈薄片堆积丁•孔隙中。注入水等外来水改变了地层水的矿化度，pH值变化可能会破坏地层水中存在的阳离子同粘土片表面的负电荷作用保持屯屮性的平衡，或者由于阳离子集屮造成粘土片分散。(3)压裂裂缝闭合。我国油出大部分井都是经过压裂投产的，随着油出开采，地层压力降低，围岩对裂缝的应力增大，裂缝屮支撑砂承受的压力增加，当超过砂的破裂强度时，产生破碎；或者支撑剂在长期承压下产生口益严觅的变形，从而使裂缝的有效缝宽变小，降低了裂缝导流能力，油井产量下降。以上诸因素并不是孤立产生影响的，而是综合作用的结果。由于汕层本身的特性,在不同的井层起主导作用的因索不同，选井评层时要具体分析。2.2.5重复压裂评估重复压裂评估目的在于认识储层与裂缝当前状况、评价前次压裂材料和压裂工艺有效性，为选井评层提供基础资料。(1)单井状况评价。单井状况评估包括当前裂缝状况分析和井的生产能力分析。前者以试丿I：分析为主要工具，理论和实践都表明：不同类型油藏的压力一时间双对数 曲线(包括压力导数曲线)在不同流动阶段具有不同的形状，按有限导流能力裂缝试井分析的压力拟合计算流动系数，出时间拟合计算折算半径、表皮系数和有效支撑缝长。后者以油藏数值模拟为基础，以了解油藏的生产历程、产量和累积产量变化，模拟评估支撑剂在裂缝中的状况和裂缝导流能力等；根据井网条件和油藏渗流规律计算分析水力裂缝方位、支撑缝长和导流能力对井产能变化、打汕效率和最终采收率的影响。(1)压裂材料评估。支撑剂评价：包拾对支撑剂进行物理评价和导流能力评价。1=1前，国内的石英砂产地多、但性能差界人，在不同闭合应力下的导流能力相差很人。必须结合地层的压力、温度和环境条件进行仔细评价。如,20/40口兰州石英砂在30MP&下的颗粒群体破碎率可达24.2%,而湖南岳阳砂最人为40.7%。另外，对石英砂的不同处理方式也要影响裂缝导流能力。对支撑剂性能的评价目的在于找出适当的支撑剂。(2)工艺评价。包括泵注程序、加砂程序、砂比和反排状况评价。冃的在于了解前次压裂形成的支撑剖面形状、支撑裂缝是否充分发挥了作用、可能的油藏和裂缝污染程度等，从而评价前次压裂的T艺合理性和科学性。2.2.6重复压裂选井选层的原则油井在压裂生产一段时间后，由于多种原因的彫响，如支撑剂破裂或嵌入，微粒迁移，生产作业引起的地层污染，初次压裂施丁规模小，压裂液性能不佳，残渣堵塞等因素，造成油井产量下降，影响了油出的开发效果。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杲以及油田加密井取心对地层评价结果等资料，结合油皿开发动态综合分析引起产量下降的根木原因。在明确初次压裂失效原因的基础Z上，结合现场实际情况选择有增产潜力的井进行重复压裂。油丿|:进行重复压裂措施后是否能达到设计的增油效果，选丿|: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壇产的物质基础，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，不能形成有效的支撐裂缝，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；(1)油井前次压裂有效支撑范帀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；(2)fi复压裂井层段管外无串槽，固井质量好。 第三章重复压裂技术应用效果分析早在20世纪50年代，国内外就已开始进行重复压裂，在美国近30%的压裂属于重复压裂。80年代中后期，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、汕藏数值模拟、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：(1)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，即垂复压裂可能产生新的水力裂缝；(2)重复压裂应重新优选压裂材料；(3)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。这些研究成果都获得了现场证实，如美国在阿拉斯加的K油田在380口生产井中重复压裂了185口，压后采油指数平均提高了2倍，取得了非常好的增产稳产效果。冃前我国主耍油田已进入中、高含水期的开发阶段，重复压裂作为老汕山综合治理、控水稳汕的重要组成部分，急需以技术进步來克服我国重复压裂成功率低、增产量低、有效期短、科研落后于现场施工等被动局面。辽河油田压裂工作开始于1977年，至2000年底已累计完成压裂3400井次,累计增产原油546X104to其中重复压裂164井，占总施丁井数的4.8%,在胜利桩74断块的3口试验井，复圧8个月后已累计增产原油4251.0t,获得166.9万元的经济效益，近几年重复压裂井数逐渐增加，重复压裂技术在各油皿得到广泛的推广应用。重复压裂技术1997年就开始在中原汕［II的一些老井上应用了，经过几年特別是科技攻关会战以來的发展，重复压裂技术已经比较成熟。仅2004年前5个刀，已经现场实施12井次，施工成功率为96.1%,有效率达83.3%,平均单井日增油4.3to重复圧裂技术在大港油出的马西油田、枣园油田等地区已累计实施98井次，施工成功率达到80%以上；重复压裂后单井累计增油达到1300t,累计增油1441081,有效率达89.7%。延长油矿I口井:®复压裂后，第一年产量由1995年的43.7t增加到2003年的163.2t,増产3.7倍。3.1现场应用2.1.1RangeIy油田该油田是美国开发最早的油田之一，近40年来在891口井上作业1700次，许多井压裂达4次之多，重复压裂成功率70%〜80%根据该油田首次压裂后的油藏模拟和压裂恢复测试分析，作业失效的原因主要是改造规模不够和支撑剂损坏严重，为此，垂复压裂的主要措施是使用高砂比和端部脱砂压裂技术，中等强度支撑剂，压裂液为钛交 第三章重复压裂技术应用效果分析早在20世纪50年代，国内外就已开始进行重复压裂，在美国近30%的压裂属于重复压裂。80年代中后期，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、汕藏数值模拟、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：(1)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，即垂复压裂可能产生新的水力裂缝；(2)重复压裂应重新优选压裂材料；(3)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。这些研究成果都获得了现场证实，如美国在阿拉斯加的K油田在380口生产井中重复压裂了185口，压后采油指数平均提高了2倍，取得了非常好的增产稳产效果。冃前我国主耍油田已进入中、高含水期的开发阶段，重复压裂作为老汕山综合治理、控水稳汕的重要组成部分，急需以技术进步來克服我国重复压裂成功率低、增产量低、有效期短、科研落后于现场施工等被动局面。辽河油田压裂工作开始于1977年，至2000年底已累计完成压裂3400井次,累计增产原油546X104to其中重复压裂164井，占总施丁井数的4.8%,在胜利桩74断块的3口试验井，复圧8个月后已累计增产原油4251.0t,获得166.9万元的经济效益，近几年重复压裂井数逐渐增加，重复压裂技术在各油皿得到广泛的推广应用。重复压裂技术1997年就开始在中原汕［II的一些老井上应用了，经过几年特別是科技攻关会战以來的发展，重复压裂技术已经比较成熟。仅2004年前5个刀，已经现场实施12井次，施工成功率为96.1%,有效率达83.3%,平均单井日增油4.3to重复圧裂技术在大港油出的马西油田、枣园油田等地区已累计实施98井次，施工成功率达到80%以上；重复压裂后单井累计增油达到1300t,累计增油1441081,有效率达89.7%。延长油矿I口井:®复压裂后，第一年产量由1995年的43.7t增加到2003年的163.2t,増产3.7倍。3.1现场应用2.1.1RangeIy油田该油田是美国开发最早的油田之一，近40年来在891口井上作业1700次，许多井压裂达4次之多，重复压裂成功率70%〜80%根据该油田首次压裂后的油藏模拟和压裂恢复测试分析，作业失效的原因主要是改造规模不够和支撑剂损坏严重，为此，垂复压裂的主要措施是使用高砂比和端部脱砂压裂技术，中等强度支撑剂，压裂液为钛交 联水基瓜胶。为降低施工压力使用113mm油管进液,排量高达132.5〜2121/s,平均砂比0.959〜1.198g/cni3。重复压裂后增产效果较显著，如表3・1所示。表3.11974年以来重复压裂效果数据阶段评价的井数压后一年的产量/*成功率（%）油液1974-1978269.2246.5877%1978-1987645.4139.2769%1987-1988234.7760.8983%1990-199785&2756.6289%3.1.2阿南油藏阿南油藏位于二连盆地马尼特坳的阿南凹陷，为一背斜构造，含油面积15.6km2,地质储量1664X104to油藏内发育38条人小断层，构造极为错综复朵。5条较大断层将背斜切割成7个断块。阿南油藏是一个被断层复杂化且天然能量不足的油藏。现场进行了6口井的先导试验，施T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（见表3.2）,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。 表3.2重复压裂与第一次压裂施工参数对比项H用液量支撑剂量/n?排量/（m：7min）平均砂液比/%第一次压裂83132.330第二次压裂83143.0436口复压井累计生产608d,累积产油49371,累积增油32521,平均单井增油5421,平均单井日增油5.4t（见表3.3）O而含水率由复圧前的60%降至40%,下降了20%。其屮31-227井在已压2次的情况下，进行第3次压裂也取得较好效果，平均日增油8.3t,平均含水由65%降至32%。复压试验取得成功，初步实现了稳油控水的冃的。历时14d便收回了全部投资，取得很好的经济效益。表3.3重复压裂井的增产效果井号压前H产油/t压后H产油/t日增油/t含水降低/%32-4263.65.62.02031-4362.37.14.82131-223.510.16.62131-2272.811.18.33311-3051.1&37.22310-383.06.63.62平均2.78.15.420 3.1.3安塞坪桥油田为了探索低渗透油田的增产途径，于1998年在坪桥区块对两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,投产一年后单井累积增油量为500t,目□前仍然有效，其效果对比见表3.4。表3.4复压井单井动态对比表井号复压前ini'/di产油11/.11(%)动淞(m)第一个月半年一年产竄|m3/(l|产油含水(%)帧ii(m)产菠(in3/(1)产油(l/d)(制(m)产祓(ni'/d)产油(i/d)含水(%)动itt'(nOif29-321.921.3816.912399.934.8342.110124.473.1617.69992.892.277.91184if29-332.712.011.811559.185.6826.48874.282.7823.411903.052.378.511182311.6912.911979.565.26«.6949.54.382.9719.310952.972n7.01151由以上分析可见，就坪桥这种特低渗透油藏而言，只要应用适当的复压改造工艺,便可达到提高油田开发效益的冃的。3.2应用效果分析重复压裂试验取得了一定的效果。对于含水率人于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%的丿|：,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。彩响重复压裂效呆的因素有：(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，圧裂效果不理想。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觅作用的结杲。为此，原则上觅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。 (1)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。(2)注釆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。(3)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，这是这些汕皿开发过程的主要矛厉。如何促使裂缝侧向井见效，是当前急需解决的难题。人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。3.3存在的问题重复压裂工艺技术的关键是，能否在初次压裂未压开的层位造新裂缝；增加压开程度；降低或避免压裂后含水大幅度上升。重复压裂工作面临的主要问题是压裂后增产幅度小、含水上升、产量递减速度快、有效期短。 第四章结论与建议4.1结论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，可以得出以下结论：(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耍原因。(2)低渗透油田的重复压裂规模必须较第一次压裂的规模人方可有效。(3)水力压裂是低渗透、特低渗透油皿重复改造的主要技术。(4)把握好重复压裂的时机是提高低渗透油出的经济效益潜在因索。(5)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。4.2建议木文所做工作主要是针对重复压裂机理及工艺技术方法而进行的，由于客观原因，对于部分的工艺技术及原理无法进行更多的实践来检验其有效性和实用性。而有很多的理论的观点都需要实验及现场实践应用来进行验证。同时对重复压裂工艺及综合评价有以下建议。(1)整体的重复压裂体系包括重复压裂机制、汕藏数值模拟、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)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宜观地了解各种工艺技术。(3)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。 致谢本论文是在我的指导老师刘丽老师的亲切关怀与细心指导下完成的。从课题的选择到论文的最终完成，刘丽老师始终都给予了细心的指导和不懈的支持，此外，本文最终得以顺利完成，也是学院其他老师的帮助分不开的，虽然他们没有直接参与我的论文指导，但在开题时也给我提供了不少的意见，提出了一系列可行性的建议在此向他们表示深深的感谢！最后要感谢的是我的父母，他们让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而月•也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的H子里,我会更加努力的学习和丁作，不辜负父母对我的殷殷期望！ 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