摘要：水力压裂技术目前已成为大港油田低渗透油藏开发不可或缺的主体技术之一。随着压裂工艺的进步，单井施工规模、施工排量、压后效果逐步提高。针对大港油田不同储层特点及工艺需求，主要形成了四项主体技术，分别为致密油体积压裂技术、海上压裂技术以及水平井（大斜度井）分段压裂技术。同时本文分析了目前酸化工艺技术存在的问题，提出以后压裂工艺技术的主攻方向。为进一步提升低油价下措施效益，延长措施有效期，需要不断探索压裂新工艺，以满足油田低成本可持续发展的需求。
关键词：水力压裂；致密油；海上压裂；水平井；低成本
随着大港油田勘探开发的深入，低渗透油藏储量不断增加，已具有一定开发规模，由于储层物性逐渐变差、储层埋藏相对较深、低孔低渗、纵向跨度大、自然产能低，增加了勘探难度，很难实现经济有效开发。水力压裂技术目前已成为大港油田低渗透油藏开发不可或缺的主体技术之一。随着压裂工艺的进步，单井施工规模、施工排量、压后效果逐步提高。
1 大港油田压裂工艺技术现状
针对大港油田不同储层特点及工艺需求，主要形成了三项主体技术，包括致密油体积压裂技术、海上压裂技术以及水平井（大斜度井）分段压裂技术。
1.1 致密油体积压裂技术
大港油田沧东凹陷孔二段致密油为湖相沉积，岩性包括泥页岩类、砂岩类、碳酸盐岩类和过渡混合岩类，岩性复杂多变，非均质性强，发育一定层理和天然裂缝。储层物性差，以中~低孔-特低~超低渗储集层为主，泥质含量最高达41.5%，致密砂岩储集层微观孔隙结构以微细孔喉为主，占总量75%以上；高排驱压力（一般>1MPa)；低进汞饱和度(一般Smax<50%)。
从国内外研究的情况来看，岩性、岩石力学特征、地应力和天然裂缝的发育情况是决定储层能否形成裂缝网络的重要因素，通过研究，主要形成了四项配套技术。
建立致密油储层脆性指数计算方法，解决了国内外脆性指数模型不适于大港油田致密油的问题。
建立致密油储层缝网指数评价方法，实现缝网压裂定量化评价。
开发致密油储层诱导应力场计算软件，形成“滑溜水+粒径组合+多期次加砂”压裂工艺。
研发稳定电场压裂裂缝监测技术，精确度≥95%，精确识别单裂缝、多裂缝、网状裂缝等各种裂缝形态。
1.2 海上压裂技术
大港油田自北至南海岸线146公里，滩海矿权勘探面积2758平方公里，分新港、滨海和埕海三个勘探区域。预测油气总资源量高达10.6亿吨，但探明程度只有14.6%，是大港油田今后重点增储上产接替区。
受海上作业环境的影响，海上施工配制压裂液成本高；常规压裂液与海水不配伍：增稠剂在海水中溶胀差，交联剂与海水不配伍，交联性能差，助排剂与海水产生沉淀。为解决以上技术难题，实现海上规模压裂，研发可连续混配海水基压裂液及海上压裂工艺技术，实现海上低渗储层的效益开发最大化。
研发了海水基压裂液体系，该体系不用除去或屏蔽钙镁离子，可直接用过滤海水配制，残渣低、与地层流体配伍性好，耐温180℃，满足海上压裂改造技术和成本需求。同时海水基压裂液返排液经沉砂、过滤悬浮物等流程处理后，可以实现重复利用配制滑溜水、压井液、压裂液。
结合研发的海水基压裂液增稠剂快速溶胀的特点，优选了连续混配设备，设计了现场施工的连续混配流程，并根据连续混配流程及现场设备情况进行了压裂船设备平面布局优化，形成了整套的海水基连续混配技术。
为了进一步缩短海上施工作业周期，降低风险和成本，研制射孔、测试、压裂、排液四联作管柱。四联作管柱在完成前期射孔、测试工作后，通过配套丢枪装置和悬挂导流器两种方式，为下步的压裂施工提供符合压裂施工要求的液流通道，满足压裂要求。
1.3 水平井（大斜度井）分段压裂技术
大港油田复杂断块低渗透油藏具有渗透率低、断块小、埋藏深的特点，效益开发难度大。国内外开发实践证明：对于薄储层、低渗透油气藏等，水平井、大斜度井是最佳的开发方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大港油田复杂断块低渗储层主要存在以下难点：
具有断块面积小，水平井水平段短（500m-700m）的特点，因此改造规模受限；
（2）长井段薄互层低渗储层具有油层薄、分散，缺少主力油层的特点，因此不适合水平井开采；
（3）对于已生产水平井，特别是筛管与套管射孔完井方式的水平井，无法实施多段压裂。
为解决以上问题，开展复杂断块油田多层多段体积压裂技术研究，形成了三套水平井（大斜度井）多层多段压裂技术。
结合大港油田低渗透复杂断块压裂改造特点，研制了预置球座、多簇射孔联作密封装置等工具，并进行了工具的室内实验，验证了工具的性能，配套了射孔枪及其他设备，形成了预置球座多簇射孔分段压裂工艺，解决了多簇射孔压裂压开所有层的难题，避免了工具砂卡、误坐封、失效风险。
针对复杂断块油藏水平井，研发了套管固井液压开启装置、可捞滑套、可钻滑套等配套工具，并进行了完井管柱模拟实验，形成了预置滑套套管固井分段压裂工艺技术。该技术起裂位置可控，适于注水开发的复杂断块油藏，能够避免工具砂卡、误坐封、失效风险。
采用动态封隔方法，利用射流产生“伯努利”效应，在井筒内造成局部低压区，在地层内部产生高于井筒内的压力使裂缝生成并向地层内部延伸，通过投球打滑套，实现多段压裂。通过一次投球打开多个滑套，实现每段多簇压裂。无需固井或机械封隔，高压射流实现自动分段压裂，解决了水平井无法重复压裂难题。
2 下步主攻方向
2.1 直井改造针对性需进一步加强
油田长井段薄互层油井占较大比例。据统计投球分压改造程度在51.5%-82.7%，而封隔器分层压裂能够实现精细改造，由于油藏埋藏深、储层温度高，下入机械分层工具风险大，目前应用仅占21%。需要进一步研发适用于大港油田储层特征的精准分层压裂技术。
2.2 水平井改造体积需进一步增大
大港油田复杂低渗透油藏断块小，水平井水平段短，需要实现细分切割，缩短簇间距，增大压裂改造体积，提高油井产能。
2.3 已投产大斜度井重复压裂效果需进一步提升
通过研发适用于大港油田研发水溶性暂堵转向剂，改善射孔簇压裂效率、改造套管变形井段以及提高初次压裂裂缝导流能力，实现更大程度动用单井储量、进一步提高采收率的目的。
3 结论
（1）深度分析大港油田不同储层特征，形成了三项主体技术，满足大港油田复杂断块压裂改造需求。
（2）为进一步提升低油价下措施效益，延长措施有效期，需要不断探索压裂新工艺，以满足油田低成本可持续发展的需求。
（3）下步将针对低渗油藏推广应用体积压裂工艺，深化研究“体积压裂+渗析采油”开发新方式，提高压裂改造效果。
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论文作者:贾云鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/7
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