浅谈低渗透油田压裂技术及发展趋势

浅谈低渗透油田压裂技术及发展趋势

褚迪

关键词:油田地面工程；资源共享；问题；措施

石油作为一种不可再生资源,其无疑是非常宝贵的。目前,随着工业的发展及各行各业对石油需求量的不断增加,人们函需找到更加有效的石油开采技术,以满足当今社会对石油资源的需求。就世界范围来看,低渗透油田资源可谓是十分丰富的,并且低渗透油田的分布也较广,可以预见,未来低渗透油田将成为石油资源开采的主场。不过,由于低渗透油田自身的特点,导致其开采较困难、产能较低,一般需要利用压裂技术才能够实现对其的开采增产。以下笔者就结合实际来谈一谈低渗透油田压裂技术及发展趋势。

1压裂的原理

若想研究低渗透油田压裂技术,首先需要了解压裂的原理。所谓压裂,指的就是一种利用水力作用使油层形成裂缝的方法,因此压裂又称为油层水力压裂。在对低渗透油田进行压裂的过程中,需要使用压裂车将高压大排量具有一定粘度的压裂液挤人到油层之中,从而将油层压出许多裂缝,然后再将石英砂等支撑剂充填进裂缝中,以达到提高油层渗透能力的目的。而当油层的渗透能力提高后,产油量自然也会大大增加。压裂液的种类有很多,目前比较常用的压裂液有:水基压裂液、泡沫压裂液、油基压裂液、酸基压裂液及乳状压裂液等等。

2压裂改造技术

低渗透油田压裂技术的核心是压裂改造技术,同时压裂改造技术亦是提高单油井产量及增加可采石油资源储存量的关键技术。目前比较常用的压裂改造技术主要有以下几种:

2.1开发压裂技术

开发压裂技术是在对传统压裂技术进行整体优化的基础上而拓展形成的一种更加先进有效的低渗透油田压裂技术。具体来说,开发压裂技术就是一种以水力压裂力学原理与油藏工程为基础,通过压裂裂缝模拟与油藏数值模拟等基本手段,对油藏特征进行水力裂缝建模与地质建模,并于初期编制开发方案之时就全方位地考虑到水力裂缝与就地应力方位之间的匹配关系,对井网与水力裂缝系统进行优化组合开发,以针对低渗透油田的最佳开发效果提出合理井网部署的技术。开发压裂技术集合了国内外最新水力压裂与油藏工程研究成果,能够为低渗透油田的开采提供更加有效的途径。

2.2整体优化压裂技术

整体优化压裂技术是一种在单井优化压裂技术的基础上,融合了系统工程和最优化理论所提出的新型低渗透油田压裂技术。整体优化压裂技术旨在将整个油田作为一个研究单元,将获得对其的最佳开发效果作为首要目标,覆盖研究油田的各参数,充分考虑既定井网条件下的不同裂缝长度和导流能力对油井的产量、采收率、开发动态及经济效益等的影响,最终找出最佳优化的裂缝尺寸和导流能力方案,并进行现场实施、评估及改善。总体来说,整体优化压裂技术包含了室内试验、油藏数值模拟、裂缝模拟、试井分析、实地测试及质量监控等多项内容,目前已经成为了一项比较成熟的低渗透油田压裂技术,在国内外得到了广泛应用。

2.3低伤害压裂技术

近年来,随着各类低伤害及无伤害压裂材料的出现和发展,低伤害压裂技术逐渐形成。在低渗透油田的开采中,利用低伤害压裂技术可以有效减少对油田的伤害。低伤害压裂技术旨在从压裂设计、压裂施工乃至压裂后管理等各个环节都最大限度地减小对支撑裂缝和石油储层的伤害,以达到优化支撑缝长与裂缝导流能力的目的。低伤害压裂技术的核心内容就是低伤害和无伤害压裂材料。目前比较常见的低伤害压裂技术有:清洁压裂液压裂技术、液氮助排压裂技术、清水压裂技术、二氧化碳泡沫压裂技术及低稠化剂浓度压裂技术等等。

2.4重复压裂技术

水力压裂技术是一种常见的低渗透油田压裂技术改造措施,不过,由于经水力压裂后的油田往往会在开采过程中出现水力裂缝失效的现象,因此需要对这类油田再采取一定的重复压裂措施,从而进一步提高石油开采利用效率,保持油田的长期稳产增产。目前比较常用的重复压裂技术有:疏通或延伸原有裂缝、堵老缝压新缝。其中,疏通或延伸原有裂缝是最通俗常见的重复压裂概念,若想达到更长的石油开采增产有效期,必须要对重复压裂规模进行优化设计。而堵老缝压新缝是最近几年所发展起来的一种重复压裂技术,它指的是采用封堵剂有选择性地将原有压裂裂缝进行有效封堵,并在新孔眼中压裂开新缝,从而为侧向油储量提供有效通道,达到提高石油开采效率的目的。

3低渗透油田压裂技术的发展趋势

近十来年,世界各国均在低渗透油田压裂技术的研发方面花费了很大精力,并取得了较大的进展。未来水平井压裂对软件的设计要求将会更加精确,主要发展趋势也将集中于应用Notel一Smith曲线对多层的压裂进行更加准确的描述及建立起全二维模型。相信在不久的将来,人们可以依靠更加复杂和精确的软件和工具来对低渗透油田进行更加高效率的开采利用。低渗透油田压裂技术中，开发压裂技术是较为常规化的技术模型，能在整体技术优化的基础上进行技术操作，其技术运行原理是以水力压裂力学原理和油藏工程发展特征为基础的，具体技术运行参数决定于压裂裂缝模拟参数和油藏数值模拟参数等，需要进行有效的数学建模，从而针对相关参数的关系建立相应的匹配结构，确保整体技术运行效果和应用模型符合标准。在实际技术结构建立后，要对井网水力裂缝系统进行整体管理和系统化升级，确保相关组网优化运行效果符合井网部署技术要求，并有效结合研究成果，为低渗透油田压裂技术的全面发展提供支撑。在低渗透油田压裂技术中，水力压裂技术也较为常见，是一种较为有效的技术改造措施。但是，需要注意的是，在技术应用过程中，要对其开采机制给予高度关注，主要是由于在经过水力压裂后，油田经常会出现开采中产生水力裂缝失效的问题。正是基于此，技术人员需要借助相应管理措施和应用手段，开展有效的处理和技术管控工作，病需要对油田采取有序的重复压裂措施，保证压裂结构和应用管理模型之间的稳定性，并进一步有效优化石油开采利用率，在稳定相关质量需求的基础上，提高技术运行要求和管控措施，为保持油田的长效稳产增产奠定坚实基础。另外，如今十分常用的重复压裂技术主要包括：疏通原有裂缝技术、延伸原有裂缝技术以及堵老缝压新缝技术等。其一，疏通原有裂缝技术较为常见，也是在技术模型应用和管理过程中较为有效的重复压裂技术，若是技术人员在实际操作结构和应用模型中想达到更长的石油开采增产有效期，需要技术人员结合实际问题进行统筹处理，并对重复压裂规模参数和技术管理类型展开处理和深度调研。其二，延伸原有裂缝技术，其技术原理和疏通原有裂缝技术较为现实，技术人员要对其进行优化设计。其三，堵老缝压新缝技术，是近几年新兴发展起来的重复压裂技术。

4结语

综上所述,低渗透油田的开采事关着对油田资源的应用,因此必须要进一步优化低渗透油田压裂技术。我国目前在这方面已经取得了较大的进步,未来还需进一步对其进行实践和研究

参考文献

[l]程玉银.低渗透油田压裂技术及发展趋势探讨.中国新技术新产品,2011.

[2]潘星,赵斌,冯小军.中国油田压裂工艺技术现状及发展趋势.科技创业家,2013.