摘 要：长庆的致密油藏普遍具有低渗、低压、低产的地质特点。本文针对长庆油田的地质特点和开采方式，阐述压裂在长庆致密油藏开发中的重要作用。为寻求技术与经济的协调关系，达到最佳的投资与经营效果。

　　

　　关键词：致密油藏 储层改造 水力压裂 优化设计

　　压裂是致密油藏增产、水井增注的重要手段，也是扩大勘探面积的重要措施。没有油层的压裂改造，便没有致密油藏的开发。

　　一、致密油藏压裂的研究内容

　　致密油藏绝大部分都通过水力压裂进行储层改造。水力压裂不仅提高了油井产量，还可以使采用常规方法开采没有经济效益的致密油藏获得经济效益。目前，常用的水力压裂方法主要包括深穿透水力压裂，水力化学压裂，分批混合压裂（BMF），高能气体压裂，用一种新的油基压裂液进行压裂。水力压裂技术是利用液体传导压力的作用，由地面高压泵组，将具有一定粘度的液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，使之在井底附近憋起高压，当此压力超过井壁附近的地应力及岩石的抗张强度后，地层就会破裂产生裂缝，或使原有的微小裂缝扩张，形成较大的裂缝。随着液体的不断注入，裂缝就不断延伸和扩张。当挤入液体的速度与裂缝面的滤失（地层吸收）的速度相等时，裂缝就不再向地层深处延伸和扩展。

　　为了防止停泵以后，裂缝在地应力的作用下重新闭合，使之能长期保持张开状态，为油、气、水提供较好的渗流通道，就必须在挤入的液体中加入支撑剂（如石英砂、陶粒等）充填到裂缝中去，支撑已形成的裂缝，这样就大大地提高了地层的渗流能力，扩大了供油面积，改变了油流方向，对垂直缝而言，使原来的径向流变成了单向流，改善了地层渗流条件，减小油流阻力，从而提高油、气井产量和水井的注入量。

　　水力压裂前，液流从供液边界向井底的流动过程中，其流通截面越来越小，而流动阻力则相反的越来越大，特别是在井底附近受堵塞、污染地带，其油流阻力大大地限制了油井的产量。

　　水力压裂后，使油流方向发生了较大的变化，不只是消除了井筒附近的伤害，更重要的是扩大泄油面积，这样油井的产量才不会迅速衰减。相反提高油井的采收率。

　　水力压裂，作为关键技术为油田经济、高效开发提供有力的技术支撑。其主要作用体现在三个方面（如图1-1所示）：

　　图1 裂缝形成过程示意图

　　a―形成井底高压b―产生裂缝

　　c―注入支撑剂d―压裂前流体流动为径向流e―形成裂缝后流体流动为单向流

　　1.改善低渗透率地层（由径向流变为单向流，减小了油流阻力）；

　　2.调整各层之间的矛盾（使中低渗透层充分发挥作用）；

　　3.解除井底附近地层的堵塞（沟通地层的高渗透带）。

　　二、压裂施工对压裂性能的要求

　　理想的压裂液应满足下列要求：

　　1.粘度高、滤失量小；理论和实践都已证明：要想得到延伸较长的裂缝，必须降低压裂液的滤失量。要想获得较宽的裂缝，就必须使用高粘度。

　　2.悬砂能力强；压裂液的悬砂能力是指压裂液对支撑剂的悬浮能力。只有具有良好悬砂能力的压裂液才能携带支撑剂通过地面管线和井筒进入地层。悬浮能力差的压裂液，支撑剂容易沉积在井底造成堵塞，严重时会导致施工失效。

　　3.摩阻底；压裂液的作用之一就是传导压力。当压裂液流经地面设备，井底管柱和在裂缝中推进时，由于摩擦阻力，会产生一部分压力消耗。

　　4.稳定性好；压裂液应具备热稳定性和抗机械剪切稳定性

　　5.配伍性能好；压裂液进入地层后，与各种岩石矿物及流体下降的，我们仍要求它能在一定数值范围内相对稳定。

　　6.底残渣；要尽量降低压裂液中水不溶物的数量，以避免产生次生污染和堵塞，降低岩石及填砂裂缝的残透率。

　　7.易反排；施工后，反排容易，在地层中的残留量少。

　　8.成本底；由于压裂液用量大，故需考虑材料的来源、运输、管理是否方便，进行成本核算，使施工费用降到最底。

　　三、压裂液的优化

　　对常规压裂液性能检测发现，所用压裂液体系的各项性能指标均达到了SY/T6376―1998行业标准要求。但是对于低压致密油藏有些指标具有明显的不适应性，主要表现在以下几个方面。（1）.破胶液残渣含量高，对于低压致密地层，必将引起严重的固相侵入损害，降低改造效果。（2）.尽管破胶液表面张力为26.49mN/m，但对于低压致密且亲水性强的储层，仍需要进一步降低破胶液表面张力，提高压裂液的助排性能，以最大限度地减轻对储层的水相圈闭损害。（3）.在地层温度下表观粘度高达352.7mPa.s，这虽然增加了压裂液的携砂能力，但也增加了破胶返排的难度。（4）.压裂液初始滤失量超过标准要求。过高的滤失量将加重对储层的水相圈闭损害和碱敏及水敏损害。

　　

　　针对以往压裂液存在的缺点，按照“压裂改造与储层并举，二者有机结合”的目标要求，对长庆的致密油藏对压裂液进行如下优化和改进，形成了新的氮气增能水基压裂液：选用一级羟丙基瓜胶作稠化剂，最大限度地降低水不溶物含量；在配方中，添加YFP-1发泡剂，降低压裂液滤失量，增强压裂液的助排性能；改善压裂液的剪切性能，使地层温度及剪切条件下的交联液表观粘度大幅降低，满足携砂要求，又提高了破胶性能；改善交联液体系，采用胶囊破胶剂和破胶剂梯形加入法，大大改善了压裂液的破胶性能；在配方中添加抗水锁剂，降低破胶液表面张力，减轻了水锁损害。压裂液的优化还必须同压裂液优化和施工工艺结合起来，尽量减少水相侵入地层，加快压裂液的破胶返排，缩短压裂液在地层中的滞留时间，提高压裂液的返排率，以达到最大限度地减轻水相圈闭损害、提高压裂改造效果的目的。

　　四、结束语

　　综上所述，对于致密油藏，压裂既是改善井底流通性的过程，又在一定程度上对近井地层造成了伤害。因此，为了增加油层向裂缝的供油面积，提高裂缝导流能力和减少压裂过程对油层的损害，就必须考虑许多因素，这包括压裂液、添加剂、支撑剂的选择，缝长、缝宽等裂缝参数、裂缝行态与方位等。