改進注聚井壓裂解堵工藝的實踐和認(rèn)識

1、改進注聚井壓裂解堵工藝的實踐和認(rèn)識1 注聚井壓裂效果差的原因分析膠團堵塞物的中間是膠核， 膠核的主要成分是硫化亞鐵、 氧 化鐵、油和粘土，其外層纏繞著聚丙烯酰胺殘骸構(gòu)成膠團堵塞物。 因此， 我們分析后認(rèn)為： 地層中存在的含硫物質(zhì)對油管有一定腐 蝕作用，形成難溶解的硫化亞鐵、氧化鐵等，這些物質(zhì)易被聚丙 烯酰胺的網(wǎng)壯大分子捕捉， 并將其它難溶物質(zhì)、 粘土碎屑等包裹 在內(nèi)部，形成新的沉積物即膠團聚合體， 造成近井筒地帶的堵塞。 另外由于長時間注入聚合物溶液， 聚合物分子在吸附和捕集的作 用下在地層內(nèi)部大面積滯留，造成地層內(nèi)部聚合物堵塞。注聚井壓裂有效期短的另外一種原因是由于聚合物溶液的 注入，使裂縫

2、口附近的支撐劑向裂縫內(nèi)部運移導(dǎo)致裂縫在短時間 內(nèi)閉合。根據(jù)布辛斯克方程可推導(dǎo)出地層中單一裂縫的體積流量： 以上計算說明： 在相同注入量下， 注聚過程中聚合物溶液對 裂縫中石英砂的推力是注水過程中水對裂縫中石英砂推力的 35 倍。所以，注聚井壓裂有效期短可以這樣理解：壓裂時替擠液的 粘度是3340mpa.s,而lOOOppm聚合物溶液的粘度是 50 60mpa.s,由于聚合物溶液的粘度比較大，相應(yīng)對裂縫內(nèi)石英砂 產(chǎn)生比較大的推力， 因為石英砂在裂縫內(nèi)呈砂堆狀分布， 裂縫內(nèi) 有一定體積的空隙， 注聚過程相當(dāng)于替擠過程的繼續(xù)， 裂縫口附 近的石英砂被聚合物溶液替入裂縫內(nèi)部， 裂縫口因缺少支撐劑而 過

3、早閉合，造成“包餃子”的后果，縮短了注聚井壓裂有效期。2 壓裂工藝改進措施及效果根據(jù)以上分析， 我們與井下作業(yè)公司合作對注聚井壓裂工藝 采取了二項改進措施。一是前置液造縫后泵入一定量的解堵劑， 解堵劑首先溶解近井筒地帶的膠團聚合體堵塞； 同時， 隨著裂縫 的延伸，解堵劑進入地層內(nèi)部，解除地層內(nèi)部聚合物堵塞。二是 在石英砂中尤其是尾砂中混入一定比例的核桃殼， 一方面利用核 桃殼自身顆粒的可壓縮性和韌性， 在裂縫閉合后不能被壓碎， 而 是嵌入裂縫壁面， 同時利用核桃殼摩擦系數(shù)大的特性， 在裂縫近 井筒附近形成“防砂井壁”， 使壓裂砂不能進入裂縫內(nèi)部，裂 縫口不會因缺少支撐劑而過早閉合； 另一方面由

4、于增大了支撐劑 的平均粒徑（注：石英砂的粒徑是 0.5-0.8mm ，核桃殼的粒徑是 1.2-2.0mm ），使裂縫寬度和支撐劑平均粒徑的比值降低，增強 了支撐劑在裂縫中的穩(wěn)定性。 通過這二項措施來提高注聚井壓裂 解堵效果。2.1 室內(nèi)試驗情況 首先，通過室內(nèi)試驗測試我們現(xiàn)場施工使用的解堵劑對不同 粘度聚合物溶液的降解作用。見表 1：并且，通過對核桃殼和石英砂的破碎率試驗， 核桃殼作為支 撐劑在28Mpa下基本不破碎，在50MPa下產(chǎn)生微量破碎，破碎率 僅為2.5%;而石英砂作為支撐劑在 28Mpa下的破碎率為7.8%, 證明核桃殼的可壓縮性和韌性遠大于石英砂。2.2 現(xiàn)場試驗效果分析2001

5、年，我們分別對 4 口注聚井實施了改進后的壓裂工藝， 壓裂初期平均單井油壓下降 4.3Mpa,實注達到配注，有效期最 長的8-P3335井目前已經(jīng)達到150d。并且，由于9-P3015、9-P3235 壓裂解堵初期注入壓力下降較大，為了驗證“壓裂解堵”效果， 相應(yīng)把這二口井的注入量上調(diào)了 40m3,目前2 口井累計增注5380 m3具體效果見表3：這 4 口井的現(xiàn)場試驗效果說明： 我們對注聚井壓裂效果差的 機理分析是正確的， 采取的壓裂工藝改進措施是有效的。 通過把 壓裂改造和注入解堵劑有機結(jié)合在一起； 并且在石英砂中混入一 定比例的核桃殼， 有效地提高了壓裂解堵初期效果， 保證了有效 期，“

6、解堵降壓”效果明顯好于其它解堵措施。2.3 注聚井壓裂對聚驅(qū)開發(fā)的影響為了驗證注聚井壓裂是否會影響聚驅(qū)開發(fā)效果， 我們對注聚 井 8-P3335 在壓裂后 85d 進行了注入剖面測井， 從注入剖面測 井可以看出：高滲透層 PI2(3) 小層的吸水量由壓裂前占總吸水 量的 43.4%，下降到壓裂后占總吸水量的 2.1%；低滲透層 PI4-5+6 小層壓裂前不吸水，壓裂后吸水量上升到占總吸水量的34.6%，其它小層的吸水量壓裂前后變化不大。 測試結(jié)果說明： 因為采用 選擇性壓裂工藝， 壓裂施工在低滲透層造縫， 低滲透層由不吸水 開始吸水，提高了聚合物驅(qū)油的波及面積。并且，我們對 4口注聚井的連通油井在壓裂前后生產(chǎn)情況進行了統(tǒng)計，見表4：3 幾點認(rèn)識和建議3.1 建議在注聚井上推廣這項改進后的壓裂解堵技術(shù)，部分 因注入壓力偏高而間注的注聚井能夠恢復(fù)連續(xù)注入； 部分超破裂 壓力或接近破裂壓力的注聚井注入壓力會得到有效降低， 聚合物 的注入量相應(yīng)增加， 對于改善聚驅(qū)開發(fā)效果， 提高聚驅(qū)最終采收 率都具有十分重要的意義。3.2 根據(jù)測井曲線和連通油井的受效情況，說明注聚井壓裂 可以在低滲透層造縫， 增加聚合物的波及面積， 提高聚合物驅(qū)油 最終采收率。3.3 實踐證明，