董立伟1 马勇2 白梅3
(1．中国石油辽河油田公司兴隆台采油厂辽宁盘锦124011；2．海西州冷湖油田管理处青海海西816300；
3.青海油田企业文化处甘肃敦煌736202)
摘要潜山油藏具有渗透率低、储层埋藏深、岩性致密等特点，对压裂工具、压裂液、支撑剂、压裂工艺等都提出了较高的要求，水平井压裂改造难度较大。通过在水平井试验水力喷射压裂技术，可进行定点喷射压裂、准确造缝，实现了一次管柱可进行多段压裂。目前已实施3口井，取得较好的增产效果，为深层水平井的改造提供了经验和借鉴。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：兴古潜山；压裂；水平井；水力喷射
1油藏概况
1.1地质概况
兴古潜山构造位于辽河盆地西部凹陷南部兴隆台一马圈子潜山构造带东北部，与盘山洼陷、陈家洼陷、冷家断阶带、马圈子构造四周相接，构造面积28.4km2。该区钻井揭露的地层自下而上依次为：太古界、中生界、下第三系（沙三段、沙一+二段、东营组）、上第三系（馆陶组、明化镇组1、第四系（平原组）。
1 2地质特征
1.2.1储层特征
兴隆台太古界潜山由变质岩及侵入岩2大类岩石组成。岩性分布整体以片麻岩为主占59 6%，其次混合花岗岩和花岗斑岩，分别占84%和9.9%，闪长玢岩占90%．其它非储集岩合计占l3.1%。
储集空间类型以构造裂缝为主，次为破碎粒间孔和溶孔。孔隙度最大13.3%，最小0.6%，平均5.1%;渗透率最大值953mD，最小值0.53mD，其中ImD以下占70%。
1.2.2流体性质
兴古潜山原油性质好，属稀油。高压物性分析地层原油密度0.6442g/cm3，黏度0.384mPa．s。原油样品统计地面原油密度0.8133 - 0.8423g/cm3，平均0.8252g/cm3，黏度3.04—5.3mPa．s，平均黏度3.77mPa．s，凝固点18—31℃，含蜡7.6%-24.8%，胶质+沥青质1.76%一7.38%；天然气相对密度0.5835 -0.7621，平均0 6755，甲烷含量74.68%一95.59%，平均83.6%，属溶解气。
1.2.3压力和温度系统
根据实测地层压力和地层温度数据分析，兴古潜山油藏具有统一的压力系统和温度系统，平均压力系数为1.13，地层中部平均温度126℃。
2存在的问题与困难
2.1井口施工泵压高
深井压裂井口施工泵压高的原因主要有两个方面：
①井底破裂压力高。井底破裂压力主要受地应力及岩性的控制，绝大多数井底破裂压力随地层深度的加深而增加。
②压裂管路沿程摩阻高。对于选定的压裂液及配方系列和管柱结构，压裂管路沿程摩阻与井段的深度成正比增加，超深井压裂施工的管路摩阻一般是普通井的2—3倍。
2.2施工参数受限
由于压裂液在泵注过程中摩阻受施工排量的影响较大，施工排量很难提高。但施工排量不提高，必然影响水力压裂裂缝高度（排量每增加lm3／min，裂缝高度增加1-2m）。即便压开裂缝，因为排量低，难以提高砂液比加大施工规模，也很难形成高导流能力的宽缝，且很容易造成砂堵，导致施工失败。
2.3对压裂材料性能要求高
兴古潜山压裂井段深、地层温度高、地层闭合压力大，要求压裂液应具有良好的耐高温、耐剪切、摩阻低等性能；支撑剂具有高强度、高导流能力。
3水力喷射压裂工艺技术
水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术，适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造，是低渗透油藏压裂增产的一种有效方法。其工艺技术基于伯努利方程，是结合水力射孔和水力压裂的新型增产工艺，由水力喷砂射孔、水力压裂（通过普通油管或钻杆或连续油管}以及环空挤压3个过程共同完威。安装在施工管柱上的水力喷射工具，在水击作用在地层形成一个(或多个）喷射孔道，在近井地带产生微裂缝，裂缝产生后环空增加一定压力使产生的微裂缝得以延伸，实现水力喷射压裂（图1）。
3.1技术优点
（1)一次管柱可进行多段压裂，施工周期短，有利于降低储层伤害；
（2）不需要机械封隔，能够自动隔离，可用于裸眼、套管完井；
（3）可进行定点喷射压裂，准确造缝；
（4）喷射压裂可以有效降低地层破裂压力，保证高破裂压力地层的压开和压裂施工。
3.2压裂液支撑剂的改进
3.2.1压裂液优选
结合水力喷射压裂工艺特点，考虑到水力喷射过程中的压裂液高剪切历史，尤其是在喷嘴处，压裂液流速≥180m/s，由于目前水力喷射采用的是水基胍胶压裂液体系，稠化剂胍胶是一种由天然植物胶改性而成的高分子聚合物，由其配制而成的压裂液体系是一种假塑性流体，具有剪切稀释性的特点，在高剪切中其黏度损失有—部分是不可逆的。考虑到交联剂官能团的特性，选用有机硼交剂，其主要优点是：有机硼交联剂分子与胍胶分子其交联强度较弱，在经历高剪切或高温下，能够先于胍胶分子本身断链，而在恢复低剪切或低温条件后叉能够重新实现交联。
3.2.2支撑剂优选
为了评价喷射作用对支撑剂性能影响大小，在180m/s喷砂速度条件下，选用常用支撑剂对其喷射前后的导流能力进行评价（表1）。分布，每个孔直径为6mm。在保证强度的情况下，选用0.425~0.85mm的支撑剂。
3.3水力喷射压裂技术现场应用
2010年4月引进水力喷射压裂技术，在兴古7-H4兴古、7-H303井和兴古7-H253井，开展筛管和裸眼两种完井方式下的超深水平井分段、多点压裂工艺试验，取得成功。
兴古7-H253井是部署在兴古9块的一口鱼骨水平井，于2010年5月份投产自喷16h后停喷，之后一直处于间开状态。该井位于兴古7潜山二段中部，层位Ar，井深5200.0m，水平段长1242.09m，钻遇油层939.03m。裸眼段3957.91~ 5200.OOm．Zl段4430.00~ 728.08m，22段4578.00—4882.00m，23段4727.00-5027.50m。高压物性分析地层原油密度为0.6442g/cm3，黏度0.384mPa．s，折算地层压力为42.8MPa。
兴古7-H253井岩性特殊，井况相对比较复杂：1个主井眼加3个分支井眼，通井难度大，环空液体滤失增加，压裂起裂点选择受限；水平段长，温度140℃，地层压力42.8MPa，对压裂工具、压裂液、支撑剂、压裂工艺等都提出了较高的要求。通过精心论证选取4070、5120两个点进行压裂（表2）。射孔采用胍胶基液携100目粉砂进行水力喷砂射孔。压裂采用油管注入交联液携支撑剂、油套环空注入胍胶基液。
2012年2月19日至2月25日压裂施工，压前通井至人工井底5200m，确保裸眼段无坍塌。压裂中严格按要求完成了设计加砂量。压后于3月8日自喷生产，（5mm油嘴）日产油195t，日产气2541m3，目前日产油l3.8t，日产气l526m3;累计增油847t。该井压裂的成功，为鱼骨水平井油层改造提供经验和技术支持。
4经济效益评价
为了改善兴古潜山低渗透油田的开发效果，不断改进压裂技术及配套技术，积极探索潜山低渗油田高效经济开采模式。截止2012年4月30日，实施水平井水力喷射压裂3井次，累计增油9540t，累计增气46865 x l0-6m3（折合原油3734t）。投入资金2750万元，创经济效益2358万元。
5结论
通过研究与现场试验证明，水力喷射压裂技术适用于深层巨厚潜山低效水平井的储层改造，可明显提高油井产能。另外，兴古潜山水平井压裂改造技术还需加快国产化研制，降低施工费用，为推广应用水力喷射改造技术提供条件。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献
[1]万仁溥主编采油工程手册[M].北京：石油工业出版社，2000.
[2]张士诚，张劲压裂开发理论与应用[M].北京：石油工业出版社．2003
[3]王德胜现代油藏压裂酸化开采新技术实用手册[M].北京：石油工业出版社，2006
[4]覃峰石油工程16项采油技术与操作标准适用手册[M].北京：石油工业出版社，2008