大港油田中103-1井区压裂改造工艺技术研究
北大港油田位于天津市大港区东部，濒临渤海。港东开发区位于北大港油田中部，是一个被断层复杂化的背斜构造，走向北，长约14km，南北宽约4km，构造面积约50km2。开发区发现于1965年，1967年投入开发，最高年产量达到132万吨(1975)。到1991年底累计产油1800.4万吨。1991年底有油井396口，注水井128口，年产油64.2万吨。
港东开发区在构造上位于北大港断裂构造带中东部，北以港东主断层为界，南临歧口凹陷，东北为唐家河开发区，北与港中开发区相接，西邻联盟深层开发区，南面为马西深层开发区及马东深层开发区。港东开发区被评为我国的高效开发油田之一。
1.1项目研究的目的和意义
由于复杂断块油藏在我国占有相当重要的地位，我国是这类油田在总储量占有份额最多的国家，如何有效的开发复杂断块油藏，通过措施改造改善储层的渗流条件，获得更高的单井产量，从地层中拿到更多的油，是本文的主要研究目的．地质条件复杂，渗透率低，断层发育，断块小，层间差异大；试油具有一定的产能，产量递减快，需要通过压裂改造提高单井产量，达到经济开采的目的。该地区压裂改造存在较大的难度，主要表现为；(1)储层低孔、低渗，地层能量不足，层多且薄，压裂过程中易形成窄裂缝，加砂困难。中7-59井的压裂过程为我们提供了明显的例证，该井为多个薄层，进行了两次压裂，均采用常规压裂液，第一次压裂仅加入粒径为0.5～0.8mm的支撑剂1.7m2，第二次压裂顺利加入8m3100目粉砂，说明薄层压裂形成的裂缝窄，夹层多，压裂过程中压裂液易对夹层泥岩剥蚀，造成泥岩迁移，污染支撑带。目前国内对这种低渗透薄油层的压裂通常采用常规植物胶压裂液，大排量，低起点、多步线性加砂，加砂强度小于1m2/m，总的来说，施工成功率低，效果不理想，不如厚层压裂效果好。(2)断层性质不清楚，压裂改造具有一定的难度。一方面，施工过程中，由于断层的存在，断层附近微裂缝发育，压裂液大量滤失，断层附近泥质含量较高，形成的压裂裂缝较窄，造成加砂困难；另一方面，压裂后，支撑剂易嵌入裂缝的缝面，降低了裂缝内的导流能力，严重影响压裂效果。为了使复杂断块经济有效的开发，我们提出该项目的研究。
1.2国内外研究现状
复杂断块油田在我国东部有广泛的分布[1]，主要集中在渤海湾盆地，储量巨大，山东的济阳坳陷已经发现和投入开发的58个油田中有39个是复杂断块油田，其储量占整个坳陷的39.7％；东濮坳陷复杂断块储量占全部储量的42.2％；黄骅坳陷内复杂断块油田也占很大的比例。其它如冀中冀东坳陷内也有广泛的分布，苏北地区，江汉坳陷、泌阳坳陷、百色盆地内也有这类油田分布。对于这类油田的开发改造，资料显示国外的重视是不够的，没有作为一种特殊类型来研究探索，国外介绍的实例都是简单的断块油田和大断块油藏，表明国内外在认识上存在差距。对于复杂断块油藏我国处于探索和逐步加深认识的阶段[2]。
1.3技术路线
针对上述问题，压裂液方面，研制新型无残渣压裂液，它是一种基于粘弹性表面活性剂的压裂液体系，无需添加任何高分子聚合物，破胶彻底，无残渣，该压裂液流变性完全可逆，剪切后恢复性好，具有降低原油粘度的作用，无残渣压裂液的研制有效地解决植物胶压裂液存在残留物的问题。其性能达到国际同类先进产品水平；对常规植物胶压裂液的各项添加剂进行优选，配伍，改善植物胶压裂液的流变性，使之具有低滤失高防膨的性能；筛选性能优良的支撑剂，采用支撑剂粒径组合工艺技术，改善压裂效果；工艺方面，通过压裂工艺设计优化，采用低起步、大排量、线性加砂压裂工艺，应用测试压裂技术，提高工艺设计适应性，达到改善压裂效果的目的。
1.4主要研究内容
复杂断块一中103-1断块地质条件复杂，渗透率低，断层发育，断块小，层间差异大：试油具有一定的产能，产量递减快，需要通过压裂改造提高单井产量，达到经济开采的目的。该地区压裂改造存在较大的难度，主要表现为：(1)储层低孔、低渗，地层能量不足，泥质含量高；(2)断层性质不清楚，压裂改造具有一定的难度。一方面，施工过程中，由于断层的存在，断层附近微裂缝发育，压裂液大量滤失，断层附近泥质含量较高，形成的压裂裂缝较窄，造成加砂困难；另一方面，压裂后，支撑剂易嵌入裂缝的缝面，降低了裂缝内的导流能力，影响压裂效果。针对上述问题，提出以下研究内容：
(1)通过断块动静态资料的研究分析，进行压裂前的地层评估。
(2)依据地层评估情况，研究优选性能满足储层要求的压裂液。
(3)筛选支撑剂，研究应用支撑剂粒径组合工艺技术。
(4)压裂工艺设计研究优化。
(5)压裂效果分析和压裂工艺适应性评价。
1.5取得成果
(1)通过压前地层评估，进一步认识了中103-1断块的压裂难点，提出了适用于该地区压裂改造的压裂材料和压裂工艺技术。
(2)研制成功了新型无残渣压裂液；通过优选，形成了具有优良性能的植物胶压裂液体系。
(3)采用了支撑剂粒径组合新技术。
(4)在国内率先采用了低起步、大排量、线性加砂压裂工艺技术，获得了良好的压裂改造效果。
(5)通过研究，形成一套适用于复杂断块压裂改造的压裂工艺新技术，为类似地区经济有效的开发提供了新的途径。
大港油田;井区压裂;断裂构造带
中国海洋大学
硕士
地球探测与信息技术
刘怀山
2006
中文
P542.3;TE347
57
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）