薄差層壓裂力學(xué)機(jī)理及工藝研究.pdf

1、大慶油田進(jìn)入特高含水期開(kāi)發(fā)后，儲(chǔ)采失衡的矛盾日益突出。由于所開(kāi)采的薄差油層滲透率低，降低了油田采收率，含油產(chǎn)狀為油浸、油斑、油跡，要有效動(dòng)用此類儲(chǔ)層的儲(chǔ)量，壓裂改造是最有效的手段之一。該類儲(chǔ)層空間分布又十分復(fù)雜，從平面上看，目的油藏中有些油層已經(jīng)水淹或與高含水層鑲嵌、搭邊；有些油層位于主力油層的變差部位；有些油層在平面上卻是零星孤立地分布。從縱向上看，目的油層分散于各油層組中，且于高含水層相間分布，油層與見(jiàn)水層隔層很薄，有的層與高含水層

2、相隔僅0.4m左右。對(duì)于這種井隔層薄且臨近高含水層、油層物性差且分散的情況，現(xiàn)有的壓裂技術(shù)面臨許多新問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下兩方面： 1、現(xiàn)有壓裂工藝隔層的下限是2.0m，而薄差油層許多是臨近高含水層的儲(chǔ)層，由于隔層小于2.0m而不能采用現(xiàn)有壓裂技術(shù)進(jìn)行壓裂，否則有可能壓竄隔層導(dǎo)致油井含水上升。 2、薄差油層具有儲(chǔ)層物性差，數(shù)量多，在縱向上分散、跨距大，壓裂改造困難?，F(xiàn)有壓裂技術(shù)要求壓裂卡距小于40m，而薄差油層的目的油層在

3、縱向上分布并不規(guī)律，油層之間的跨距大于40m，如果對(duì)這些薄差層一層層分壓，效率低成本高，因而在實(shí)際生產(chǎn)中這些儲(chǔ)層沒(méi)有進(jìn)行壓裂改造，常規(guī)射孔后便投入開(kāi)發(fā)。但是由于很多這類滲透率只有20md的薄差層且沒(méi)有水驅(qū)能量，常規(guī)射孔并不能有效動(dòng)用這些薄差儲(chǔ)層的儲(chǔ)量。 因此研究了一套適用于薄差油層壓裂改造新技術(shù)，該技術(shù)能夠解放臨近高含水層的儲(chǔ)層，能夠解放因跨距大而損失的儲(chǔ)層，增加難采儲(chǔ)層的開(kāi)發(fā)價(jià)值提供有效的技術(shù)保障。 本文通過(guò)建立水平縫

4、壓裂施工過(guò)程中井眼及其附近基質(zhì)受力狀態(tài)的預(yù)測(cè)模型，應(yīng)用有限元軟件，完成水平裂縫的受力變形特征及其對(duì)附近基質(zhì)的影響分析，尤其對(duì)裂縫附近巖石和水泥環(huán)交界面連接狀態(tài)的影響計(jì)算分析。確定了隔層竄通的機(jī)理和平衡保護(hù)原理，界定了能夠保護(hù)的最小隔層厚度下限。據(jù)此，設(shè)計(jì)了幾種平衡保護(hù)壓裂工藝方案，研制了平衡保護(hù)封隔器、導(dǎo)壓平衡保護(hù)封隔器、平衡器、平衡噴砂器等配套工具，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了最小保護(hù)隔層厚度0.4m。同時(shí)研究一套滿足薄差層大跨距、高砂比、低替擠的可取