秦闯
摘 要：根据奈曼油田的储层特点，确定以新井压裂投产、老井调层压裂、老井重复压裂为主要手段进行开发，所以压裂液、支撑剂既要满足油藏特点和工艺技术要求， 又要最大限度地减少压裂液对支撑裂缝导流能力的影响。本文介绍了压裂液配方优化技术，即压裂液配方要求、压裂液在适应温度方面的选择、压裂液配伍性、支撑剂选择等优化。
关键词：压裂液；支撑剂；优选技术
中图分类号： TE3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）10-163-2
1 油藏特征
奈曼凹陷位于内蒙古自治区通辽市奈曼旗境内，是辽河外围开鲁盆地西南侧的一个次级负向构造单元，勘探面积800km2，在九佛堂组均见到良好的油气显示。九佛堂组上段孔隙度主要分布在7%～23%之间，平均14%；渗透率主要分布在50×10-3μm2以下，平均12.2×10-3μm2；九下段储层孔隙度平均9.6%；渗透率10.6×10-3μm2，属于低孔特低渗储层。为了保持低渗油田产量的稳定，提高渗透率，改善导流能力，压裂成为奈曼油井主要增产措施，此项措施已被广泛应用于油田现场，取得了满意的效果，许多学者和油田工作人员为了使这项技术更加完善，仍在进行不断地探索和研究。
2 压裂液优选
2.1 压裂液配方性能要求
针对奈曼油田油藏埋藏分布特点和改造工艺要求，结合地层岩石矿物的敏感性实验，实现了配方稠化剂及添加剂优选和整体性能优化。该区块对液体体系性能要求如下：
a该油区储层埋藏跨度大，1300-2400m，井温由50-90℃，涵盖了低温、中温和高温三个体系。因此，要求压裂液携砂性能好，且具有良好的破胶返排性能。
b该储层属于低孔低渗储层，孔隙喉道小，毛管阻力高；要求压裂液具有好的助排性能，快速返排。
c储层粘土矿物总含量高，水敏性较强，要求优选优质的防膨剂或粘土稳定剂，防止粘土膨胀与微粒运移，最大限度地降低压裂液对储层的伤害。
d该储层低孔低渗，要求压裂液具有最大限度的低伤害特性，选用优质稠化剂，尽可能降低压裂液不溶物残渣而带来的伤害。
e压裂液具有低滤失特性，提高压裂液效率，控制滤失量确保压裂施工成功。
f压裂液具有较低的摩阻。要求压裂液具有适宜的延迟交联时间，以保证尽可能低的施工泵压和适当的施工排量。
g要求压裂液的添加剂之间、与地层流体和岩石的配伍性好。
2.2 压裂液体系研究
压裂液体系通过不断的完善改进，形成了适应奈曼油区压裂改造需求的低、中、高温压裂液体系，随着配液方式的改进，配液过程质量控制的加强，能够较好满足现场施工和储层改造需求。
a低温压裂液体系配方：0.40-0.44%HPG+0.20-0.25%FR-CL/LH-Ⅸ+0.03-0.10%HCHO+0.02-0.05%CO-DFO/LY-1+0.05-0.08%Na2CO3+0.02-0.03%WPJ- I
①交联时间：t=32s″（基液PH值：8.0-9.0）
②粘度：40-55mPa·s
③耐温性：60℃剪切80min后粘度52 mPa·s
④针对低温储层不利破胶的情况，破胶剂优选低温破胶活化剂+常规过硫酸铵的双元破胶剂体系
⑤破胶性能：试验温度55℃
b常规（中温）压裂液体系配方：0.44-0.47%HPG+0.20-25%FR-CL/LH-Ⅸ+0.03-0.10%HCHO+0.02-0.05%%CO-DFO/LY-1+0.08-0.10%Na2CO3+0.06%FR-HTCR/LH-I+0.015%WPJ-I
①交联时间：t=37s″（基液pH值：8.5-9.5 ）
②粘度：55-65mPa·s
③耐温乃剪切性能：85℃剪切60min后粘度50.2 mPa·s
④破胶性能：试验温度75℃
c高温压裂液体系
配方：0.47-0.50%HPG+0.20-0.25%FR-CL/LH-Ⅸ+0.03-0.10%HCHO+0.02-0.05%%CO-DFO/LY-1+0.10-0.12% Na2CO3+0.2%FR-HTCR/LH-I
①交联时间：t= 37s″（基液pH值：9.0-10.5 ）
②粘度：65-75mPa·s
③耐温乃剪切性能：110℃剪切122min后粘度74 mPa·s
④破胶性能：试验温度100℃
2.3 压裂液的配伍性检验
配伍性检验配方0.25%FR-CL/LH-Ⅸ+0.1%HCHO+0.05%CO-DFO/LY-1+ 0.2%FR-HTCR/LH-I+0.03%WPJ- I
用量筒量取500ml地层水放入1000ml烧杯里，先加入0.5mlHCHO，用玻璃棒搅拌均匀，无沉淀、无絮凝现象；再加入1.25mlFR-CL/LH-Ⅸ，用玻璃棒搅拌均匀，无沉淀，无絮凝现象；再加入0.25mlCO-DFO/LY-1，用玻璃棒搅拌均匀，溶液由无色变为浅白色，无沉淀、无絮凝现象；再加入1ml FR-HTCR/LH-I，用玻璃棒搅拌均匀，溶液呈浅红棕色，无沉淀、无絮凝现象；最后加入0.15gWPJ- I，用玻璃棒搅拌均匀，无沉淀、无絮凝现象。由上说明此体系配伍性能良好。
3 支撑剂的评价与优选
从压裂后生产周期的统计对比看，平均生产周期石英砂为435.86d，陶粒为平均生产周期276.7d，石英砂生产周期长于陶粒的主要原因是奈曼油田先期开发主要针对九上段，多采用石英砂，从两种支撑剂的平均周期来看，均能较好满足奈曼油区储层的改造需求。
闭合压力与支撑剂选择分析如下：
图1为油层中深与压裂停泵压力的关系，由曲线回归可以看到，在1200m至2100m左右停泵压力虽有变化，但趋势较为平缓，在2100m后，随储层深度增加，停泵压力上升趋势显着，停泵压力在一定程度上反映了储层闭合应力和地应力状况，可以初步认为2100m左右是奈曼油田地应力变化的结点，可为支撑剂的选择提供依据。考虑裂缝嵌入及长期导流影响，将2000m作为支撑剂选择的分界点是较为合适的，储层深度小于2000m的采用兰州石英砂，超过2000m的采用中密陶粒。
4 结论
①针对压裂开发和区块整体压裂要求压裂液和支撑剂在低成本投入下，既能满足油藏特点和工艺技术要求，又能最大限度地减少压裂液对支撑裂缝导流能力的影响的要求，提出了压裂液与支撑剂的优化设计技术。②压裂液优化设计技术至少应包括压裂液及其添加剂优选，压裂对温度适应优化、压裂液变组分配方配伍性能优化等不可缺少的内容。③根据室内实验结果，选择适应奈曼储层温度、破胶温度适合、配伍性良好的压裂液，根据地层深度、闭合压力选择支撑剂。
参 考 文 献
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