華北束鹿凹陷泥灰?guī)r的主要特點有：①深井（4237. 5m)、高溫（146'C)、高壓（42MPa);②高泥質(zhì)含量（占巖石的15% ?22%),黏土礦物中運移礦物含量高（占黏土的54%?H%);③水平層理異常發(fā)育，并伴隨高角度縫洞；④基質(zhì)特低滲 (0.0087?0.022mD)，可動流體飽和度特低（12. 3%?18. 3%)。針對泥灰?guī)r儲集層特點，提出了水力壓裂技術(shù)系統(tǒng)：①新 型的“超級”瓜爾肢體系；②不同粒徑組合的高強度陶粒；③新型的小型測試壓裂技術(shù)；④新型的壓裂工藝參數(shù)優(yōu)化及施工 技術(shù)，如壓裂工藝參數(shù)的多級優(yōu)化技術(shù)、多裂縫控制技術(shù)等；⑤新型的壓裂后放噴及排液技術(shù)。將上述技術(shù)應用于晉古13 井，壓裂取得了理想的效果，初步形成了泥灰?guī)r儲集層的水力壓裂技術(shù)體系。
泥灰?guī)r儲集層是國內(nèi)外很少涉及的水力壓裂改造 領(lǐng)域，國外發(fā)表的相關(guān)文獻不多。中國石油勘探開發(fā) 研究院廊坊分院在泥灰?guī)r儲集層中實施酸化壓裂的井 層較多，但采用的酸化壓裂技術(shù)(如稠化酸多級注入閉 合裂縫酸化技術(shù)、乳化酸及硝酸粉末深度酸化壓裂改 造技術(shù)等[13])都是針對常規(guī)灰?guī)r的，對泥灰?guī)r改造的 效果都不盡人意。國內(nèi)對純灰?guī)r壓裂做了部分工作， 但都不系統(tǒng)[4’5]，有待進一步研究與完善。
華北束鹿凹陷的泥灰?guī)r油氣資源量達億噸級規(guī) 模，中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院與中國石油華 北油田公司勘探部合作，在華北束鹿凹陷的晉古13井 首次進行了水力壓裂的嘗試。在壓裂設計及施工中， 針對泥灰?guī)r儲集層的特點，采取了許多針對性的措施， 施工獲得了成功，由此開辟了泥灰?guī)r儲集層水力壓裂 的新領(lǐng)域。
取4188?4237m深度的3塊巖屑做核磁測試™， 基質(zhì)滲透率極低，為〇. 〇〇87?0. 022mD，同時測試的可 動流體飽和度也極低，僅為12. 3%?18. 3%(常規(guī)滲透 率巖心一般在80%以上），反映基質(zhì)孔喉發(fā)育極差。 1.1.5儲集空間復雜多變
有溶孔、層間縫、壓溶縫、構(gòu)造縫和構(gòu)造-溶蝕縫5 種儲集空間，且以裂縫為主，為孔隙-裂縫型儲集層。
由于含較多泥質(zhì)，且顆粒骨架主要為方解石，泥灰 巖巖石力學特征界于純灰?guī)r和純砂巖之間。在三軸條 件下，測試的彈性模量為27 620MPa，泊松比0. 23,應 力-應變曲線反映，泥灰?guī)r呈脆彈性特征。
壓裂液防濾失及降傷害難度大。主要對策有：① 0.149 mm粉陶降濾。它主要堆積在濾失大的天然裂 縫縫口處，對人工主裂縫幾乎無影響，且壓裂后在天然 裂縫中起支撐作用;②采用高黏度低傷害的“超級”瓜爾 膠壓裂液體系，其基液黏度可達102mPa • s以上，造壁 性濾失系數(shù)為7.54Xl(T4m/min°'5;③限壓不限排量施 工策略。提高排量的效果模擬見圖1，當排量增大時，需 用的前置液量減少。對探井而言，一般以動態(tài)比(支撐半 長與造縫半長比值)為75%?80%來確定前置液量。
儲集層應力、濾失及近井筒摩阻等參數(shù)未知。為 此，進行小型測試壓裂試驗。它具有5個作用：①求取 壓力與排量的對應關(guān)系；②通過三級臺階式降排量測 試分析，求近井筒摩阻，為支撐劑段塞技術(shù)提供設計依 據(jù);③通過壓力降落測試，求儲集層的綜合濾失系數(shù);④ 由于儲集層溫度較高，還具有降溫作用;⑤控制縫高。加 人0.149mm粉陶，并利用關(guān)井測壓降的機會，讓支撐劑 沉降縫底，從而在一定程度上阻止裂縫過度向下延伸，也 便于施工后期“限壓不限排量技術(shù)"的實施。
儲集層易出現(xiàn)多裂縫與“T”型縫。壓裂產(chǎn)生垂直 裂縫，而水平層理的異常發(fā)育，會使大部分壓裂液沿著 水平層理運移。為此，主要應用高黏度、高排量與縮短 射孔井段等措施，以瞬間在井筒內(nèi)積聚足夠高的壓力， 在垂向上起裂與延伸裂縫。
由于黏土含量高，遠井地帶可能呈現(xiàn)塑性特征。 對塑性地層，其施工壓力特性是早期高，后期低。只要 有足夠的前置液量和足夠的排量，造縫充分后，由于壓 實效應，其濾失會逐漸減少，因此，加砂期間的壓力反 而較低。但前提是務必有充足的造縫空間，否則，壓力 的上升要比脆彈性地層快。
儲集層高閉合應力、高濾失，加砂困難。為此，除了 應用低傷害的“超級”瓜爾膠體系外，還根據(jù)裂縫溫度場 的模擬結(jié)果，應用了以微膠囊破膠劑為主體的“雙元”破 膠體系，在施工后期仍按常規(guī)的楔形法追加過硫酸銨。
另外，在加砂后期，追加常規(guī)粒徑的高強度陶粒支 撐劑，并采取后期高砂比尾追封口的施工技術(shù)，以最大 限度地防止壓裂停泵后裂縫的繼續(xù)延伸，從而最大限 度地優(yōu)化裂縫的支撐剖面。
不間曲線代表不同時間進人裂縫的液 體，每段液體60m3，第1段至第13段分別代表液體進 縫時間是從早到晚。由圖9可見，大部分曲線或某條 曲線的很大一部分都顯示在80X：以下，說明在加砂后 期(從第9段開始），裂縫內(nèi)溫度大部分已低于80X：。 因此，在施工后期，由于大量冷壓裂液的進人，裂縫溫 度逐漸降低，因此，一要降低稠化劑濃度，以降低對導 流能力的傷害，二要增加破膠劑濃度，以增加壓裂液破 膠速度，為壓后返排提供有利的時機。
壓裂中采用了兩種支撐劑段塞技術(shù)，包括前置液 支撐劑段塞技術(shù)及攜砂液支撐劑段塞技術(shù)，兩種段塞 的技術(shù)細節(jié)略微有差別。
多層壓裂時，為了獲得合理的支撐剖面，壓裂后需 適當關(guān)井。因為：①溫度恢復較高，可加快裂縫內(nèi)壓裂 液的破膠;②不用考慮支撐劑的沉降（小粒徑支撐劑沉 降較慢）；③利用自然滲吸原理，不同滲透性小層可獲 得與其滲透性相對應的導流能力。
因泥灰?guī)r儲集層的濾失較嚴重，裂縫閉合時間短，大 部分支撐劑已被裂縫壁夾住，在壓裂液返排過程中，不易 被帶出裂縫而進人井筒，因此，裂縫不會發(fā)生吐砂現(xiàn)象。
考慮應力敏感和天然裂縫性質(zhì)，不同動液面下的 天然裂縫傳導特性變化見圖10。由圖可見，2000m動 液面是個拐點，動液面深度小于2000m時，裂縫無因次 導流能力下降較快，大于2000m后，下降趨勢趨于平 緩。因此，在剛開始抽汲時，一定要慢抽，建議每天動 液面下降不超過150m，以此控制液量；當超過2000m 后，應力敏感性影響大為減少，建議可適當快抽，每天 的動液面下降可控制在250m以內(nèi)。
泥灰?guī)r儲集層水平層理和各種縫隙發(fā)育，易誘發(fā) “T”型縫或各種復雜形態(tài)的裂縫，因而易出現(xiàn)早期砂 堵。因此，如有可能，現(xiàn)場應適時地提高排量。
①濾失突然增加（如遇大孔洞），存在潛在砂堵的 風險。采取的應急措施有：適當增加小型測試壓裂規(guī) 模；降砂比、降排量、反沖砂，再試擠（使用不交聯(lián)的線 性膠為好）。
②某臺泵車蹩壞。采取的措施是啟動備用設備。
③儀表顯示失靈。采取的措施是用人工計量（各 罐專人量液面，人工目測加砂量及保證通訊暢通等）。
④加砂中途地面管線刺漏。采取的措施是，緩慢 降排量，降砂比，換用線性膠和活性水替人，然后停泵 抓緊整改。
若壓裂后效果不好(如天然裂縫污染，壓裂后不出 液等），采取的措施是酸洗裂縫（閉合裂縫酸化），并關(guān) 井一段時間，然后再開井。
第二次停泵壓力降落測試壓力下降速度比第一次 還快。而第二次停泵在端部脫砂之后，停茱時裂縫充 填得非常飽滿，因此，停泵后的裂縫延伸距離可認為是 零，此時的壓力降落完全反映地層濾失的真實情況。
此外，第二次瞬時停泵壓力比第一次高lOMPa，這 也反映了儲集層的異常高濾失特征，而常規(guī)濾失的地 層兩次停泵壓力差值一般不超過3. OMPa。
此次壓裂施工在異常高應力、高濾失、高溫條件 下，成功加砂27. 7m3,反映了泥灰?guī)r儲集層壓裂在無 國內(nèi)外任何經(jīng)驗基礎上的成功和高水平。
綜上所述，可初步得出如下結(jié)論與建議。
針對泥灰?guī)r儲集層的特點，提出了水力壓裂的技 術(shù)系統(tǒng)，包括動靜態(tài)資料結(jié)合的壓前精細儲集層評價 技術(shù)、高黏度低傷害的“超級”瓜爾膠壓裂液和高強度 變粒徑組合的支撐劑技術(shù)、多功能小型測試壓裂技術(shù)、 防止多裂縫技術(shù)、壓裂施工參數(shù)的系統(tǒng)組合優(yōu)化技術(shù)、 科學的壓裂后管理策略及綜合配套措施（包括限壓不 限排量技術(shù)、兩種類型的支撐劑段塞技術(shù)、變稠化劑濃 度技術(shù)及嚴格系統(tǒng)的現(xiàn)場質(zhì)量控制技術(shù)等）。
在現(xiàn)場進行了國內(nèi)外首次泥灰?guī)r儲集層的水力壓 裂施工，取得了良好效果。這對華北束鹿凹陷億噸級 泥灰?guī)r油氣資源量而言，意義重大。
建議繼續(xù)深化對泥灰?guī)r儲集層縱橫向巖性與物性 的分布特征、巖石礦物學特征、巖石力學特征、儲集空 間特征、天然裂縫特征、孔喉結(jié)構(gòu)特征及可動流體飽和 度特征等進行全面深人的研究。在此基礎上，深人研 究泥灰?guī)r儲集層的水力裂縫起裂與延伸規(guī)律、含人工裂縫和各種縫洞的三重介質(zhì)的滲流機理及產(chǎn)量預測方 法研究，從而創(chuàng)新并完善泥灰?guī)r儲集層的水力壓裂技術(shù)體系。