蘇里格氣田東區(qū)產(chǎn)層為石盒子組、山西組、本溪組、馬家溝組等 多層段儲(chǔ)集砂體，氣藏呈由東北向西南方向傾斜的單斜構(gòu)造，構(gòu)造平 緩，幅度5?I5m/km。產(chǎn)層埋藏淺（2900m~3000m)，盒8段砂體厚度 15m~30m，寬度10km?25km，平均孔隙度7.02%?12.62%，平均壓力 系數(shù)為0.86,是典型的低滲低壓氣藏。對(duì)此類儲(chǔ)層改造使用低傷害壓裂液體系會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的二次傷害現(xiàn)象'造成返排率低、儲(chǔ)層污染嚴(yán)重。因 此，使用低傷害工藝以減少儲(chǔ)層基質(zhì)滲透率和支撐裂縫傷害已經(jīng)成為蘇 東儲(chǔ)層改造的重要課題[2-5]。作為蘇里格壓裂新工藝、新技術(shù)試驗(yàn)田，統(tǒng) 計(jì)表明，到2012年底，西南井下在蘇東應(yīng)用新型低傷害工藝的措施井次 已達(dá)到公司壓裂任務(wù)井?dāng)?shù)的79.2%，而其中應(yīng)用較為成功的兩種新工藝 是超低濃度羥丙基瓜爾膠壓裂液體系和陰離子粘彈性表面活性劑體系 (VES)。
1.低傷害作用機(jī)理
超低濃度羥丙基瓜爾膠壓裂液屬于有機(jī)硼交聯(lián)體系，它的低傷害 機(jī)理在于使用高性能的新型交聯(lián)劑，在保證攜砂所需的足夠粘度基礎(chǔ) 上，能夠大幅度降低常規(guī)羥丙基瓜爾膠的使用濃度30-40%，通過(guò)降低 大分子濃度和水不溶物及殘?jiān)?，最終實(shí)現(xiàn)降低儲(chǔ)層傷害目的。
陰離子粘彈性表面活性劑低傷害機(jī)理在于（1)表面活性劑在鹽水 形成的膠束凝膠不含高分子，極大降低基質(zhì)及裂縫壁面吸附滯留傷害；
(2)新型陰離子表面活性劑與砂巖表面的負(fù)電性相斥，不易在砂巖表面 吸附，很難進(jìn)入砂巖及其填隙物的孔喉，還可有效防止陽(yáng)離子表面活性 劑可能造成的潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)。
2.技術(shù)特征
2.1液體配方
(1)低濃度體系：1.0%KCl+0.33%CJ2 —6 (羥丙基胍膠） +0.1%CJSJ—3 (殺菌劑）+0.3%C〇P—3 (粘土穩(wěn)定劑）+0.5%YFP—2
(起泡劑）+0.5%RGJ—1 (潤(rùn)濕改善劑）+0.3%TJ—1 (調(diào)節(jié)劑）+JL—9 (交聯(lián)劑)
(2)VES體系：3.5%ZC增稠劑+3.0%ZR助溶劑+6%KCl
2.2導(dǎo)流能力
壓裂施工過(guò)程中壓裂液的濾餅和破膠后產(chǎn)生的殘?jiān)鼤?huì)對(duì)裂縫內(nèi)支 撐劑的導(dǎo)流能力產(chǎn)生影響，在這里選用20-40目支撐劑，10kg/m2鋪砂 濃度，分別加入250mlHPG濃度0.5%。的常規(guī)壓裂液、250mlHPG濃度
0.33%低濃度壓裂液或250ml3.5%VES,不考慮嵌入情況，測(cè)試支撐劑 的導(dǎo)流能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1。
80|8.54|11.54|14.03|59.31|79.97|97.23
試驗(yàn)結(jié)果表明隨著閉合壓力的增加，瓜爾膠壓裂液的導(dǎo)流能力下 降很快。壓裂液殘?jiān)膫?，?dǎo)致了支撐劑導(dǎo)流能力明顯的降低。
2.3巖芯傷害
3.應(yīng)用
從設(shè)計(jì)參數(shù)、過(guò)程控制、措施效果三個(gè)方面對(duì)兩種低傷害壓裂液體 系的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。
3.1設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)砂比：參數(shù)優(yōu)選主要與目的層的儲(chǔ)層品位相關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)未考 慮液體體系的影響，主力產(chǎn)層盒8平均砂比最高到28%，山1與山2分別為 25%、23%。
(2)前置液比：由于陰離子型清潔壓裂液不含高分子聚合物，液體 效率偏低，前置液比設(shè)置為40%，高于常規(guī)體系和低濃度體系3-4個(gè)百 分點(diǎn)，而低濃度與常規(guī)體系前置液比基本相同。
(3)管內(nèi)摩阻：從表3可以看出，在相同泵注環(huán)境下，三種體系的沿 程摩阻系數(shù)存在如下關(guān)系：5VES>5低濃度>5常規(guī)。
⑷泵注排量：考慮到蘇東產(chǎn)層薄，多有含水氣層，為控縫高多采 用變排量泵注工藝，同時(shí)為提高液體效率，增強(qiáng)工作液攜砂能力，兩種 低傷害體系排量設(shè)置都較常規(guī)體系為高。
(5)小結(jié)：三種工藝設(shè)計(jì)規(guī)模相當(dāng)，而VES體系擁有最好的泵注環(huán) 境。
(1)常規(guī)體系現(xiàn)場(chǎng)工藝最成熟，控制措施相對(duì)簡(jiǎn)單，成功率最高， 統(tǒng)計(jì)12井次加砂壓裂施工，一次成功率100%。
(2)低濃度體系現(xiàn)場(chǎng)控制要點(diǎn)在于液體配制質(zhì)量控制，統(tǒng)計(jì)20井 次試驗(yàn)井中砂堵2井次，且都存在不同程度壓裂液粘度下降的現(xiàn)象。
(3)VES體系控制要點(diǎn)在于KCL液與表面活性液同等速率注入， 由于現(xiàn)場(chǎng)工藝控制難度相對(duì)較大，低壓控制一旦不到位，就會(huì)出現(xiàn)泵壓 陡升陡降、泵車上水不足等現(xiàn)象，施工成功率80%。
表4過(guò)程控制要點(diǎn)
項(xiàng)目過(guò)程控制難點(diǎn)施工成功率
常規(guī)體系/100%
低濃度液體配制質(zhì)量90%
陰離子雙工作液等速率注入80%
3.3措施效果
(4)從現(xiàn)場(chǎng)控制措施成功率來(lái)看，低傷害體系應(yīng)用成熟度仍不如 常規(guī)體系，而低濃度羥丙基體系優(yōu)于陰離子表面活性劑體系。
表5低濃度體系措施效果表
序號(hào)井號(hào)加砂規(guī)模測(cè)試無(wú)阻流量返排率排液周期備注
(m3)(x104m3/d)(%)(天）
試驗(yàn)井196.02.9839
2試驗(yàn)井219.06.281.35
3試驗(yàn)井371.210.2580.26
4試驗(yàn)井477.81.281.37
5試驗(yàn)井530.63.8808
6試驗(yàn)井687.86.480.610
7試驗(yàn)井789.51.581.87
8試驗(yàn)井8101.45.2480.67
9試驗(yàn)井971.8683.35
10試驗(yàn)井10110.7/產(chǎn)水18
11試驗(yàn)井1134.23.880.98
12試驗(yàn)井12123.44281.58
13試驗(yàn)井1354.01.580.88
14試驗(yàn)井1471.82.381.111氣舉
15試驗(yàn)井1580.221.380.39抽汲
平均758.081.58.4
(>>上接147頁(yè))
表6陰離子表面活性劑體系措施效果表
序號(hào)井號(hào)加砂規(guī)模測(cè)試無(wú)阻流量返排率排液周期備注
(m3)(x104m3/d)(%)(天）
試驗(yàn)井1251.281.25
2試驗(yàn)井2607.6780.410
3試驗(yàn)井351.712.581.88
4試驗(yàn)井461.35.5679.314
5試驗(yàn)井530.64.672.16
6試驗(yàn)井661.510.381.722抽汲
7試驗(yàn)井756.4/產(chǎn)水/抽汲
8試驗(yàn)井886.810.681.85
9試驗(yàn)井9116.43.578.112氣舉
10試驗(yàn)井1082.12.6481.36抽汲
平均635.979.78.8
表7常規(guī)壓裂液體系措施效果表
序號(hào)井號(hào)加砂規(guī)模測(cè)試無(wú)阻流量返排率排液周期備注
(m3)(x104m3/d)(%)(天）
常規(guī)井1500.86857
2常規(guī)井26211.4738
3常規(guī)井383.0412.8759
4常規(guī)井435.41.8838
5常規(guī)井544.22.8481.59
6常規(guī)井661.40.56產(chǎn)水17氣舉
平均565.0480.59.7
4.結(jié)論
表3施工中后張法預(yù)應(yīng)力梁反拱值設(shè)置
跨徑（m)253030.5
反拱值（cm)1.4~1.61.6~1.71.7~2.0
4.橋面高程控制
根據(jù)措施效果表(表5-表7)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析表明：
(1)低濃度體系：試驗(yàn)20井次，累計(jì)加砂1119m3,測(cè)試無(wú)阻流量合 計(jì)達(dá)114.4x104m3/d，平均每方支撐劑提供產(chǎn)能0.102x104m3/d;返排 率81.5%,排液周期8.4天；
(2)VES體系：試驗(yàn)10井次，累計(jì)加砂631m3,測(cè)試無(wú)阻流量合計(jì) 58.6x104m3/d，平均每方支撐劑提供產(chǎn)能0.0928x104m3/d，返排率 79.7%，排液周期8.8天;
(3)常規(guī)體系：統(tǒng)計(jì)6井次，累計(jì)加砂336m3,測(cè)試無(wú)阻流量合計(jì) 30.3x104m3/d，平均每方支撐劑提供產(chǎn)能0.0901x104m3/d，返排率 80.5%,排液周期9.7天;
(4)無(wú)論壓后返排，還是增產(chǎn)效果，低傷害體系要強(qiáng)于常規(guī)體系， 低濃度羥丙基胍膠體系強(qiáng)于清潔壓裂液。而VES體系的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用還存 在一定的缺陷：一是KCL液與表面活性液同等速率注入精度不高，常 出現(xiàn)因混合不均引起的質(zhì)量問(wèn)題，影響造縫效果；二是凝膠遇油氣水破 膠，但對(duì)于干氣藏來(lái)說(shuō)，其近井段的破膠效果還甚不理想。
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