[00132636]鄂尔多斯盆地浅层致密油高效开发压裂关键技术及工业化应用

致密油气藏被称为是21世纪最有希望而又最现实的重要油气勘探开发领域,也是保障我国能源安全的重要战略接替。国家新一轮油气资源评价显示,我国可采石油资源中,致密油约占2/5,占比近半,潜力巨大。鄂尔多斯盆地浅层多以致密油藏为主,具有地质条件复杂,储层致密,孔喉结构差等特点,导致勘探开发难度高,常规油井开发稳产时间短,递减快,产量低,油田稳产困难较大。水平井开发及大规模水力压裂是最有效的开发手段之一。本项目针对本区浅层致密油高效开发压裂配套关键技术缺泛的现状,联合院校发明了新一代新型滑溜水减阻剂压裂液,在大量分析研究致密油、页岩油水平井压裂工艺参数和产量效果的基础上,通过大数据分析和一体化模拟,优化形成了适用于本区的水平井大液量大排量低砂比滑溜水减阻剂分段压裂技术体系。 1、创新点及研究成果 （1）发明了新一代新型纳米滑溜水压裂液,不含油相高效速溶低摩阻的滑溜水压裂液体系减阻剂以及页岩油气用滑溜水压裂高效乳态快速水溶减租剂。发明了能实现保护储层、保护环境的“双保”滑溜水压裂液用纳米乳液减阻剂,可在15s内完全溶解,不含任何与压裂液的其它成分。减阻剂分子直径仅50纳米,远低于其它产品的20000纳米,易进出致密微孔道,生物毒性指标与自来水相当,减阻率可达到80%以上,人造岩心渗透率恢复值可达90%以上。优化减阻剂分子构成,引入抗盐单体,广谱抗盐,适用于用高矿化度地层水、采油污水和压裂返排液重复利用,复配压裂液,突破了复杂水质配液的技术难题,充分利用污水循环,解决了淡水资源匮乏地区水原不足的问题。水平井平均单井返排液1600m3,液量大,基于返排液体系水质的认知,将水平井压裂返排液体系进行压裂井场存水罐简单沉降去油即可进入下一口井或者下一井场的洗井、压裂施工作业。现已循环利用压裂返排液15000m3,综合节约费用218万元。 （2）形成了全新的低粘压裂液、冲量携砂、动能造缝与先导性增能驱油同步,兼具压裂-增能-渗吸-吞吐-驱替一体化提高采收率机理的压裂工艺技术。打破了传统压裂靠粘度携砂、封堵大孔道降滤失憋压造缝、破胶脱砂、返排求产的技术路线。开创了靠低粘（≤5mPa·s）低阻（减阻率≥80%）低界面张力（≤10－3）压裂液、大排量冲量携砂（≥10m3/min,0.3m3/min/孔）、动能造缝、无需破胶、闷井投产的全新工艺路线。低粘纳米减阻剂在大液量、大排量双重作用下,以极低的能量损失,充分进入微孔道,对孔道形成类似水刀切割的水力冲刷,利用富余的液量和能量破开地层,因此改造SRV更为充分和高效。大量液体随压裂进入储层,有效增加提升了地层能量,在闷井期间,液体在压力驱动和毛管力渗吸双重作用下进一步进入微孔道,其低界面张力有效改善了油水流动性,提高了洗油、驱油效率。由于压裂增能、闷井能量扩散,远井地带压力逐步提升。投产后,近井地带随开井放喷,形成泄压区,远井地带油气在高压推动下,向近井地带流动,过程产生吞吐+驱替的复合作用。 （3）形成了配套的低砂比（＜15%）、无段间距、多粒径支撑剂（40-70、30-50、20-40目三级）多级阶梯段塞加砂、返排液重复利用的压裂工艺技术组合。为达到即满足现场施工安全可靠,又能形成压裂孔道的有效支撑,利用大数据分析和数模动态模拟技术,将本区砂比优化确定在15%以内,且采用三级支撑剂、多级阶梯段塞加砂工艺体系组合,实践验证,形成了“压的开、携的进、冲的远、留的下、支的住”的新型低粘体系裂缝改造加砂工艺技术方案。有效保障了微裂缝、支裂缝、主裂缝的分级填充支撑,有利于形成连续有效地渗流通道。结合微地震裂缝监测实践,全面取消段间距,优化短簇间距,有效提升了油层改造程度。且返排液可多组合方式重复利用,效益突出。 2、推广应用情况 项目研究成果在陕北致密油藏大规模高效开发中发挥引领作用。水平井共实施8口,平均单井初周月日产油14.1t,单井平均生产491天、产油4629t,平均日产10.8t。年增收4097万元,万吨产能投资大幅下减,低至2949万元,投资回收期仅1.5年、区域经济开发极限降至25美元。延长油田股份有限公司产能建设效益排序,我厂位列前茅,得益于此,该技术成果目前已在公司推广应用。 该成果已授权中国发明专利2项,美国发明专利2项,授权中国实用新型专利7项,受理中国发明专利2项,软件著作权4项,发表论文7篇。核心内容之一《大液量大排量低砂比滑溜水分段压裂研究与应用》2020年获得延长油田股份有限公司科学技术一等奖,陕西延长石油（集团）有限责任公司科技成果一等奖。