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中图分类号：TU311.41
文献标识码：B文章编号：1008-925X(2012)07-0095-02
摘要:
在低渗透油田的开发过程中，压裂技术成为低渗透油气田开采的主导工艺，在设计思想上也由单井增产措施的优化向区块压裂方案的优化、整体改造开发方案的优化发展。本文就整体压裂的基本特征和设计原则，谈谈整体压裂采油技术的设计内容和方法。
关键词:低渗透；整体压裂；优化设计
随着我国石油勘探和开发程度的深入，低渗透油田储量所占比例愈来愈大。低渗透油田的高效开发对迎接石油工业面临着严峻的挑战、缓解石油供需矛盾有着重要的作用。在低渗透油田开发方面，相当多的油井采不出、注入井注不进，形成低产低效的半瘫痪状态。同时相当多的低渗透油田储量仍然难以动用。油藏整体压裂的工作对象是从全油藏出发，就是将压裂缝长、缝宽、导流能力与一定延伸方位的水力裂缝置于给定的油藏地质条件和注采井网之中，然后反馈到油藏工程和油田开发方案中，从而优化井网、井距、井数及布井方位，以取得好的开发效果和效益。
1整体压裂采油技术概述
与单井压裂比较，油藏整体压裂具有如下特征：它立足于油藏地质、开发现状与开发要求，从宏观上对全油藏压裂作出规划部署，用来指导规范每一单井压裂的优化设计与现场施工；它以获得全油藏最大的开发与经济效益为目标，强调水力裂缝必须与注采井网达到最佳的匹配关系，在注水开发条件下提高全油藏的最终采收率。它是一项系统工程。需由多学科的渗透融合并与工程上各项配套技术进步相辅相成。它由研究、设计、实施与评价四个主要环节组成。四个环节不断循环深化。
2整体压裂采油技术的设计
油藏整体压裂经十余年的发展应用，至今已经形成了一套较为完善的技术体系。可表述为：压前油藏综合评价；压裂材料的评价优选；整体压裂方案的优化设计；水力裂缝的测试诊断；压后的效益评价。
2.1压前油藏综合评价。
水力压裂作为一项低渗透油藏改造措施，其直接对象是油藏。因此，整体压裂设计的第一项工作便是全面了解油藏地质特征，建立整体压裂的地质模型，使整体压裂设计建立在较为可靠的地质基础上。通过对油藏地质，就地应力场、开发与完井条件的综合分析研究，为方案设计提供必需的油藏背景材料，采集并确认准确可靠的设计参数，为制定方案做好准备，列出不同参数组合的数组，使其能够覆盖油藏的整体特征。
压前油藏综合评价的主要评价方法有：常规静态资料分析；岩心实验室试验；非常规的专项测试；现场试井、试油与试采。
2.2压裂材料的评价优选。
压裂材料的选择主要为选择适合所要压裂的地层和压裂施工的压裂液与支撑剂而进行的优化研究工作。对压裂液优选的基本准则平衡压裂液的流变性、滤湿性与压裂液伤害等诸因素的关系，达到能按设计安全施工和最大限度地减少对支撑裂缝与储集层的伤害，使压后获得最大净现值。压裂支撑剂优选的目的是取得与低渗油层优化匹配的支撑缝导流能力。利用典型曲线或在油藏模拟上计算压后增产量与采收率，然后用经济模型确定支撑剂及其导流能力的选择。
2.3整体压裂方案的优化设计。
依据压前油藏综合评价和压裂材料的评价优选两项研究结果，进行油藏整体压裂方案的设计工作。将具有一定支撑缝长、导流能力与方位的水力裂缝置于给定的油藏地质条件和开发井网（井网型式、井距、井数与布井方位）之中，借助水力裂缝、油藏和经济模型，使它们达到最佳的优化组合，并提出经努力可以实现的工艺措施，以保证油藏经整体压裂之后能够获得最大的开发和经济效益。对开发井网的优化结果要反馈给油藏工程方案和油田开发方案。
为了充分评价油藏储层的供给与产出能力、方案实施中应遵循的技术指标以及检验压后开发与经济效益，一个完整、优化的油藏整体压裂发难设计需要一套齐全、准确的设计参数。这些参数可归纳为四类：油气井参数，决定了压裂的施工条件；油层气参数，决定了整体压裂方案实施前后油藏的生产反映；压裂参数，决定了产生裂缝的几何尺寸与裂缝的导流能力；压裂经济参数，决定了投入与产出的关系。
2.4水力裂缝诊断。
水力裂缝诊断旨在使用多种测试技术确认方案实施后实际产生的裂缝的几何尺寸、导流能力与裂缝延伸方位与方案设计的符合程度。目的是为评价压裂效益，提高完善方案设计提供依据。需要注意，至今裂缝诊断技术虽有多种方法，但无一被公认为是最准确可靠的。因此，这项工作需在同一井层上，为同一目的进行不同方法的测试，经比较分析，确认它们的一致性与可信度。
确定裂缝高度是确定缝长和预测压后产量的关键。测试方法有井温测井、同位素测井、三维井下微地震波监测等。井下声波电视、地层微扫描、噪声测井及转子流量计测量等方法用于裸眼井，有一定的局限性。在这些测试方法中，井温测井法因其简单有效而得到普遍应用。也由于不可能每口压裂井都进行井温测井，因此，往往使用常规自然伽马测井资料来判断裂缝高度，同时，结合地应力剖面、三维数值模拟等方法来综合分析确定。
其一，压裂施工压力监测。压裂施工中使用压力监测装置测试井底净压力与时间的关系，可以定性得判断水力裂缝在储层中的延伸状况，可保证施工的顺利进行。
其二，压后压降曲线分析。根据压后压力降落与时间的关系，以典型图版拟合停泵压力至闭合压力这段的压降曲线，解出拟合压力，进而解出水力裂缝的全长、缝宽、压裂液综合滤失系数、压裂液效率、裂缝闭合时间与闭合压力等压裂参数；同时，结合地质资料可进一步求取储层的弹性模量、泊松比和断裂韧性等参数。以这些参数修正方案设计值，并作为压后评价的依据。
其三，实时模拟技术。实时模拟技术是指将压裂现场实时采集的压力数据与数值模拟预测的压力变化进行拟合，如两者基本一致，则说明方案设计的裂缝几何尺寸与实际产生的十分接近。
2.5压后评估。
压后评估是检验、分析方案实施后实际产生的效益与方案设计预计结果的符合程度。因此，应研究如何以更少的投入换取同一效果，或如何以同一投入获得更大的效益。如果方案设计与实际结果相差较大，则必须再次从油藏综合评价出发，逐段逐项地找出症结所在，并修正完善。
压后评估的一般研究方法是将压后不稳定试井资料与油藏模拟生产历史拟合来取得支撑缝半长、支撑缝导流能力以及油层有效渗透率；依据缝长与导流能力通过油藏模拟进行压后生产动态评估；将优化设计的预测结果、实际的生产效果与依据实际的缝长与导流能力再用油藏模拟计算的结果进行三者的比较，可以对已进行的压裂进行经济效益评估。
3结束语
一个完整而优化的油藏整体压裂方案由研究、设计、实施与评价四个主要环节并含有油藏综合评价、压裂材料的评价优选、方案的优化设计、方案实施与水力裂缝诊断以及压后效益评价等五项基本内容组成。在充分认识地质和开发条件的基础上，通过成熟的现代压裂技术，制定优化的整体压裂方案设计；在这一优化方案设计的指导下进行优化的压裂实施；并检验和评价设计与实施效果，以此，作为制定开发方案和改进后续压裂工作的依据。这样，在以上环节的不断循环深化的过程中，油藏整体压裂技术亦在不断地提高完善，并更好地完成各阶段中的开发任务。
参考文献
［1］万仁溥. 采油工程方案设计［M］. 北京：石油工业出版社，2012：210-241
［2］李道品. 低渗透油田高效开发决策论［M］. 北京：石油工业出版社，2010：191-196
［3］赵金洲. G43断块油藏整体压裂技术研究与应用［J］. 断块油气田，2010，17(5)：611-613
［4］张琪. 采油工程手册（下册）［M］. 北京：石油工业出版社，2010：87-88
文献标识码：B文章编号：1008-925X(2012)07-0095-02
摘要:
在低渗透油田的开发过程中，压裂技术成为低渗透油气田开采的主导工艺，在设计思想上也由单井增产措施的优化向区块压裂方案的优化、整体改造开发方案的优化发展。本文就整体压裂的基本特征和设计原则，谈谈整体压裂采油技术的设计内容和方法。
关键词:低渗透；整体压裂；优化设计
随着我国石油勘探和开发程度的深入，低渗透油田储量所占比例愈来愈大。低渗透油田的高效开发对迎接石油工业面临着严峻的挑战、缓解石油供需矛盾有着重要的作用。在低渗透油田开发方面，相当多的油井采不出、注入井注不进，形成低产低效的半瘫痪状态。同时相当多的低渗透油田储量仍然难以动用。油藏整体压裂的工作对象是从全油藏出发，就是将压裂缝长、缝宽、导流能力与一定延伸方位的水力裂缝置于给定的油藏地质条件和注采井网之中，然后反馈到油藏工程和油田开发方案中，从而优化井网、井距、井数及布井方位，以取得好的开发效果和效益。
1整体压裂采油技术概述
与单井压裂比较，油藏整体压裂具有如下特征：它立足于油藏地质、开发现状与开发要求，从宏观上对全油藏压裂作出规划部署，用来指导规范每一单井压裂的优化设计与现场施工；它以获得全油藏最大的开发与经济效益为目标，强调水力裂缝必须与注采井网达到最佳的匹配关系，在注水开发条件下提高全油藏的最终采收率。它是一项系统工程。需由多学科的渗透融合并与工程上各项配套技术进步相辅相成。它由研究、设计、实施与评价四个主要环节组成。四个环节不断循环深化。
2整体压裂采油技术的设计
油藏整体压裂经十余年的发展应用，至今已经形成了一套较为完善的技术体系。可表述为：压前油藏综合评价；压裂材料的评价优选；整体压裂方案的优化设计；水力裂缝的测试诊断；压后的效益评价。
2.1压前油藏综合评价。
水力压裂作为一项低渗透油藏改造措施，其直接对象是油藏。因此，整体压裂设计的第一项工作便是全面了解油藏地质特征，建立整体压裂的地质模型，使整体压裂设计建立在较为可靠的地质基础上。通过对油藏地质，就地应力场、开发与完井条件的综合分析研究，为方案设计提供必需的油藏背景材料，采集并确认准确可靠的设计参数，为制定方案做好准备，列出不同参数组合的数组，使其能够覆盖油藏的整体特征。
压前油藏综合评价的主要评价方法有：常规静态资料分析；岩心实验室试验；非常规的专项测试；现场试井、试油与试采。
2.2压裂材料的评价优选。
压裂材料的选择主要为选择适合所要压裂的地层和压裂施工的压裂液与支撑剂而进行的优化研究工作。对压裂液优选的基本准则平衡压裂液的流变性、滤湿性与压裂液伤害等诸因素的关系，达到能按设计安全施工和最大限度地减少对支撑裂缝与储集层的伤害，使压后获得最大净现值。压裂支撑剂优选的目的是取得与低渗油层优化匹配的支撑缝导流能力。利用典型曲线或在油藏模拟上计算压后增产量与采收率，然后用经济模型确定支撑剂及其导流能力的选择。
2.3整体压裂方案的优化设计。
依据压前油藏综合评价和压裂材料的评价优选两项研究结果，进行油藏整体压裂方案的设计工作。将具有一定支撑缝长、导流能力与方位的水力裂缝置于给定的油藏地质条件和开发井网（井网型式、井距、井数与布井方位）之中，借助水力裂缝、油藏和经济模型，使它们达到最佳的优化组合，并提出经努力可以实现的工艺措施，以保证油藏经整体压裂之后能够获得最大的开发和经济效益。对开发井网的优化结果要反馈给油藏工程方案和油田开发方案。
为了充分评价油藏储层的供给与产出能力、方案实施中应遵循的技术指标以及检验压后开发与经济效益，一个完整、优化的油藏整体压裂发难设计需要一套齐全、准确的设计参数。这些参数可归纳为四类：油气井参数，决定了压裂的施工条件；油层气参数，决定了整体压裂方案实施前后油藏的生产反映；压裂参数，决定了产生裂缝的几何尺寸与裂缝的导流能力；压裂经济参数，决定了投入与产出的关系。
2.4水力裂缝诊断。
水力裂缝诊断旨在使用多种测试技术确认方案实施后实际产生的裂缝的几何尺寸、导流能力与裂缝延伸方位与方案设计的符合程度。目的是为评价压裂效益，提高完善方案设计提供依据。需要注意，至今裂缝诊断技术虽有多种方法，但无一被公认为是最准确可靠的。因此，这项工作需在同一井层上，为同一目的进行不同方法的测试，经比较分析，确认它们的一致性与可信度。
确定裂缝高度是确定缝长和预测压后产量的关键。测试方法有井温测井、同位素测井、三维井下微地震波监测等。井下声波电视、地层微扫描、噪声测井及转子流量计测量等方法用于裸眼井，有一定的局限性。在这些测试方法中，井温测井法因其简单有效而得到普遍应用。也由于不可能每口压裂井都进行井温测井，因此，往往使用常规自然伽马测井资料来判断裂缝高度，同时，结合地应力剖面、三维数值模拟等方法来综合分析确定。
其一，压裂施工压力监测。压裂施工中使用压力监测装置测试井底净压力与时间的关系，可以定性得判断水力裂缝在储层中的延伸状况，可保证施工的顺利进行。
其二，压后压降曲线分析。根据压后压力降落与时间的关系，以典型图版拟合停泵压力至闭合压力这段的压降曲线，解出拟合压力，进而解出水力裂缝的全长、缝宽、压裂液综合滤失系数、压裂液效率、裂缝闭合时间与闭合压力等压裂参数；同时，结合地质资料可进一步求取储层的弹性模量、泊松比和断裂韧性等参数。以这些参数修正方案设计值，并作为压后评价的依据。
其三，实时模拟技术。实时模拟技术是指将压裂现场实时采集的压力数据与数值模拟预测的压力变化进行拟合，如两者基本一致，则说明方案设计的裂缝几何尺寸与实际产生的十分接近。
2.5压后评估。
压后评估是检验、分析方案实施后实际产生的效益与方案设计预计结果的符合程度。因此，应研究如何以更少的投入换取同一效果，或如何以同一投入获得更大的效益。如果方案设计与实际结果相差较大，则必须再次从油藏综合评价出发，逐段逐项地找出症结所在，并修正完善。
压后评估的一般研究方法是将压后不稳定试井资料与油藏模拟生产历史拟合来取得支撑缝半长、支撑缝导流能力以及油层有效渗透率；依据缝长与导流能力通过油藏模拟进行压后生产动态评估；将优化设计的预测结果、实际的生产效果与依据实际的缝长与导流能力再用油藏模拟计算的结果进行三者的比较，可以对已进行的压裂进行经济效益评估。
3结束语
一个完整而优化的油藏整体压裂方案由研究、设计、实施与评价四个主要环节并含有油藏综合评价、压裂材料的评价优选、方案的优化设计、方案实施与水力裂缝诊断以及压后效益评价等五项基本内容组成。在充分认识地质和开发条件的基础上，通过成熟的现代压裂技术，制定优化的整体压裂方案设计；在这一优化方案设计的指导下进行优化的压裂实施；并检验和评价设计与实施效果，以此，作为制定开发方案和改进后续压裂工作的依据。这样，在以上环节的不断循环深化的过程中，油藏整体压裂技术亦在不断地提高完善，并更好地完成各阶段中的开发任务。
参考文献
［1］万仁溥. 采油工程方案设计［M］. 北京：石油工业出版社，2012：210-241
［2］李道品. 低渗透油田高效开发决策论［M］. 北京：石油工业出版社，2010：191-196
［3］赵金洲. G43断块油藏整体压裂技术研究与应用［J］. 断块油气田，2010，17(5)：611-613
［4］张琪. 采油工程手册（下册）［M］. 北京：石油工业出版社，2010：87-88