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【摘要】跃进油田东高点基岩储量预测比较困难，而基岩风化壳主要以裂缝层储油为主；水力喷射压裂技术是利用水射流的独特性质进行储层改造的新技术，其具有不使用任何机械密封装置即可实现一段或多段分层压低渗透油藏直井和水平井。采用水力喷射对基岩进行压裂，通过实验和现场对压裂液、支撑剂、管柱组合等进行优化，使其适合于改造基岩储层，提高单井产量。
【关键词】 基岩？水力喷射？压裂液？现场施工
1 地质概况
跃进油田油层岩性以粉砂岩和细砂岩为主，主要含油层系为第三系上新统下油砂山组（N21）、中新统上干柴沟组（N1）、渐新统下干柴沟组（E31）三套地层。储层物性较好，平均孔隙度19.26%，平均渗透率193.39×10-3μm2，且N21、N1油藏物性比E31油藏好。而处于跃井油田的东高点油田基岩整体形状呈贝壳状，向西南方向倾没，上与跃乐河组不整合接触的花岗岩基底，受断层分割严重。目前基岩钻遇最大厚度320米，展布面积约1.0 Km2，构造高部位埋深1690米，构造低部位埋深2150米，为灰白色、褐灰色花岗岩。落实基岩生产井的生产情况，圈定基岩含油面积为0.2Km2，裂缝层平均厚度124 m，基岩风化壳具有较大潜力。
2 水力喷射原理
随着油田开发的不断深入，开发难度相应的越来越大，常规压裂酸化增产措施有时难以取得好的效果。水力喷枪是通过将压力能转换为动能，将油管流体加压后经喷嘴喷射而出的高速射流（喷嘴喷射速度大于190 m/ s） 在地层中射流成缝的装置。射流作用在喷射通道中形成增压（P增压），环空中泵入流体增加环空压力（ P环空）产生裂缝条件：P增压+P环空≥P破裂
整个过程与水力喷射泵作用十分相似，每一个射孔孔道就形成了“射流泵”。根据Bernoulli方程，射流出口附近的流体速度最高，压力最低，流体不会“漏到”其它地方。环空的流体则在压差作用下被吸入地层，维持裂缝的延伸，通过环空注入液体使井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下，射流出口周围流体速度最高，其压力最低，环空泵注的液体在压差作用下进入射流区，与喷嘴喷射出的液体一起被吸入地层，驱使裂缝向前延伸，因井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下，压裂下一层段时，已压开层段不再延伸，因此，不用封隔器与桥塞等隔离工具，实现自动封隔。通过拖动管柱，将喷嘴放到下一个需要改造的层段，可依次压开所需改造井段。
它能够高速的冲击套管和岩石，并对其产生切割作用，是为常规的依靠射孔弹或聚能弹穿透套管和进入底层的射孔和割缝处理补充了一种新的手段。
3 压裂液及支撑剂评价优选
3.1 压裂液体系的选择
目前该油田使用的压裂液体系主要有油基压裂液，乳化压裂液，清洁压裂液，水基压裂液（羟丙基胍胶）等。基岩油藏储层属于低温低水敏地层，通过室内试验选择了水基压裂液（羟丙基胍胶）作为基岩油藏压裂的工作液，下表1列出了几种压裂液性能对比效果。
3.2 压裂液配方体系优化
在压裂液添加剂的筛选的基础上，通过大量的室内配方研究，筛选出适合基岩油藏储层压裂液配方体系：
3.2.1？水基压裂液配方体系
基液：0 . 6 %羟丙基胍胶+1%KCL+1.0%CH-5助排破乳剂+0.1%HCH0杀菌剂+0.05%Na2CO3+0.12%NaHCO3+0.06% NaOH+0.5%CH-99温度稳定剂+0.02%消泡剂
交联液： CH-9有机硼交联剂
交联比：100∶1↑1.5↑2
原胶PH值：10-10.5
在混砂车上追加NBA-101胶囊破胶剂和过硫酸铵。
3.2.2？支撑剂类型选择
首先对油田使用过的三种陶粒进行筛析，然后进行试验评价，经过筛析结果表明，在较高闭合压力下，阳泉中密度陶粒和贵州林海高密度陶粒有很好的抗破碎能力和较高的导流能力。
3.2.3？支撑剂沉降速度试验分析
根据支撑剂的性能参数，进行支撑剂的沉降速度试验，确定不同支撑剂在压裂液中的沉降速度，从而确定在不同的施工排量下，支撑剂在裂缝中可能发生的沉降，防止压裂过程中因支撑剂的沉降发生的砂堵现象。由实验表明，贵州林海高密高强陶粒密度大，沉降速度快，因此，选择阳泉中密高强陶粒作为支撑剂。通过支撑剂室内评价和分析，基岩油藏储层施工选用了阳泉中密高强陶粒作为支撑剂，能满足施工要求。
4 压裂管柱优化
2008年以前，该油田采用的压裂管柱为：油管+反循环阀（投杆憋压式）+Y241型酸压封隔器（带锚）+坐封滑套（含球篮），见图1。现压裂管柱优化为：油管+水力锚+反循环阀（套管憋压连通式）+Y241型酸压封隔器（无锚）+坐封滑套（含球篮，两级出液通道），见图1。改进后的管柱组合有如下优点：
（1）两级出液通道球篮的采用，降低了压裂管柱的摩阻，增加了出液通道，减少了因井筒脱砂而造成的砂堵事故的发生。
5 现场施工5.1 跃II255井
跃Ⅱ255井于1994年投产试油，基岩风化壳层段试油效果较好。目前该井层调后产液7.0t/d ，产油0.5t/d，综合含水92.88%。卡泵停井，截止到2012年12月底，该井累计产油2.3589万吨，累计产水2.8109万方。
拟对该井的①1732.0-1737.5m、②1760.0-1770.0m井段进行补孔作业，对①1732.0-1744.0m、②1760.0-1770.0m三个小层分层压裂作业，以改善渗流孔道，提高单井产能。
5.1.1？跃II255相关数据
（1）地质数据（表2）
（2）完井套管数据（表3）
（3）压裂井段录井数据（表4）5.1.2？措施分段射孔方案 本次改造射孔井段为三段：用水力喷射射孔，选用水力喷砂射孔+压裂联作。
第一段对1740.5-1742.5m射孔，相位120o射孔，6孔；
第二段对1764.0-1766.0m射孔，相位120o射孔，6孔；5.1.3？施工参数
（1）油管排量
根据该井井身结构及地层参数，经过专门的计算和反复调整喷射工具、喷嘴参数，预计泵速1.8-2.1m3/min下，过喷嘴压差40MPa这样一个合理的值。
（2）环空排量
根据油管排量，设计环空排量为1.0m3/ min-1.2m3/min。
（3）油管井口最大压力
根据以上射孔参数预计油管井口最大压力60MPa 。
（4）水马力计算
油管水马力：水马力约为2900hhp
考虑安全系数1.5来计算，油管泵注需要
4400hhp
环空水马力：环空井口最大压力
=27MPa
环空排量 = 1.2m3/min
HHP =735hhp
考虑安全系数环空泵注需要1100hhp
5.1.4？喷射工具
每只喷枪均安装6×φ5mm的喷嘴组合，喷嘴120°螺旋布置，工作压差不得超过50MPa。如图2.
此次施工第一层施工破裂压力21.00MPa，第二层破裂压力13.10MPa，最高施工压力60.70MPa，最大排量3.02m3/min，共加砂54.00m3，平均砂比14.77%，净液量478.41m3。
该井施工前产液7.0t/d ，产油0.5t/d，综合含水92.88%，施工后该井日产液 14 t/d，含水8.8%，含油36.6% 。
6 结论及建议
6.1 结论
（1）第一段对1740.5-1742.5m，第二段对1764.0-1766.0m射孔，等小层压裂后均见到了较好的增油效果，基岩风化壳具有较大潜力。
（2）油藏破裂压力高，施工难度大，通过补射压裂层，降低了施工压力，加大了施工规模。
（3）从室内实验及现场施工验证，所选用的交联压裂液体系耐温耐剪切性能好，携砂能力强，能满足基岩风化壳油藏的压裂施工。
（4）筛选的阳泉中密度高强度陶粒支撑剂在高闭合压力下仍能保持较高的导流能力，适合油藏物性。
（5）压裂管柱采用了套管憋压式反循环阀，互换了反循环阀和水力锚的位置。优化后的压裂管柱解封解卡容易，可减少事故的发生，通过现场施工得到的到了验证。
（6）说明该工艺技术适合基岩油藏这种复杂岩性的储层改造。6.2 建议
（1）二层分段压裂取得了较好的增油效果，说明该基岩油藏有增油潜力，可进一步加大基岩的压裂措施。
（2）进一步优化加砂程序，使支撑剂在裂缝内的分布更加适合裂缝状态，尤其是高砂比段支撑剂量的控制。
参考文献
[1] 田守螬，李根生，黄中伟，等.水力喷射压裂机理与技术研究进展[J].石油钻采工艺，2008，30（1）：58-62
[2] 翁定为，胥云，李阳，等.大丰油区重复压裂技术研究[J].石油钻采工艺.20l0，32（2）：75-79
[3] 马晖.水平井压裂产能预测方法研究与应用[J].油气田地面工程，2009，28（5）：8一l0
作者简介
李松涛，（1970-），大学本科，采油工程师，青海油田采油一厂，现从事油气田开发。
【关键词】 基岩？水力喷射？压裂液？现场施工
1 地质概况
跃进油田油层岩性以粉砂岩和细砂岩为主，主要含油层系为第三系上新统下油砂山组（N21）、中新统上干柴沟组（N1）、渐新统下干柴沟组（E31）三套地层。储层物性较好，平均孔隙度19.26%，平均渗透率193.39×10-3μm2，且N21、N1油藏物性比E31油藏好。而处于跃井油田的东高点油田基岩整体形状呈贝壳状，向西南方向倾没，上与跃乐河组不整合接触的花岗岩基底，受断层分割严重。目前基岩钻遇最大厚度320米，展布面积约1.0 Km2，构造高部位埋深1690米，构造低部位埋深2150米，为灰白色、褐灰色花岗岩。落实基岩生产井的生产情况，圈定基岩含油面积为0.2Km2，裂缝层平均厚度124 m，基岩风化壳具有较大潜力。
2 水力喷射原理
随着油田开发的不断深入，开发难度相应的越来越大，常规压裂酸化增产措施有时难以取得好的效果。水力喷枪是通过将压力能转换为动能，将油管流体加压后经喷嘴喷射而出的高速射流（喷嘴喷射速度大于190 m/ s） 在地层中射流成缝的装置。射流作用在喷射通道中形成增压（P增压），环空中泵入流体增加环空压力（ P环空）产生裂缝条件：P增压+P环空≥P破裂
整个过程与水力喷射泵作用十分相似，每一个射孔孔道就形成了“射流泵”。根据Bernoulli方程，射流出口附近的流体速度最高，压力最低，流体不会“漏到”其它地方。环空的流体则在压差作用下被吸入地层，维持裂缝的延伸，通过环空注入液体使井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下，射流出口周围流体速度最高，其压力最低，环空泵注的液体在压差作用下进入射流区，与喷嘴喷射出的液体一起被吸入地层，驱使裂缝向前延伸，因井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下，压裂下一层段时，已压开层段不再延伸，因此，不用封隔器与桥塞等隔离工具，实现自动封隔。通过拖动管柱，将喷嘴放到下一个需要改造的层段，可依次压开所需改造井段。
它能够高速的冲击套管和岩石，并对其产生切割作用，是为常规的依靠射孔弹或聚能弹穿透套管和进入底层的射孔和割缝处理补充了一种新的手段。
3 压裂液及支撑剂评价优选
3.1 压裂液体系的选择
目前该油田使用的压裂液体系主要有油基压裂液，乳化压裂液，清洁压裂液，水基压裂液（羟丙基胍胶）等。基岩油藏储层属于低温低水敏地层，通过室内试验选择了水基压裂液（羟丙基胍胶）作为基岩油藏压裂的工作液，下表1列出了几种压裂液性能对比效果。
3.2 压裂液配方体系优化
在压裂液添加剂的筛选的基础上，通过大量的室内配方研究，筛选出适合基岩油藏储层压裂液配方体系：
3.2.1？水基压裂液配方体系
基液：0 . 6 %羟丙基胍胶+1%KCL+1.0%CH-5助排破乳剂+0.1%HCH0杀菌剂+0.05%Na2CO3+0.12%NaHCO3+0.06% NaOH+0.5%CH-99温度稳定剂+0.02%消泡剂
交联液： CH-9有机硼交联剂
交联比：100∶1↑1.5↑2
原胶PH值：10-10.5
在混砂车上追加NBA-101胶囊破胶剂和过硫酸铵。
3.2.2？支撑剂类型选择
首先对油田使用过的三种陶粒进行筛析，然后进行试验评价，经过筛析结果表明，在较高闭合压力下，阳泉中密度陶粒和贵州林海高密度陶粒有很好的抗破碎能力和较高的导流能力。
3.2.3？支撑剂沉降速度试验分析
根据支撑剂的性能参数，进行支撑剂的沉降速度试验，确定不同支撑剂在压裂液中的沉降速度，从而确定在不同的施工排量下，支撑剂在裂缝中可能发生的沉降，防止压裂过程中因支撑剂的沉降发生的砂堵现象。由实验表明，贵州林海高密高强陶粒密度大，沉降速度快，因此，选择阳泉中密高强陶粒作为支撑剂。通过支撑剂室内评价和分析，基岩油藏储层施工选用了阳泉中密高强陶粒作为支撑剂，能满足施工要求。
4 压裂管柱优化
2008年以前，该油田采用的压裂管柱为：油管+反循环阀（投杆憋压式）+Y241型酸压封隔器（带锚）+坐封滑套（含球篮），见图1。现压裂管柱优化为：油管+水力锚+反循环阀（套管憋压连通式）+Y241型酸压封隔器（无锚）+坐封滑套（含球篮，两级出液通道），见图1。改进后的管柱组合有如下优点：
（1）两级出液通道球篮的采用，降低了压裂管柱的摩阻，增加了出液通道，减少了因井筒脱砂而造成的砂堵事故的发生。
5 现场施工5.1 跃II255井
跃Ⅱ255井于1994年投产试油，基岩风化壳层段试油效果较好。目前该井层调后产液7.0t/d ，产油0.5t/d，综合含水92.88%。卡泵停井，截止到2012年12月底，该井累计产油2.3589万吨，累计产水2.8109万方。
拟对该井的①1732.0-1737.5m、②1760.0-1770.0m井段进行补孔作业，对①1732.0-1744.0m、②1760.0-1770.0m三个小层分层压裂作业，以改善渗流孔道，提高单井产能。
5.1.1？跃II255相关数据
（1）地质数据（表2）
（2）完井套管数据（表3）
（3）压裂井段录井数据（表4）5.1.2？措施分段射孔方案 本次改造射孔井段为三段：用水力喷射射孔，选用水力喷砂射孔+压裂联作。
第一段对1740.5-1742.5m射孔，相位120o射孔，6孔；
第二段对1764.0-1766.0m射孔，相位120o射孔，6孔；5.1.3？施工参数
（1）油管排量
根据该井井身结构及地层参数，经过专门的计算和反复调整喷射工具、喷嘴参数，预计泵速1.8-2.1m3/min下，过喷嘴压差40MPa这样一个合理的值。
（2）环空排量
根据油管排量，设计环空排量为1.0m3/ min-1.2m3/min。
（3）油管井口最大压力
根据以上射孔参数预计油管井口最大压力60MPa 。
（4）水马力计算
油管水马力：水马力约为2900hhp
考虑安全系数1.5来计算，油管泵注需要
4400hhp
环空水马力：环空井口最大压力
=27MPa
环空排量 = 1.2m3/min
HHP =735hhp
考虑安全系数环空泵注需要1100hhp
5.1.4？喷射工具
每只喷枪均安装6×φ5mm的喷嘴组合，喷嘴120°螺旋布置，工作压差不得超过50MPa。如图2.
此次施工第一层施工破裂压力21.00MPa，第二层破裂压力13.10MPa，最高施工压力60.70MPa，最大排量3.02m3/min，共加砂54.00m3，平均砂比14.77%，净液量478.41m3。
该井施工前产液7.0t/d ，产油0.5t/d，综合含水92.88%，施工后该井日产液 14 t/d，含水8.8%，含油36.6% 。
6 结论及建议
6.1 结论
（1）第一段对1740.5-1742.5m，第二段对1764.0-1766.0m射孔，等小层压裂后均见到了较好的增油效果，基岩风化壳具有较大潜力。
（2）油藏破裂压力高，施工难度大，通过补射压裂层，降低了施工压力，加大了施工规模。
（3）从室内实验及现场施工验证，所选用的交联压裂液体系耐温耐剪切性能好，携砂能力强，能满足基岩风化壳油藏的压裂施工。
（4）筛选的阳泉中密度高强度陶粒支撑剂在高闭合压力下仍能保持较高的导流能力，适合油藏物性。
（5）压裂管柱采用了套管憋压式反循环阀，互换了反循环阀和水力锚的位置。优化后的压裂管柱解封解卡容易，可减少事故的发生，通过现场施工得到的到了验证。
（6）说明该工艺技术适合基岩油藏这种复杂岩性的储层改造。6.2 建议
（1）二层分段压裂取得了较好的增油效果，说明该基岩油藏有增油潜力，可进一步加大基岩的压裂措施。
（2）进一步优化加砂程序，使支撑剂在裂缝内的分布更加适合裂缝状态，尤其是高砂比段支撑剂量的控制。
参考文献
[1] 田守螬，李根生，黄中伟，等.水力喷射压裂机理与技术研究进展[J].石油钻采工艺，2008，30（1）：58-62
[2] 翁定为，胥云，李阳，等.大丰油区重复压裂技术研究[J].石油钻采工艺.20l0，32（2）：75-79
[3] 马晖.水平井压裂产能预测方法研究与应用[J].油气田地面工程，2009，28（5）：8一l0
作者简介
李松涛，（1970-），大学本科，采油工程师，青海油田采油一厂，现从事油气田开发。