1.压裂试验前准备工作
1) 压裂装备准备
2000 型压裂车6 台， 2 台备用， 单车最大水马力2 000 HP[1]， 单辆压裂车最大排量为6.5 m3／min； 75BPL 混砂橇1 台， 最大输出排量为供液能力为12 m3／min； 螺旋输砂器最大输砂量为3.5 m3／min； 管汇车1 台； 数据采集仪表车1 台；砂罐车3 辆， 工程车1 辆， 配液泵1 台， 配液能力满足4.0 m3／min。 所有设备检查细致， 运转正常， 各仪表、 仪器校验合格， 性能良好。
2) 压裂材料准备
(1) 压裂液: 参考岩层岩石特性及压裂目的层特点， 选择耐高温低浓度羟丙基瓜尔胶络合交联压裂液体系。
压裂液配方: 0.45%HPG +0.2%高效黏土稳定剂+0.3%助排剂+0.1%杀菌剂+0.3%调理剂+0.55%FAL-120 交联剂+胶囊破胶剂+过硫酸铵。
(2) 支撑剂: 选取30／50 目， 抗69 MPa 中密高强陶粒。
(3) 清水: 小型压裂测试和配置压裂液， 备清水350 m3。
2.井筒处理
刮削→更换压裂井口→油管试压→通井、 试压→刮削、 洗井→扫塞→通井。
3.压裂施工
1) 小型压裂测试
小型压裂测试施工于主压裂之前， 获取地层压力、 滤失性等关键参数， 用于指导现场压裂的施工。 试压完成后， 开始小型压裂测试， 测试曲线如图6-5 所示。
图6-5 小型压裂测试曲线
通过测试， 取得地层的吸收情况如表6 -2 所示。
表6 地层吸水能力
试验条件: 井本注入试验采用3 -1／2″油管， 内径76 mm， 筒内流体为清水，地层压力系数为0.96。
小压测试结论:
(1) 地层闭合平均压力为38.8 MPa； 液体造缝有效率低16.2%， 停泵后地层2.8 ～4.7 min 裂缝闭合， 地层滤失较大， 评估净压力2.76 MPa 较低。
(2) 储层天然裂缝或溶洞发育， 压裂液滤失严重， 造缝效率低， 大规模加砂较困难导致地层砂堵。
(3) 裂缝闭合压力低， 裂缝内支撑剂难以稳定压实， 而且陶粒进溶洞无法固砂， 后期生产过程易出砂导致卡泵风险， 需要对原设计方案进行调整。(www.xing528.com)
(4) 根据小型压裂测试情况调整主压裂设计， 泵入程序如表6 -3 所示。
表6 小型压裂后主压裂调整
2) 主压裂施工
(1) 主压裂施工曲线如图6 -6 所示。
图6-6 主压裂施工曲线
实际施工排量4 m3／min， 施工压力22 ～30 MPa， 砂比3% ～4%， 4 个段塞处理， 停泵压力4 MPa。
根据小型测试后进行主压裂施工调整， 质量考核依据小压后实际调整与原方案对比符合(Q／CNPC 25—1999 油水井压裂设计规范)， 本井调整后地层进液为283 m3， 砂为2.3 m3， 最大施工压力为30 MPa， 符合项目要求。
(2) 裂缝尺寸回归。
依据小型压裂测试结果， 对地质模型进行调整后， 泵入程序进行主压模拟，裂缝长度为64.30 m， 裂缝高度为131.30 m (3 787.50 ～3 918.80 m)， 如需精确掌握裂缝发育情况， 建议通过裂缝监测获取， 如图6 -7 所示。
图6-7 裂缝缝长及铺砂浓度
(3) 压裂效果检验。
通过抽水试验数据对比， 压裂前后降深由89.32 m 降至70.33 m， 变化幅度为18.99 m； 单位涌水量由0.185 4 L／(s·m) 增至0.274 0 L／(s·m)， 压裂效果较明显。
4.取得成果
(1) 小型压裂用量35 m3， 为保证地层测试效果， 避免使用压裂液对地层污染， 采用清水进行地层测试， 测得地层吸水能力为0.426 ～0.435 m3／(min·MPa)。
(2) 小压分析地层闭合(破裂) 平均压力为38.80 MPa， 闭合(破裂) 压力梯度为0.010 2 MPa／m (异常低)， 地面闭合压力为1.16 MPa， 液体造缝有效率低16.2%， 停泵后地层2.8 ～4.7 min 裂缝闭合， 分析认为地层滤失较大。
(3) 储层天然裂缝或溶洞发育， 压裂液滤失严重， 造缝效率低， 净压力低，裂缝内支撑剂难以稳定压实固砂， 后期生产过程易出砂埋目的层及卡泵风险。
(4) 小型测试后确定最终设计， 实际进液283 m3， 砂2.3 m3， 压后工具全部取出。
(5) 通过软件模拟， 裂缝长度为64.3 m， 高度为131.3 m， 宽度为0.67 cm，裂缝顶底为3 787.5 ～3 918.8 m。
(6) 深层地热井压裂可行、 压后效果显著， 可为今后地热储层的改造提供借鉴。
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