吉林油田页岩压裂技术研究

何慧

（中石油吉林油田分公司油气工程研究院 吉林松原 138000）

1 概述

吉林油田页岩油资源分布领域广、多层系、资源丰富，具有较大勘探潜力及前景，但基质物性极差，主力层系基质平均孔隙度在4%左右，渗透率在几百纳达西，无自然产能，且吉林油田页岩油资源为陆相储层，与国内外开发效果较好的海相储层相比差异性大（表1），类似陆相页岩油气藏成功开发经验缺乏。

2 室内基础研究

2.1 页岩可压性分析

可压性是指储层压裂形成复杂裂缝网络能力，而储层物性差、基质渗流能力，通过大规模缝网压裂提高储层泄油面积是增产有效手段。基于国内外研究进展，认为储层可压性主要影响因素为岩石脆性、天然裂缝发育程度等。通过页岩岩芯可压性系统评价，认识到吉林页岩储层脆性指数较高，且天然裂缝较发育，受压容易形成复杂裂缝缝网，综合可压性好，为压裂技术对策提供了理论依据。

（1）页岩岩芯表观储层层理、微裂缝发育，岩样破碎现象明显（图1）。

（2）页岩储层岩石可压性综合测试评价，可看出岩石破坏过程中层理开启破坏声波明显，受压时即产生裂缝，净压力建立较易，随压力升高，裂缝越多。

2.2 页岩破裂规律认识

（1）页岩层理发育，且对裂缝扩展影响较大，压裂易形成水平缝。

表1 吉林油田页岩储层特征与国内外对比结果表

图1 页岩岩芯实物图

（2）页岩储层裂缝开启较容易，且大规模缝网压裂可提高裂缝复杂程度。

（3）页岩油储层声发射事件较为分散，证明受压时即产生裂缝，随压力升高，裂缝越多，即净压力建立较易，大规模缝网压裂可提高裂缝数量和裂缝复杂程度。

3 矿场现场试验

2018年已完成页岩油压裂9口井，实施过程中利用小型压裂测试解释及压裂分析手段，印证室内基础认识，逐步形成了测试解释及高密度完井+大规模缝网压裂提高储层改造程度的压裂工艺技术，见到了好的效果。

3.1 压裂测试分析

（1）页岩压裂扩展规律与砂岩差异性大，水平裂缝特征较明显。水平裂缝形成条件是水平最小主应力大于上覆岩石压力，或净压力大于水平与上覆岩石应力差值，而上覆岩石压力与密度（约2.5g/cm3）及厚度有关，压裂停泵压力梯度0.025MPa/m左右说明存在水平缝可能，目前施工9口井34段24段停泵压力梯度0.025MPa/m以上，水平分量明显。

（2）页岩石力学特征特异，脆、韧性反应明显，建立净压力普遍较容易，净压力易达到10MPa以上，而净压力高容易形成缝网。

3.2 纵向高密度射孔+大规模压裂试验

通过室内及主压裂前测试分析认识到页岩储层水平缝分量大，纵向扩展相对较难，而页岩储层纵向发育好，厚度大，因此借鉴限流压裂技术理念，通过纵向储层全部射开，控制每米射孔孔眼数量，同时进行压裂参数优化，利用先压开层位孔眼节流压差，促使压裂液体分流，从而达到纵向储层全部压开、改造充分的目的。

（1）应用测试压裂手段，进行射孔方式及压裂参数优化，保证纵向多簇开启。X389井第一段（7簇）11.5m3/min排量下，节流压差10.1MPa，有效孔27个，而应力差值为3MPa，设计排量12m3/min能保证各簇充分开启。

（2）大规模缝网压裂施工，提高储层改造程度，改造效果好。现场实施9口井，4口井见工业油流，其中H197井全井3段13簇压裂，孔密6～13孔/m，砂量213，液量4250，压后获19.5方高产油流。

4 结论与认识

（1）页岩破裂规律与常规砂岩迥异，需开展系统室内评价，灵活运用压裂测试手段，针对性进行压裂工艺模式优化；

（2）纵向高密度射孔+大规模压裂技术模式能够大幅度提高页岩储层横纵向改造程度，进而提高单井产能。