降低产量以刺激流入的基 本原理
 
目 前， 我 们 还 没 有 确 定 裂 缝中流体充填类型的地球物理方 法。 作 为 解 决 这 一 任 务 的 一 种 方 法， 流 入 井 柱 测 试 一 直 很 流 行。压降的基本原理是保证从裂 缝中获取流体。由于裂缝压缩系 数不小于比岩石孔隙压缩系数大 一个数量级的事实，裂缝开度随 着岩石上应力的变化而显著变 化， 这 预 先 确 定 了 裂 缝 流 动 能 力。
 
虽然地层压力大于井底压力 рпл>рзаб) 是 从 粒 间 储 层孔隙中增产石油的充分必要条 件，但满足裂缝的这一条件是非 常必要的。而满足第二个条件， 即 –рпл>σθ 就足够了。 较高的裂缝压缩系数预先确 定了压降和油井产能之间的强相 关性 ( 图 5)。正如从图中所示， 裂缝仅在一定的压降范围内屈服， 产生压降是为了刺激流入。超过 压降的临界值会导致地层流体无 法进入井内的情况。为了防止这 种情况，应遵守一个基于各种目 标测试结果制定的简单规则 : 在 特定的地下条件和测试设备下， 用于刺激裂缝流入的压降必须尽 可能低。 实践中已经知道多个案例， 当在钻井过程中在井柱中记录了 当前裂缝的生动迹象，而在相应 地层段的测试过程中实际上没有 接收到流体流入时。来自各个石 油生产领域的统计数据表明，当 在钻井过程中使用钻杆测试器测 试裂缝性储层时，不少于 70% 的 下钻作业导致无流体流入，测试 目标显示为“干燥”。之后，当 完井时，所有这些目标都产生了 地层流体的流入。 在初步试验中， 由于为了达到最大尺寸而错误地 选择了压降，导致了它的缺失。
 
量估算容积法
 
主要任务是估算裂缝网络容 量 ( 裂缝孔隙度系数 кптр), 这是预测油气储量的主要解决方 案。确定这一因素的第一种方法包括找出岩石总孔隙度和基质孔 隙度之间的差异。中子测井和密 度测井确定总孔隙度，而声波测 井或电测井可以确定基质孔隙度。 然而后者的结果受到压裂的影响， 这种方法不能作为估算 кптр 的标准。此外，使用地球物理方 法估算孔隙度的绝对误差超过了 裂缝形成因素，因此地球物理方 法原则上不适合解决这一任务。 建议应用包围技术来估计 кптр 值。这种方法的实施需 要在不同的时间进行两次视电阻 率测量，具有两个不同的冲洗流 体阻力值。然后，利用在某些假 设下导出的公式计算裂纹形成因 子。该方法的生理数学模型以及 将获得的结果与 кптр 模型进 行比较，表明了用于估算裂缝形 成因子的包围技术的主要不可接 受性。
 
 一些工作包含根据岩石骨架 压缩系数、基质和裂缝的定义估 算 кптр 的描述。建议使用岩 心分析材料、横截面的地球物理 和流体力学勘测来评估压缩系数， 即通过研究相互之间几乎不可比 的岩石体积。 人们也不应该在岩 心和薄片中应用估计裂缝形成因 素的数据。这是因为我们观察到 的断裂是在钻井和举升到地面的 过程中岩石变形的结果。 因此，目前缺少任何估计裂 纹形成因子的方法。一种可能的 解决方法如下。使用从开发中移 除的裂缝性储层的矿点，可以使 用 кптр 体积法公式进行回描 计算，接受生产的碳氢化合物的 总累积体积。此类计算的结果表 明，裂缝网络的实际能力远低于 个别出版物中出现的 кптр 值。 上述描述和测量裂缝储层的 方法不仅在勘探和开采阶段，而 且在分析和重新解释先前钻井的 材料期间都是可取的。这些方法 的特点是实现简单，每个公司都 可以使用。在不同地区和油田进 行的试验证明，它们在解决设定 的任务方面是有效的，并证实了 裂缝性储层结构的确定性。对其 中一个区域使用所述方法的结果 作为一个说明性的例子，该例子 使得有可能使用累积多年材料的 分析结果，在原则上以一种新的 方式强调大面积区域的含油能力 的前景。
 
关于裂缝性油藏流体运动 理论
 
裂缝储层中的流体运动通过 裂缝网络发生。在这种储层中， 不可渗透的基质块被认为是基质 固体物质的结节，而裂缝则充当 粒间空间。 使用这种裂缝性储层 和具有粒间储层的地层之间的类 比，假设两个系统中的流体运动 过程可以使用相同的方程来描述； 例如，如果有层流条件，运动方 程是根据达西定律推导出来的。 这个问题的起点是绝缘裂缝中的 流动方程，最简单的模型是两个 平行板之间狭窄空间中的水流。 如果基质岩石是可渗透的， 关于这种裂缝性储层中流体运动 的理论假设是基于一种介质插入 另一种介质的想法 (“双重孔隙 度”、“双重洞穴性”)，首先在 工作中阐明。假设流动区域的条 件实际上是一定量的流体从基质永久转移到裂缝网络，同时等量 流体向油井移动的结果。
 
穿过双 重孔隙系统的已形成的水流与穿 过无孔隙裂隙岩石的水流相同。 双重孔隙概念的发展在国内 外都发生在对各种裂缝介质模型的 理论解的水平上，具有不同的假设 和求解方法。已公布的解决方法纯 粹基于作者对他们选择的介质模型 中流体流动过程的沉思概念，他们 中没有一个人证明他的观点是正确 的。在此方面，对许多油田的研究 结果具有特殊的实践和学术意义， 这些油田的特性对于裂缝性储层来 说是不寻常的。 在其中一个区域发现了厚度 为 55~70 米 的 石 灰 岩 油 藏， 孔 隙度为 25~30%，基质渗透率为 20~40 毫达西。根据测井资料处 理结果，这些沉积物的水饱和系 数始终等于 1кв(кв= 1)。也 就是说，孔隙体积完全被地层水 填充。
 
这一结论初看起来得到了 流入目标测试结果的证实 : 当在 钻井过程中使用钻杆测试器进行 RIH 作业时，油井总是在一开始 就产生地层水。然而，在进行盐 酸处理后，许多井开始井喷并含 水和油。节流器越小，总液体流 入量中的含油量越高 ( 见表 1)。 所考虑的产状储层实际上是 具有渗透性岩石基质的裂缝储层， 后者充满水，而油占据近垂直裂 缝。 人们发现，为刺激流入而建 立的过大压力导致剪切应力超过 地层压力。换句话说，从裂缝流 入的第二个必不可少的先决条件 没有得到满足。 当在钻井过程中使用钻杆测 试器刺激流入时，以及在一些射 孔作业之后，流体从基岩流入井 内。
 
由于基质是水饱和的，因此 每次都会获得地层水的流入量。 盐酸处理可以恢复裂缝和钻孔之 间的连接， 进而确保流体 ( 即石 油 ) 渗透到裂缝网络中。在此类 事件的开发过程中，没有一口井 从一开始就生产含水原油，水与 油的相关性取决于工作节流器直 径的总流量。 所描述的结果本身是有趣的， 但是它们对于理解具有可渗透基质的裂缝储层中的流体流动过程 以及理解油气聚集具有特殊的重 要性。 尽管如此，它还是来了。表 1 中的数据表明，即使在裂缝闭 合后，利用空隙向井内过滤流体。 因此，基岩供给裂隙网络的概念 没有适当的基础。此外双重孔隙 储层中裂缝的渗透率不低于孔隙 渗透率的一个数量级，流体通过 基质孔隙的速度不支持流体稳定 流入裂缝。裂缝中的压力下降比 基质中的压力下降快，这提供了 流体从基质流入裂缝的可能性， 这是这种情况下压力波动过程的 纯理论假设。
 
以上所述说明了这样一个事 实，即关于具有可渗透基质的裂 缝储层，每种介质，即基质岩石 和裂缝网络，单独地提供了分别 包含在那些介质中的流体流入井 内。 当矿点开发一段持续时间后， 由于基质岩石在经历某种极限变 形后破裂，基质岩石对裂隙网络 的补给可能发生 ( 仅是理论假设 )。 许多研究人员建议解决流体 流动的任务，无论是第一种还是 第二种裂缝性储层结构的变体， 都由他们选择一种模型。但是不 管一种变型如何，示意流体流向 井的模型表明地层中从排水区域 的外边界到井眼的径向流动。相 应的模型在文献中以其作者和作 者的名字为人所知，并在工作中 被详细考虑。 应该注意到所有裂缝储层的 分析模型都表明水平裂缝的存在， 这与其真实结构不相符。此外， 排除了仅沿水平方向沿裂缝的流 体运动，因为垂直方向的压差明 显高于径向流内的压差。
 
油气聚集
 
油气聚集假说认为，分散状 态的油气从其形成地通过岩体迁 移，并以矿点的形式聚集。在矿 点内部流动意味着在水中漂浮， 从孔隙中驱动水，并通过碳氢化 合物将其置换。上述在具有渗透 性基质的裂缝性储层中出现的石 油同样与其形成的初始阶段有关。 岩石基质在其整个宽度上充满了 水，石油也充满了宽度上已经打 开的裂缝。如果我们考虑到裂缝 的渗透率比基质岩石的渗透率高 得多，则可以得出以下结论 : 正 是近乎垂直的裂缝是油气进入矿 点的运移途径。
 
 液压接头劣化
 
通过对试验调查结果的分析， 确定了裂缝与井眼之间水力连接 的恶化发生在建井的哪个阶段。 为此，选择了具有相同岩性组成、 岩石地球物理特征和测试条件的 目标。对于一些井，测试是在钻 井过程中进行的，使用了初步盐 酸处理和未进行盐酸处理的钻杆 测试器。经过初步盐酸处理的靶 层流入的地层流体体积不小于未 经过盐酸处理的靶层流入体积的 13~40 倍。考虑到钻穿目标后立 即在裸眼井中进行了钻杆测试这 一事实，唯一的结论是 : 裂缝与 井之间的水力连接从裂缝油藏钻 井和与冲刷液接触的那一刻起就开始恶化。在钻井使用过程中， 随着冲洗液密度的增大，该接头 快速劣化的可能性越来越高。流 体流入量的显著差异仅取决于盐 酸处理操作。
 
井底结构
 
基于上述结果，井底结构的 选择是非常重要的。因此，研究 了完井方法如何影响裂缝性油藏 目标开发效率和产能的问题。分 析了与三种结构相关的数据 : 裸 眼、带筛管的尾管、带固井的生 产套管和后续射孔。油藏开发计 划中没有规定裸眼完井。这种井 底结构通常在钻井过程中由于冲 洗液损失而无法在井下下套管时 使用，有时会产生灾难性后果。 尽管如此，裸眼井目标的完成没 有任何问题。 即使为了控制井漏，使用了 特殊填料 ( 橡胶屑、木屑等 ), 并 随后钻孔，对钻孔进行了胶结， 还注入了膨润土塞。此外，在形 成所需的压降后，在完井过程中 立即获得了油流入量。裸眼井采 油具有压降小、产能系数高、生 产周期长的特点。后者说明了这 样一个事实，即所考虑的井柱中 岩石的持续应力确保了井眼在其 出现条件下的稳定性。 对于使用带筛管完井的井， 观察到以下情况。在筛管上方的 衬管段未进行固井的情况下，目 标开发没有任何问题。
 
这种靶的 特征在于具有与上述井底结构相 同的优点。在筛管上方的衬管上 进行固井时，目标开发通常需要 额外的时间投资和材料。这种情 况是由固井作业期间使用的技术 设备不能保证水泥浆不会进入筛 管区域这一事实决定的，导致裂 缝闭合和筛管开口堵塞。任何随 后的操作在试图清除屏幕和裂缝 时都是无效的。结果为裂缝和井 之间的水力联系恶化 : 以高压降 和低效率进行采油。 作为一个例子，我们可以给 出在同一个区域完成两口井的结 果。显影靶由石灰岩组成。在筛 管上方的衬管段进行固井作业时， 需要进行三倍盐酸处理来完井。
 
尽管强化了目标，但建立的压降 等 于 35Mpa， 生 产 率 为 0.8 吨 / 天 *MP。对于另一口井，在没 有进行上述固井作业的情况下， 用水替换加重钻井液后，立即实 现了油的冲洗流动。压降不超过 2 MPa， 生 产 率 为 130 吨 / 天 *MPa。 通常，生产套管下入井眼、 固井和后续射孔的完井与筛管下 入井眼和筛管上方衬管固井的完 井相同。这种井需要额外的时间 和材料投入 ( 为了可靠地恢复裂 缝和钻孔之间的水力联系，有时 要进行多达 5 次盐酸处理 )。在主 要由石灰石组成的横截面中，盐 酸处理可以有效地恢复裂缝和钻 孔之间的连接。 因此，裂缝性储 层的最大采油能力可以在裸眼完 井或无需固井的现成筛管期间实 现。因此，裂缝性储层的最大采 油能力可以在裸眼完井或无需固 井的现成筛管期间实现。（待续）