来自 | Drillinginfo

编译 | 二丫 影子

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作为非常规油气开采技术，重复压裂已经存在多年。自20世纪70年代以来，垂直井一直受益于重复压裂技术，并取得了相当可观的效果。然而，多级水平井中的重复压裂技术着实还只是“初生牛犊”。2011年，水平井重复压裂作业量出现大幅增长。作业者开始尝试各种处理量、重复压裂技术类型、重复压裂作业时间以及各种备选作业方案。这其中，很多重复压裂作业是成功的，但同时也有一些效果并不理想（如图1）。

2007~2017年Williston盆地重复压裂活动（橙色）变化

随着油价的下跌，重复压裂开始变得愈发重要。相比于开发一口新井的钻井和完井成本，重复压裂可以显著降低运营商的成本（约2亿美金），同时也可开采出更多的天然气。

2011年水平井重复压裂作业量有所增加

有时候，重复压裂就像一个黑盒子，作业者总是对它的成功持怀疑态度。与垂直井重复压裂相比，尽管水平井重复压裂作业的数量很小，但仍有大量的现有水平井重复压裂数据集可以提供宝贵的见解。不幸的是，对现有重复压裂进行回溯分析往往是相当困难的—重复压裂的信息并不能实现连续地报告，且这些信息总是有很多不同的来源（如图3）。

通过来自分析来自美国各地多种数据来源，明确重复压裂作业

在确定现有的重复压裂之后，了解影响作业性能的各种驱动力。在重复压裂期间，当向井下泵入处理剂时，一是对现有裂缝进行二次处理以使其通过到更多的储层体积，二是通过引入到之前未接触的水平段部分来对原岩进行处理。作业人员还可以选择在现有的裂缝之间进行射孔。这些重复压裂作业可改变现有裂缝的几何形状，将更多的天然裂缝连接起来，同时恢复导流性，为流体流动提供路径。

有许多因素可以促使重复压裂成功或失败。其中，重复压裂技术的类型起着至关重要的作用。使用导流剂虽然便宜，但效果却不稳定，且重复性很差。很多运营商已经使用分流器进行了多次成功应用，而另外一些运营商则更青睐采用区域隔离的方式（如图4）。

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在运用导流剂的已明确重复压裂作业中，大部分位于Barnett、Bakken和Eagleford地区。

在重复压裂类型和完井策略进行实验的过程中，对油藏“应力影”和基于压力的渗透率变化的考虑极其重要。许多SPE研究（如SPE-182161-MS）表明，了解重复压裂的地质力学效应是促使重复压裂作业成功的关键因素。

但是怎样才算是一次“成功”的重复压裂呢？要想了解这一点，我们就必须明白，随着重复压裂作业数量的恢复，运营商已经在实际开发计划中尝试了相关技术和策略。他们并没有完全按照固有模式去做，各类SPE出版物在分析几个驱动因素方面都已经实现了大跨步。

在开始对水平井进行重复压裂时，作业人员将重点放在恢复具有良好岩层和目标井的老井身上，但初步的完井并没有获得很好的效果。作业的设计是为了能够获得更多的油藏量，加快开采速度，或减缓母井生产能力下降的速度。例如，2014年之前，作业人员在Williston盆地的一个小区块进行了重复压裂。累计分布函数图表明，被选择要进行重复压裂的目标井（橙色）低于IP率的平均值。这意味着，重复压裂作业将根据IP率对井进行选择。虽然大多数目标重复压裂的射孔间隔大致处于该区域的平均水平，但在初始完井时，泵入的支撑剂却是低于该区域平均水平的。因此在这一区域，作业人员选择恢复IP相对较低的井，并使用更少的处理剂实现初步完井（如图5）。

如果我们观察几个关键盆地的趋势，我们可以通过射孔间距来将IP率标准化（从初始完井开始），并将其显示出来—红色对应IP/ft最低的五分之一，绿色对应最高的那部分。从图5中可以看出，在Williston和Midland盆地，大部分重复压裂作业选择将资源投入在IP率最低的五分之一，而墨西哥湾沿岸和Delaware盆地的运营商所选择的井IP率则相对混合不一，包括IP率更高的井。

随着时间的推移，各公司尝试对重复压裂进行了更多的实践，更好地了解了井下效应，运营商开始讲重复压裂视为技术战略，并对加密井或补偿井进行重复增产。随之而来的便是井间的“压裂”和液压之间更多的联系，以及他们是否会对生产井产生积极或消极影响。在很多情况下，它确实会对已经生产了一段时间的老井产生积极作用；而在另外一些情况下，它却也会对重复压裂和补偿井产生负面影响（如图7）。

考虑到这一点，如何实现一次“成功”的重复压裂开始发生变化—有些人认为应该降低母井的递减率延长寿命，而其他人则认为应该专注于如何在短时间内加速开采。归根结底，重复压裂的成功取决于它的经济性。很多运营商只确认了一点，就是同时对母井和具有积极效应的补偿井进行增产，具有一定的经济性。

重复压裂作业的成功可以通过各种绩效指标来量化—IP率、压裂前后的递减率以及压裂后的EUR增量。了解完井趋势对生产指标的影响很重要。产量的有效提升也可能会收到重复压裂作业时间的影响。图7显示了在Williston盆地所选择区域，IP率（压裂后采油速率和从初试完井阶段开始的IP率之间的比率）和“压裂前所用时间”之间的关系。虽然在油井生命周期早期的重复压裂显示出了一种相对混合的结果，但从第一次开始生产以来，在超过25个月的时间里， IP率并没有出现正增长（如图8）。

评判重复压裂是否成功的另一个例子是，观察重复压裂前后的递减率。如果递减的趋势可以延长至很长一段时间，并且斜率很平坦的话，那么这口井则将会有相对更好的投资回报。基于这一指标，Williston盆地的重复压裂作业取得了相当于中等程度的成功。很多重复压裂作业的下降率都徘徊在差不多与原始井相同的水平（如图9）。

由于油价一直处于50美元左右的地位，二次完井技术也取得一定进展，重复压裂必将成为运营商长期计划的重要组成部分。从目前的趋势和实践中获得学习，将是公司能够最大程度发挥重复压裂的作用。

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