遲錕 郝悅 李連璽 海生
摘要:受地質特征復雜、儲層物性差等因素影響,R區(qū)塊油井壓裂效果逐年變差,為此開展技術對策研究,包括天然裂縫發(fā)育方向識別、優(yōu)化裂縫長度和壓裂配方體系以及配套工藝技術研究等,指導實施分層壓裂井40井次,階段累增油3.5萬噸,低油價下實現(xiàn)提質增效目的。
主題詞:復雜斷塊油藏 ?改善壓裂效果 ?技術研究
1.概況
R區(qū)塊為復雜斷塊低滲透油藏,分上、下兩套層系開發(fā),儲層物性差,平均孔隙度4.5%,空氣滲透率3.5mD,巖石楊氏模量處于1.0~1.5×104MPa之間,呈現(xiàn)彈塑型混合特征,儲層連通性差,上層系平均連通系數(shù)65.8%,下層系74.5%,導致儲量動用狀況差,采出程度僅6.5%。
2.開發(fā)中存在問題
R區(qū)塊油井常規(guī)射孔投產(chǎn),平均日產(chǎn)油量僅1.2噸,實施壓裂改造后,平均日產(chǎn)油提高至3.5噸,但受儲層物性差以及楊氏模量低等因素影響,加砂困難,支撐劑易嵌入儲層中,導致裂縫滲流能力低,措施有效期短,周期產(chǎn)油量低,如圖1所示,亟需開展改善壓裂效果技術研究,提高措施增油量。
3技術對策研究
3.1識別天然裂縫發(fā)育方向
R區(qū)塊斷層發(fā)育,構造應力多變,導致裂縫發(fā)育復雜,結合巖心資料、測井解釋資料以及前期壓裂井裂縫監(jiān)測數(shù)據(jù)等,綜合分析裂縫發(fā)育特征,上層系裂縫傾向為北東35~50°,下層系裂縫發(fā)育方向為北西65~85°。
3.2優(yōu)化裂縫長度
R區(qū)塊采用150m正方形直井網(wǎng)實施面積注水開發(fā),根據(jù)裂縫方向、地應力大小及注采井距等,將裂縫長度由150m調整為75m,避免壓裂后水竄問題。
3.3優(yōu)化壓裂配方體系
(1)壓裂液
根據(jù)地層深度、溫度等參數(shù),優(yōu)化壓裂液體系,上層系采用中、低溫壓裂液體系,下層系采用中、高溫壓裂液體系,具體見表1。
(2)支撐劑
根據(jù)壓裂井段閉合壓力大小,結合支撐劑性能分析,確定R區(qū)塊上層系采用石英砂,下層系采用陶粒。
(3)施工參數(shù)
綜合考慮壓裂井段厚度、地層滲透率、濾失系數(shù)等,對壓裂施工參數(shù)優(yōu)化,壓裂排液4.0~4.5方/分鐘,上層系前置液比例35~42%,砂液比25~30%,下層系前置液比例為42~45%,砂液比20~25%。
3.4壓裂配套工藝技術
(1)分層壓裂工藝
受儲層非均質性嚴重影響,采用籠統(tǒng)壓裂會造成各小層改造程度不均,為此在保證薄層不被壓穿的情況下,按照“同一壓裂井段內各小層儲層物性、地層壓力、巖性相近”原則實施分層壓裂,研制出以K344系列封隔器為主的一體化多層壓裂工藝管柱。
(2)支撐劑段塞技術
受儲層泥質含量高影響,R區(qū)塊壓裂過程中容易形成鋸齒狀不規(guī)則裂縫,導致支撐劑在裂縫中運移阻力增大,易堆積成砂橋,注入壓力過高而停泵。通過在前置液階段加入多級段塞,消除裂縫內鋸齒狀突起,打磨裂縫,確保順利加砂。
(3)壓裂液助排技術
針對壓裂液返排率低問題,形成液氮助排技術,即在壓裂液中加入液氮形成泡沫凍膠,增加壓裂液粘度,在攜砂液和頂替液驅動下壓開地層,壓裂后放噴,液氮氣化膨脹,驅替殘余液進入井筒,形成氣液兩相,降低井筒流體密度,易于排出井口,平均壓裂液返排液由32.5%提高至58.6%。
4實施效果
在上述技術對策指導下,2020年共實施分層壓裂40井次,措施有效率100%,壓裂層數(shù)242小層,平均單井壓裂6層,平均破裂壓力30MPa,初期日增油240噸,目前日增油180噸,階段累增油3.5萬噸,預計全生命周期累增油4.8萬噸,平均單井周期增油量1200噸。
5結論
(1)受儲層物性差以及楊氏模量低等因素影響,R區(qū)塊油井壓裂效果差。
(2)開展技術對策研究,包括天然裂縫發(fā)育方向識別、優(yōu)化裂縫長度和壓裂配方體系以及壓裂配套工藝技術研究等。
(3)指導實施分層壓裂井40井次,全部成功,預計平均單井周期增油量1200噸。
參考文獻:
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作者簡介:遲錕,男,1993年02月出生青海,漢族,2018畢業(yè)于常州大學,現(xiàn)于青海油田井下作業(yè)公司壓裂技術服務大隊。