張軍峰
(中國石化勝利油田分公司 采油工藝研究院,山東 東營257000)
進(jìn)入十二五以來,勝利油田低滲透區(qū)塊的開發(fā)大幅提速,暴露出常規(guī)壓裂增產(chǎn)效果差、穩(wěn)產(chǎn)時間短、鉆井?dāng)?shù)量多等問題,導(dǎo)致經(jīng)濟效益不高。針對這些問題,提出直井長縫大規(guī)模壓裂開發(fā)整體區(qū)塊的技術(shù)思路,采用大井距、小排距的井網(wǎng)部署,減少鉆井?dāng)?shù)量、提高單井壓裂增產(chǎn)效果和控制儲量[1-2],達(dá)到增產(chǎn)和改善經(jīng)濟效益的目的。
2010-2011年勝利油田在多個(特)低滲透區(qū)塊試驗直井長縫大型壓裂開發(fā),按照加砂規(guī)模超過70 m3或油層加砂強度超過5m3/m的設(shè)計施工計算,2011年已實行的直井長縫大型壓裂井60多口。筆者以整體區(qū)塊為單位,選擇幾個有代表性的開發(fā)單元進(jìn)行對比,分析直井長縫壓裂工藝的適用性。
1.1.1 區(qū)塊基本情況
濱660塊設(shè)計沙四段為直井長縫開發(fā)。該區(qū)塊屬于濱南沙四灘壩沙儲層,測井解釋滲透率(5~15)×10-3μm2,為低滲-特低滲儲層,從油層應(yīng)力剖面看出,濱660塊沙四段油藏呈多層發(fā)育,層間地層應(yīng)力差異較大,隔層應(yīng)力較高,壓裂易產(chǎn)生多裂縫。油層與隔層應(yīng)力差為2~5MPa,大型壓裂裂縫形態(tài)復(fù)雜。
1.1.2 壓裂工藝
針對該塊應(yīng)力特點,采用直井長縫結(jié)合定向射孔工藝,有效降低裂縫起裂的復(fù)雜程度,并配合暫堵劑+組合陶粒降低濾失,提高壓裂液的使用效率。
1.1.3 壓裂效果統(tǒng)計與對比
濱660塊沙四層直井長縫日均產(chǎn)液14.5t,日產(chǎn)油量為10.5t;常規(guī)壓裂日均產(chǎn)液13.3t,日產(chǎn)油量為3.92t;直井長縫壓裂日均產(chǎn)油量為常規(guī)壓裂日均產(chǎn)油量的2.68倍。
從區(qū)塊整體壓裂統(tǒng)計分析:濱660塊大型壓裂單井壓后日產(chǎn)量較常規(guī)壓裂有明顯提高;典型單井對比表明大型壓裂增油效果顯著,但由于采油速度較快,地層能量下降較快,表現(xiàn)為遞減趨勢較為明顯,應(yīng)加強能量補充措施。
1.2.1 區(qū)塊基本情況
高892塊油藏為灘壩沙多薄層儲層,測井解釋滲透率(0.6~4)×10-3μm2,為特低滲儲層。高892塊沙四段油藏呈多層發(fā)育,與濱660塊相比,油層縱向分布更散、層間應(yīng)力差異更大;儲層均衡改造難度更大。
1.2.2 壓裂工藝
針對該區(qū)塊應(yīng)力特點,采用大排量施工,配合暫堵劑+組合陶粒降低濾失,提高壓裂液的使用效率。
1.2.3 壓后效果對比分析
高892塊直井長縫日均產(chǎn)液量為7.4t,日均產(chǎn)油量為5.3t;常規(guī)壓裂日均產(chǎn)液量為4.4t,日均產(chǎn)油量為3.57t;直井長縫壓裂日均產(chǎn)油量為常規(guī)壓裂日均產(chǎn)油量的1.5倍。
從區(qū)塊整體壓裂統(tǒng)計分析:高892塊2010年常規(guī)壓裂2井次,效果很差;2011年采用直井長縫大型壓裂,壓后取得較好的效果;壓后單井日產(chǎn)量較常規(guī)壓裂有明顯提高;典型單井對比表明大型壓裂增油效果顯著,但由于采油速度較快,地層能量下降較快,表現(xiàn)為遞減趨勢較為明顯,應(yīng)加強能量補充措施。
1.3.1 區(qū)塊基本情況
車142-6塊位于東風(fēng)港油田,主力砂層組為2砂組,該區(qū)塊砂體層多層薄,整體上連通性較差,油層多側(cè)向變干乃至尖滅,試采過程發(fā)現(xiàn)具有自然產(chǎn)能低,壓裂后增油效果明顯,初期產(chǎn)能遞減較快的特點。該塊油藏為多薄層儲層,測井解釋滲透率(5~20)×10-3μm2,為低滲-特低滲儲層。
1.3.2 壓裂工藝
車142-6塊沙四段油藏呈多層發(fā)育,區(qū)塊不同位置的井沙四段油藏縱向上分布不均勻,車142-斜23縱向油層相對集中,采用直井長縫籠統(tǒng)壓裂可改造各段油層;與車142-斜30類似的油層縱向上跨度大,油層之間的隔層較好且厚,采用機械分層結(jié)合大型壓裂改造油層更有針對性。因此車142-6塊主要采用這兩種大型壓裂手段,均取得較好的效果。
1.3.3 壓后效果對比分析
車142-6塊直井長縫日均產(chǎn)液量為4.9t,日均產(chǎn)油量為3.3t;常規(guī)壓裂日均產(chǎn)液量為3.5t,日均產(chǎn)油量為2.2t;直井長縫壓裂日均產(chǎn)油量為常規(guī)壓裂日均產(chǎn)油量的1.5倍。
從區(qū)塊整體壓裂統(tǒng)計分析:車142-6塊大型壓裂單井壓后日產(chǎn)量較常規(guī)壓裂有明顯提高;典型單井對比表明大型壓裂增油效果顯著,但由于地層能量不足,產(chǎn)量遞減快,應(yīng)及時加強能量補充措施。
1.4.1 區(qū)塊基本情況
樊142塊孔隙度12%~23%,平均17.1%;測井解釋滲透率(8~45)×10-3μm2。主要儲集空間為直徑7~31μm的微孔隙,最大孔喉半徑0.77 μm,平均孔喉半徑0.228μm,與前面分析的幾個區(qū)塊相比具有較好的油藏條件。該塊可能存在天然裂縫,增加了基質(zhì)滲流通道,實際滲透率應(yīng)大于1.5×10-3μm2,有利于該塊高效開發(fā)。樊142塊沙三下為濁積巖儲層,儲層水平擴展穩(wěn)定性較好,有多層發(fā)育,但多層縱向相對集中;油藏應(yīng)力分析可知,油藏上下遮擋層應(yīng)力值較高,油層縱向分布集中,適合開展直井長縫壓裂。
1.4.2 壓裂工藝
該塊由BJ公司壓裂投產(chǎn),采用大排量施工、大規(guī)模加砂(80~100m3),加砂規(guī)模較大,未采用暫堵劑及小陶粒降濾失措施。
1.4.3 壓后效果對比分析
樊142塊直井長縫日均產(chǎn)液量為13.1t,日均產(chǎn)油量為11.16t;常規(guī)壓裂日均產(chǎn)液量為7.4t,日均產(chǎn)油量為6.6t;直井長縫壓裂日均產(chǎn)油量為常規(guī)壓裂日均產(chǎn)油量的1.7倍。
由于該塊原始地層能量高,常規(guī)壓裂投產(chǎn)日期較早,大規(guī)模壓裂投產(chǎn)時地層能量下降較多,因此大型壓裂壓后7d內(nèi)初產(chǎn)產(chǎn)油量較常規(guī)壓裂低,但生產(chǎn)周期內(nèi)平均產(chǎn)量較常規(guī)壓裂的平均產(chǎn)量高。因投產(chǎn)時間相近,油層厚度相近的樊142-317(加砂35.6 m3)與樊142-321(加砂91.1m3)相比,樊142-321具有更高的初產(chǎn)和更長的穩(wěn)產(chǎn)期。
1.5.1 區(qū)塊基本情況
義7-6塊主力含油層系為下第三系沙河街組沙三段9砂組。油藏平均埋深3 500m。砂層組厚度一般20~40m,砂體呈東南-西北向條帶狀展布,橫向?qū)挾仍?km左右,為單一水道。義7-6塊位于水道的邊部。該區(qū)塊油井滲透率差異較大,中心部儲層條件較好的油井測井滲透率可達(dá)35×10-3μm2,邊部的滲透率為(3~15)×10-3μm2,屬中孔、(特)低滲儲層。義7-6塊沙三下儲層類型類似樊142塊,滲透率較樊142塊低,井距較樊142塊大,注水見效慢,因此根據(jù)儲層特性優(yōu)化井網(wǎng)、井距,并與壓裂規(guī)模的合理匹配是直井長縫開發(fā)的關(guān)鍵。
1.5.2 壓裂工藝
采用變排量施工,降低裂縫起裂的復(fù)雜程度,減少注水水竄的幾率;采用多段塞隨縫暫堵,降低裂縫延伸過程中的天然裂縫濾失。
1.5.3 壓后效果對比分析
義7-6塊直井長縫日均產(chǎn)液量為30.3t,日均產(chǎn)油量為18.8t;常規(guī)壓裂日均產(chǎn)油量為12.9t;直井長縫壓裂日均產(chǎn)油量為常規(guī)壓裂日均產(chǎn)油量的1.92倍。
從前期統(tǒng)計來看,勝利油田2011年在灘壩沙、濁積巖等多種類型區(qū)塊試驗直井長縫大規(guī)模壓裂開發(fā),通過效果對比分析,直井長縫在多個區(qū)塊均取得較好的增產(chǎn)效果。
(1)對于高892塊、濱660塊、車142-6、義7-6塊、樊142塊,滲透率越低,直井長縫壓裂改造效果與常規(guī)壓裂的改造效果對比越明顯。體現(xiàn)了滲透率越低、要求壓裂支撐縫越長的基本規(guī)律。高892塊2010年常規(guī)壓裂2井次,效果很差,難以有效動用;2011年采用直井長縫大型壓裂,壓后取得較好的效果。
(2)連通性較差的灘壩沙儲層直井長縫壓裂改造效果更明顯,也是由于直井長縫工藝能夠溝通更廣的范圍,提高泄油面積的幾率更大。
(3)樊142塊、義7-6塊等上下遮擋層應(yīng)力值較高,并且油層發(fā)育相對集中的油藏適合開展直井長縫壓裂工藝;縱向應(yīng)力復(fù)雜的油藏開展直井長縫工藝過程中需要進(jìn)行相應(yīng)的配套工藝選擇,如濱660塊的定向射孔、車142塊的分層壓裂工藝等。
[1]汪玉梅,張有才,蘇紅梅,等.大慶油田薄差儲層細(xì)分壓裂改造[J].油氣井測試,2006(2):53-54.
[2]王俊.大規(guī)模壓裂技術(shù)在低滲透薄互層油田開發(fā)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2008(10):334-335.