羅 棟,胡 剛,劉 冰,楊 靖
(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采油廠,陜西西安 710200)
近幾年胡尖山油田主力開(kāi)采層位向長(zhǎng)2 以下致密油藏發(fā)展,油層物性變差,措施增產(chǎn)難度逐年加大。2013 年措施緊扣油田公司以體積壓裂理念為指導(dǎo)的“油井重復(fù)壓裂年”活動(dòng)主題,解放思想,優(yōu)選推廣成熟工藝,大膽創(chuàng)新,不斷對(duì)重復(fù)壓裂工藝進(jìn)行深入研究,從對(duì)原有裂縫重復(fù)改造到擴(kuò)大縫網(wǎng)系統(tǒng)的體積壓裂,工藝技術(shù)不斷完善,改造效果持續(xù)提高。
混合水壓裂實(shí)現(xiàn)了對(duì)儲(chǔ)層的立體改造,能混合水壓裂夠增大泄油面積,提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度,有效提高了儲(chǔ)層平面及剖面上儲(chǔ)量動(dòng)用程度。
圖1 形成高滲透率泄流體積
圖2 混合水壓裂平均帶長(zhǎng)240 m,帶寬80 m~130 m,縫高30 m~50 m
混合水壓裂后,能夠改善滲流狀況,建立有效驅(qū)替壓力系統(tǒng),促使油井見(jiàn)效滲流狀況變好,滲透率、壓力恢復(fù)速度提高2~3 倍。
滲透率提高,啟動(dòng)壓力梯度降低,近井地帶壓力損失減小,有利于有效驅(qū)替壓力系統(tǒng)的建立,研究表明,滲透率提高2 倍,油井極限流動(dòng)半徑可增加20 m。
該區(qū)塊油井總井?dāng)?shù):650 口油井開(kāi)井?dāng)?shù)576 口,日產(chǎn)油水平832 t,單井產(chǎn)能1.55 t/d,綜合含水47.5 %,采油速度0.47 %,采出程度2.78 %,動(dòng)液面1 612 m,注水井總井215 口,日注水平:5 251 m3,單井日注:27 m3,月注采比:2.90。通過(guò)近幾年精細(xì)分層注水,地層壓力逐步恢復(fù),地層壓力15.1 MPa,保持水平97.4%;地層壓力分布整體趨于均勻。該區(qū)整體水驅(qū)均勻,局部存在多方向見(jiàn)水。2014 年水驅(qū)控制程度93.9 %;水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度為73.2 %。
2013 年在該區(qū)塊開(kāi)展混合水壓裂試驗(yàn),取得了較好的效果。采用“大排量、大液量、低砂比”和“低粘液體”的思路,通過(guò)不同液體類(lèi)型、多段塞注入,達(dá)到形成復(fù)雜縫網(wǎng)、擴(kuò)大改造體積的目的。
主要工藝技術(shù):混合水壓裂、暫堵轉(zhuǎn)向+混合水體積壓裂等。
表1 混合水壓裂前后液面恢復(fù)測(cè)壓數(shù)據(jù)對(duì)比表
圖3 模擬油測(cè)啟動(dòng)壓力梯度與氣測(cè)滲透率關(guān)系圖
圖4 注采井間壓力分布示意圖
圖5 油井極限流動(dòng)半徑與滲透率關(guān)系曲線
圖6 混合水壓裂選井原則
表2 混合水壓裂技術(shù)思路
壓裂液:采用滑溜水+基液+交聯(lián)液交替注入。
支撐劑:采用70/100 目、40/60 目小粒徑石英砂填充支縫、20/40 目石英砂填充主裂縫,通過(guò)多段塞組合注入形成復(fù)雜裂縫。
施工參數(shù):加砂量35 m3~50 m3,施工排量6.0 m3/min~8.0 m3/min,砂比≥15 %,入地液量300 m3~400 m3。
胡154 區(qū)混合水壓裂實(shí)施15 口,平均加砂42.8 m3,排量6.7 m3/min,砂比17.2 %,入地液量452.4 m3;目前單井平均日增油2.6 t,單井累增油826.9 t,投入產(chǎn)出比1:2.71(常規(guī)壓裂1:2.42)。
圖7 2013 年胡154 區(qū)塊混合水壓裂效果圖
圖8 胡154 區(qū)塊混合水壓裂實(shí)施效果對(duì)比圖
表3 2013 年混合水體積壓裂井實(shí)施效果統(tǒng)計(jì)表
表3 2013 年混合水體積壓裂井實(shí)施效果統(tǒng)計(jì)表(續(xù)表)
圖9 胡154 區(qū)塊混合水壓裂與常規(guī)壓裂井生產(chǎn)曲線
圖10 胡154 區(qū)塊含水上升井甲型水驅(qū)曲線
圖11 胡154 區(qū)塊含水上升井含水-采出程度關(guān)系曲線
混合水體積壓裂主要在胡154 區(qū)實(shí)施,共實(shí)施15口,有效13 口,有效井平均單井日增油3.18 t,是常規(guī)措施的4.3 倍,平均單井累增油304.5 t,提單產(chǎn)效果顯著。該類(lèi)井分布胡154 區(qū)塊大部分開(kāi)發(fā)單元(西北部、東南部除外),中部、北部油層物性相對(duì)較好,油層厚度,巖石脆性高,無(wú)明顯底水,地層壓力保持水平較高,地質(zhì)條件符合混合水壓裂工藝選井條件。
(1)與同區(qū)塊常規(guī)壓裂相比,混合水壓裂井日增油顯著增加,但含水上升約10 %。
(2)胡154 區(qū)塊人工裂縫復(fù)雜,措施控水難度大。該區(qū)長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)致使最大主應(yīng)力方向發(fā)生改變,人工裂縫更為復(fù)雜,裂縫展布難以預(yù)測(cè),見(jiàn)水風(fēng)險(xiǎn)大。
(3)東北部物性差,壓力保持水平低,實(shí)施效果差。2013 年?yáng)|北部實(shí)施3 口井,1 口水淹,2 口產(chǎn)量低于2.0 t,效果差。
(4) 改造規(guī)模與效果相關(guān)性強(qiáng)。當(dāng)入地液在300.0 m3~450.0 m3單井日增油大于2.0 t、累增油大于600 t 的井?dāng)?shù)比例最大;入地液量大于450 m3含水上升大于15%的油井比例增大,效果差。
(5)油層厚度大于15 m 增油效果好。油層厚度與單井日增油、單井累增油正相關(guān),當(dāng)油層厚度大于15 m,單井日增油大于2.0 t,累增油大于700 t 的井?dāng)?shù)明顯增加。
(6)縫端暫堵壓裂工藝適應(yīng)性更好??p端暫堵壓裂試驗(yàn)井有效期內(nèi)平均單井日增油2.56 (t常規(guī)混合水壓裂2.36 t),目前平均單井日增油1.97 (t常規(guī)混合水壓裂1.82 t),平均單井累增油979.3 (t常規(guī)混合水壓裂717.9 t)。
通過(guò)已實(shí)施的混合水壓裂井效果及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):
表4 胡154 區(qū)塊選井選層標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化
(1)能量是措施效果的保證,混合水壓裂應(yīng)選取地層能量充足的井,壓力保持水平在85 %~120 %,同時(shí)措施前必須進(jìn)行本井測(cè)壓,不能用鄰井壓力做參考。
(2)油藏邊部井物性差,邊底水發(fā)育,不能進(jìn)行混合水壓裂。
(3)胡154 區(qū)通過(guò)多年注水開(kāi)發(fā),地應(yīng)力發(fā)生改變,下步應(yīng)加強(qiáng)人工裂縫監(jiān)測(cè)工作,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)人工裂縫方位,指導(dǎo)后期參數(shù)優(yōu)化。
(4)該區(qū)整體水驅(qū)均勻,壓力保持水平高(97.4 %),開(kāi)發(fā)效果較好,應(yīng)適當(dāng)控制混合水壓裂措施工作量。
(5)該區(qū)長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)導(dǎo)致地應(yīng)力發(fā)生改變,混合水壓裂縫網(wǎng)復(fù)雜,措施后易見(jiàn)注入水。需控制措施規(guī)模,該區(qū)混合水壓裂改造入地液量應(yīng)控制在450.0 m3以?xún)?nèi),排量控制在4.0 m3/min~6.0 m3/min。