丁邦春，邱 毅，范利群，陽(yáng)大祥

(中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司西南分公司 重慶 400021)

0 引 言

隨著蘇里格氣田進(jìn)入開發(fā)期，高優(yōu)質(zhì)區(qū)域儲(chǔ)層動(dòng)用程度已逐漸飽和，不得不向低品位、富含水等區(qū)塊儲(chǔ)層擴(kuò)圍。由于蘇里格氣田為湖泊三角洲相三角洲平原亞相沉積,主要發(fā)育分流河道、天然堤、心灘、決口扇、泛濫盆地等微相,石盒子組和山西組沉積旋回多，縱向上砂體疊置，存在多套儲(chǔ)層，但這些儲(chǔ)層大多數(shù)為二、三類儲(chǔ)層。為了穩(wěn)產(chǎn)挖潛，對(duì)這些低品質(zhì)的儲(chǔ)層也一樣要射孔壓裂，讓其提供產(chǎn)能。

在后期壓裂改造中，就會(huì)出現(xiàn)一口井有多個(gè)壓裂層段，或是厚層砂體多處射孔。而對(duì)于低成本開發(fā)井來說，減少壓裂井段，降低壓裂成本，而又不能降低壓裂改造的效果，成為一件必須要考慮的事。因此，暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)就成為蘇里格氣田后期改造中重要的一環(huán)。

1 暫堵轉(zhuǎn)向壓裂工藝

暫堵轉(zhuǎn)向壓裂工藝技術(shù)，指的是在壓裂改造過程中，加入一定的化學(xué)暫堵劑或暫堵球。這些暫堵劑或暫堵球顆粒會(huì)隨壓裂液進(jìn)入井筒，進(jìn)而通過射孔孔眼進(jìn)入地層，到達(dá)地層中的裂縫或高滲透層。暫堵劑或暫堵球就會(huì)在射孔孔眼處和高滲透帶聚集產(chǎn)生高強(qiáng)度的濾餅橋堵，以暫堵老裂縫或高滲透層，從而形成高于裂縫破裂壓力的壓差值，使后續(xù)壓裂液不能向裂縫和高滲透層帶進(jìn)入。在井底形成暫時(shí)高壓區(qū)，從而使壓裂液進(jìn)入高應(yīng)力區(qū)或新裂縫層，促使新裂縫的產(chǎn)生，打開新的油氣通道，達(dá)到增加油氣產(chǎn)量的目的[1]。

暫堵劑或暫堵球可實(shí)現(xiàn)在水平最大地應(yīng)力方向上的壓力阻擋，改變裂縫的起裂方位，能夠在油氣層中打開新的油氣流通道；實(shí)現(xiàn)人工暫堵，使最先壓裂改造開的裂縫通道再次形成新裂縫，從而提高裂縫的導(dǎo)流能力[2]。

暫堵轉(zhuǎn)向壓裂工藝技術(shù)在蘇里格氣田已成功實(shí)施了近百口井，為檢驗(yàn)暫堵轉(zhuǎn)向壓裂是否在減少壓裂井段、降低壓裂成本情況下，所有被射孔的儲(chǔ)層都進(jìn)行了有效的改造，進(jìn)行了壓裂后在套管內(nèi)的交叉偶極子陣列聲波測(cè)井以評(píng)價(jià)壓裂改造的效果，以及生產(chǎn)測(cè)井以評(píng)價(jià)暫堵壓裂層段產(chǎn)出剖面。

2 測(cè)井資料評(píng)價(jià)暫堵轉(zhuǎn)向壓裂工藝效果實(shí)例

2.1 交叉偶極子陣列聲波測(cè)井評(píng)價(jià)壓裂縫高

交叉偶極陣列聲波儀記錄的是全波列(縱波、橫波、斯通利波等)。通過處理可以計(jì)算出地層巖石力學(xué)參數(shù)、機(jī)械特性參數(shù)、泥漿參數(shù)、地層滲透率等參數(shù)。利用這些參數(shù)能夠評(píng)價(jià)流體性質(zhì)、井眼的穩(wěn)定性和裂縫有效性等。

交叉偶極陣列聲波測(cè)井技術(shù)評(píng)價(jià)裂縫及其有效性有很多方法，如利用斯通利波反射系統(tǒng)系數(shù)結(jié)合聲波變密度圖來評(píng)價(jià)裂縫張開度[3,4]；利用能量衰減，特別是斯通利波能量衰減來探測(cè)有效裂縫；利用地層各向異性探測(cè)裂縫延伸方向等[5,6]。

SUTS-12-17X4井，測(cè)井資料顯示該井石盒子組和山西組縱向上有多套砂體儲(chǔ)層，射孔井段有6層，其中：

盒 七：3 355～3 358 m；

盒 八：3 409～3 412 m；

3 428～3 431 m；

山西組：3 444～3 448 m；

3 465～3 467 m；

3 485～3 488 m。

山西組3個(gè)射孔井段采用暫堵球轉(zhuǎn)向壓裂工藝，目的是暫堵球進(jìn)入最先打開的通道的射孔層位，使后續(xù)壓裂液進(jìn)入其他射孔層位，本段投暫堵球96個(gè)，入地凈液量189.6 m3，砂量20.0 m3；盒8段2個(gè)射孔井段采用暫堵劑轉(zhuǎn)向壓裂工藝，同樣是讓暫堵劑進(jìn)入最先打開的通道的射孔層位，使后續(xù)壓裂液進(jìn)入其他射孔層位，本段高擠暫堵劑0.3 m3，入地凈液量197.2 m3，砂量25.0 m3；盒7段單獨(dú)壓裂，入地凈液量101.2 m3，砂量11.9 m3。

該井進(jìn)行了壓后套內(nèi)交叉偶極子陣列聲波測(cè)井，并在生產(chǎn)一段時(shí)間后進(jìn)行了生產(chǎn)測(cè)井，來對(duì)暫堵壓裂轉(zhuǎn)向工藝效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

SUTS-12-17X4井交叉偶極子陣列聲波處理成果圖如圖1所示。

圖1 SUTS-12-17X4井叉偶極子陣列聲波處理成果圖

圖1中，射孔層段3 355～3 358 m、3 409～3 412 m、3 428～3 431 m、3 444～3 448 m、3 485～3 488 m快慢橫波時(shí)差存在差異(第14道)，各向異性明顯(第15道)，表明經(jīng)過壓裂改造后，該井段被壓裂縫連通，而射孔段3 465～3 467 m各向異性不明顯。

變密度曲線(第8道)，呈”V”或“人”字干涉條紋，斯通利波能量衰減明顯(第11道)，表明具有高導(dǎo)滲流通道。除3 465～3 467 m射孔段外，各射孔層段對(duì)應(yīng)的斯通利波有明顯的“V”或“人”字型干涉條紋，表明經(jīng)過加砂壓裂后，這些射孔層段壓開了地層，而且形成了具有高導(dǎo)滲流能力的人工壓裂縫。

最后通過交叉偶極子陣列聲波資料分析統(tǒng)計(jì)，計(jì)算得到各層的壓裂縫高，見表1。資料表明，山西組3 465～3 467 m射孔井段沒有壓裂開，沒有壓裂液進(jìn)入地層形成高導(dǎo)滲流通道；盒8段3 428～3 431 m射孔井段沒有形成縱向縫高，有一定的壓裂液進(jìn)入地層，但橫向延伸不會(huì)太長(zhǎng)。其他射孔井段在縱向上裂縫都有延伸，且都形成了高導(dǎo)滲流通道。

表1 SUTS-12-17X4井壓裂縫高表

2.2 生產(chǎn)測(cè)井評(píng)價(jià)壓裂層段產(chǎn)出效果

SUTS-12-17X4井投產(chǎn)生產(chǎn)半年后，進(jìn)行了生產(chǎn)測(cè)井，以了解各射孔井段層產(chǎn)出情況，最終評(píng)價(jià)暫堵轉(zhuǎn)向壓裂工藝效果及驗(yàn)證交叉偶極子陣列聲波評(píng)價(jià)壓裂縫成果。

SUTS-12-17X4井生產(chǎn)測(cè)井組合圖如圖2所示。

圖2 SUTS-12-17X4井生產(chǎn)測(cè)井組合圖

井溫資料上看，在射孔井段3 485～3 488 m、3 444～3 448 m和3 409～3 412 m有明顯降溫，表明該三射孔井段有天然氣產(chǎn)出；其它三個(gè)射孔井段溫度無明顯變化，表明這三段孔井段沒有或少量流體產(chǎn)出。

流量資料顯示，射孔井段3 485～3 488 m、3 444～3 448 m和3 409～3 412 m的流量有較明顯增大，表明該三射孔井段有流體產(chǎn)出，而3 428～3 431 m射孔井段流量也有一定的增大趨勢(shì)，表明該段也有少量流體產(chǎn)出。

從流體密度上看，射孔井段3 485～3 488 m底部為殘留水，其流體密度從1.02 g/cm3降至0.48 g/cm3,表明該射孔井段有天然氣和地層水產(chǎn)出；射孔井段3 444～3 448 m流體密度由0.48 g/cm3降至0.13 g/cm3，表明該段有天然氣產(chǎn)出；射孔井段3 409～3 412 m流體密度由0.13 g/cm3降至0.10 g/cm3，表明該段有天然氣產(chǎn)出。

根據(jù)以上的生產(chǎn)測(cè)井資料定性分析可知，射孔井段3 485～3 488 m有天然氣和地層水產(chǎn)出；3 444～3 448 m和3 409～3 412 m有天然氣產(chǎn)出；3 428～3 431 m有少量流體產(chǎn)出；3 355～3 358 m和3 465～3 467 m有少量流體產(chǎn)出或不產(chǎn)。

定量計(jì)算表明，SUTS-12-17X4井動(dòng)態(tài)生產(chǎn)測(cè)井時(shí)的總產(chǎn)氣量為55 543.8 m3/d，總產(chǎn)水量為3.17 m3/d。具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 SUTS-12-17X4井產(chǎn)能分布表

2.3 綜合分析

通過交叉偶極子陣列聲波測(cè)井和生產(chǎn)測(cè)井，可知在山西組3個(gè)射孔井段進(jìn)行暫堵球轉(zhuǎn)向壓裂工藝時(shí)，射孔段3 465～3 467 m沒有形成滲流通道，因此該層沒有流體產(chǎn)出；盒8段兩個(gè)射孔井段進(jìn)行暫堵劑轉(zhuǎn)向壓裂工藝時(shí)，射孔井段3 428～3 431 m沒有形成縱向縫高，有一定的壓裂液進(jìn)入地層，但橫向延伸不太長(zhǎng)，因此該層產(chǎn)出貢獻(xiàn)低。

射孔段3 465～3 467 m主對(duì)應(yīng)儲(chǔ)層砂體厚度為1.8 m，平均孔隙度為4.8%；射孔段3 428～3 431 m對(duì)應(yīng)儲(chǔ)層砂體厚度為2.1 m，平均孔隙度為5.2%。因此，使用暫堵劑或暫堵球轉(zhuǎn)向壓裂工藝在砂體較薄、物性較差儲(chǔ)層時(shí)，效果欠佳。

3 結(jié) 論

蘇里格區(qū)塊進(jìn)行了多次交叉偶極子陣列聲波和生產(chǎn)測(cè)井，這些成果資料表明：

1)暫堵轉(zhuǎn)向壓裂工藝在縱向砂體多或砂體厚的儲(chǔ)層改靠中，對(duì)減少壓裂頻次，降低壓裂成本，提高壓裂改造效果具有較好作用。

2)暫堵轉(zhuǎn)向壓裂工藝對(duì)于物性較差、薄層砂體改造的效果欠佳。

3)壓裂改造后進(jìn)行的交叉偶極子陣列聲波測(cè)井資料和產(chǎn)出剖面生產(chǎn)測(cè)井資料可有效評(píng)價(jià)壓裂縫縫高、壓裂效果及裂縫導(dǎo)流能力。

4)條件允許的情況下，在壓裂前先進(jìn)行一次套內(nèi)交叉偶極子陣列聲波測(cè)井，再通過對(duì)比壓裂后交叉偶極子陣列聲波測(cè)井資料，可以得到更好的壓裂改造評(píng)價(jià)效果。

5)在對(duì)有一定剩余儲(chǔ)量的老井挖潛時(shí)，暫堵轉(zhuǎn)向壓裂可以對(duì)原有裂縫進(jìn)行充填，增加溝通未動(dòng)用油氣層，提升其滲流通道，達(dá)到挖潛效果。

6)通過多井對(duì)比分析，SUTS-12-17X4井組盒7段砂體整體發(fā)育欠佳，儲(chǔ)層不發(fā)育；除了該井全烴有顯示，其余的井在盒7段都沒有顯示，表明該井組在盒7段含氣性較差。雖然從交叉偶極子陣列聲波資料上看射孔井段被壓開，但含氣性差，因此生產(chǎn)測(cè)井在該層沒有天然氣產(chǎn)出。