水平井压裂技术在低渗透油田开发中的研究与应用论文_赵晋伟,常边疆

长庆油田第七采油厂洪德作业区 甘肃庆阳 745000

摘要:伴随我国油田开采行业的快速发展,很多油田在经过多年的高度开采之后,整体储油量与储油层的厚度都慢慢减退。而低渗透油田在建设时间逐渐延长的背景下,逐渐出现了原油总产量减少、综合水面标准上升、油田地面布局不尽合理等现象,这些问题的出现无疑对低渗透油田的开发作业带来了考验和阻碍。所以针对低渗透油田来说,其自身的缺陷,在开发过程中要更加注重运用技术的力量来提高油田的开发效率和资源的开发程度。

关键词:水平井压裂;低渗透油田;油田开发;分段压裂

勘探开发取得突破性进展,低孔低渗储层分布广泛,潜在的油气储量十分丰富,是目前油田增油上产的重点区域,现有水平井完井方式不能满足低渗透油藏经济高效开发的需要。国内低渗储层分段压裂施工工艺还处于研究阶段,不完善、不配套,特别是水平井分段压裂工艺和井下封隔工具方面与实际生产需求还存在较大的差距。水平井裸眼分段压裂在油田应用,通过裸眼封隔器对水平段进行划分,投球逐层压裂,造缝能力强,减少了完井液与储层接触时间,从而满足勘探开发需求。

一、慨述

目前在水平井的储层改造中主要存在以下问题:机械分段会使得水平井压裂过程中容易出现机器卡断;井内储层的面积过大,造成油田的渗透率过大,容易造成原油资源浪费;随着开采日程的递进、开采时间的增多,对水平井储层的改造工作也提出了更高、更为严峻的要求。这些问题都是在低渗透油开发过程中需要克服的阻碍,以此来提高对水平井压裂技术应用的科学性。水平井作为油田开发作业中的重要手段,将其应用在低渗透油田的开发过程中,能够增大油田的开采面积和可活动范围,为油田的有效开采提供了更多的机会与准备。将水平井应用在低渗透油田中,需要按照低渗透油田的不同性质来区分压裂方式,在井网间隔、分段长度以及裂缝条数等指标上都需要科学规划。

二、低渗透油田开发中应用的水平井压裂工艺分析

水平井压裂技术作为重要的油田技术,对低渗透油田进行分段压裂与系统开发的过程中会发挥高度的适应性影响,提高技术与低渗透油田开发作业的配套程度,形成更具效率、节约资源的开发技术体系。

1、水平井环空分段压裂工艺。水平井环空分段压裂工艺的适用性比较广泛,在低渗透油田的开发作业中能够很好的适应外围环境。该工艺主要运用了井口专用短节、安全性接头以及压裂封隔器等专业工具,将这些工具组合起来便形成了水平井环空分段压裂工艺。从该工艺的内部结构来看比较简单明了,能够很好的将环形空间密闭并保持封闭状态,为井内的清洗工作保持了良好的畅通性。

2、水平井滑套分段压裂工艺。水平井滑套分段压裂工艺是由高压头与压裂工具组成,在该结构下能够形成很好的密闭空间,从而保障封隔器可以有效运转。在高压安全接头与分层式的压裂工具组合下,能够较为稳定的对低渗透油田的内部液压进行控制和循环,在解封之后能够在井内完成正、反洗井,保障水平井管柱能够顺利提出。

3、水平井压裂配套工艺。水平井压力技术的有效完成,需要良好的配套工艺才能发挥高效率的开发功能。在分段压裂的过程中,以优化射孔原则为基准,精确排量与摩擦、阻力之间的递进关系,以此来根据不同排量的标准选择不同的孔眼保持稳定的“摩阻性”。同时,通过建立多层、双循环的分段压裂流,在水平井内部构建预测模型,将孔径—孔数—井内排流量—管径—砂量试验建立压裂技术之上,以此来形成系统性的配套工艺。

三、水平井测试配套技术应用分析

某油田130 -4区块油藏类型为断层岩性油藏,主要目的油层4、5号小层,埋深在1186~1314 m左右,单砂层及隔层厚度都较薄、物性变化快。为了提高对储层针对性的改造,对130区块的水平井进行了分段压裂改造。

1、小型压裂测试。为了解储层物性、原始井筒射孔及近井摩阻、裂缝闭合应力和压裂液效率分析等参数,对该区块第一口井第一段进行小型压裂测试分析,用以指导后续井段的压裂施工。第一段小型压裂测试情况:

(1)小型压裂测试分析。阶梯降排量分析曲线:基液阶梯降排量解释结果:当排量为3.8 m3 /min时,孔眼摩阻:2.97 MPa;有效射孔孔眼数:14.3个;有效孔眼百分比:22%;近井摩阻:0 MPa。防膨液测试压裂解释结果:裂缝闭合时间:6 min;裂缝闭合压力:18 MPa。防膨液净压力拟合解释结果:储层渗透率:5 ×10-3 μm2;储层杨氏模量:12000 MPa;隔层杨氏模量:15000 MPa。

(2)小型压裂测试分析原则的确立。为了指导后续水平井的优化设计及压裂现场施工,根据前期在扶余油田浅层水平井大量的小型压裂测试的分析总结,结合测试分析情况,制定了水平井小型压裂测试原则:小型压裂测试规模尽量小,尽量避免引起地层应力变化,影响主压裂施工。防膨液测试阶段:小型压裂测试之前先用防膨液灌满井筒,测试开始后直接用基液顶替井筒中的防膨液,以井筒中液体被顶替完毕为原则;防膨液测试排量不应超过基液(冻胶)测试施工排量。基液(冻胶)测试阶段:根据直井测试经验表明,冻胶与基液的滤失性能相当,因此,测试过程中首选基液作为挤注液体;液体用量应略大于等于井筒容积;施工排量应大于等于主压裂施工排量。

2、连续油管井温测试。井温测试目的对于直井来说,井温测试曲线可以判断水力压裂形成的人工裂缝高度,以判断是否发生层串。对于水平井来说,井温测试曲线具有以下用途:判断人工裂缝形成的条数;判断人工裂缝开启的位置;判断多段合压时每一段的相对改造程度。射孔两段情况:1919~1923 m,4m;1 951~1954m,4 m;从测试结果可以看出,两段合压时,首先接触压裂液的第一段有井温异常,第二段没有温度异常区,所以判断形成了一条人工裂缝,启裂位置在首先接触压裂液的第一段。

3、井下微地震方位测试。在庙平两段压裂时用井下微地震进行了人工裂缝监测,利用测试结果有效指导该区块后续水平井压裂设计和施工。如图。

测试方位:N112°E,与西断层垂直,这与常规认识相符。利用该结果对该区块后续水平井裂缝方位进行预测,由此结果可以得出后续水平井可以进行大规模压裂,裂缝之间不存在串通问题。

该区块的130 -4和庙130 -6投产层位和水平井投产层位均为5号小层,从产量上得出:区块所有井含水比较稳定,水平井含水与直井相当;水平井初期产液量是周围直井的1.6 倍,产油量为直井的1.4倍;水平井第四月产液量是直井的1.8 倍,产油量为直井的1.9倍。

总之,利用水平井的储层改造方法,能够有效限制低渗透油田中储油层扩散,但是该技术的有效运用也是低渗油油田开发作业的技术瓶颈。裸眼分段压裂工具性能稳定,可实现水平井多分段不动管柱、不停泵逐层压裂,工艺简单、可靠,满足了低渗透油田水平井分段压裂的要求。加强压裂层段精细划分方法研究,为准确合理分段和确定滑套位置提供依据。通过研究能够知道,水平井压裂技术中的分段压裂在低渗透油田开发中的运用取得了明显的实际效果,并也得到了不断的完善和突破。

参考文献:

[1] 李军,崔彦立. 浅谈水平井机械隔离分段压裂技术研究与实践[J]. 吐哈油气,2016,13(1).

[2] 李秀生,王灵碧. 胜利油田低渗透油藏开发技术研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版),2015(5)7.

[3] 周强,黑生保. 水平井技术在低渗透油藏开发的应用研究[J]. 中国石油和化工标准与质量,2017(19):16.

论文作者:赵晋伟,常边疆

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/25

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

水平井压裂技术在低渗透油田开发中的研究与应用论文_赵晋伟,常边疆
下载Doc文档

猜你喜欢