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摘 要:河口油区低渗透油田分布广泛,低渗透油藏类型多样,深度不一,通过脉冲纤维压裂工艺、纤维防砂压裂工艺的实施,从机理入手,通过实验室研究及现场实践反馈,优化纤维的选择及工艺参数,在相同条件下的壓裂规模,压裂有效缝长及导流能力得到了显著提升,大大提高了单井的日产液量和油量,提高了这些油田的采油速度,保证了采收率的提高,实现中低渗透油藏的有效动用。
关键词:低渗透;压裂;工艺;纤维;机理
河口油区中低渗透油田分布广泛,主要分布在大王北油田、大王庄油田、渤南油田、罗家油田、埕913块等油田,面积100平方千米,探明地质储量约1.2亿吨,动用地质储量1.134亿吨,可采储量2253万吨,标定采收率19.9%。中低渗透油藏类型多样,深度不一,常规压裂难以满足充分改造油层的目的,因此需开展高效压裂工艺优化与改进,通过脉冲纤维压裂工艺、纤维防砂压裂工艺的实施,不仅降低了压裂成本,丰富了水力压裂工艺技术,同时提高压裂效果,大大提高了单井的日产液量和油量,提高了这些油田的采油速度,保证了采收率的提高,实现中低渗透油藏的有效动用。
1 纤维防砂压裂工艺
油井出砂一般可归结为两种因素:地质因素和开发因素。
地质因素包括未胶结地层、地层流动的运动使油井出砂;油气井产油气水溶解地层中的胶结物降低固结强度使油气井出砂;地层压力下降,使胶结物和岩石破碎产生出砂;生产时抽吸过大或过快造成出砂等。
开采因素包括固井质量不合格、射孔密度、油井的工作制度不合理等。
我厂所属英雄滩油田、埕913块、义东油田油层埋藏较浅,通常在3000m以内,油井出砂都受以上两种因素的制约,存在两种出砂现象:低压井出细粉砂及压裂后支撑剂返吐,造成泵卡,严重甚至砂埋油层,严重影响了油井的正常生产。
1.1 纤维防砂压裂机理
在地层压开裂缝后将纤维同支撑剂一起加入地层,通过其物理化学性能,在近井地带形成格挡层,降低地层流体对微粒的冲刷和携带作用,从而达到增产与防砂的双重目的。纤维一般为弯曲、卷曲、螺旋状,可互相勾结形成稳定的三维网状结构,将砂粒束缚于其中,形成较牢固的滤体,这种方法在井筒附近形成纤维复合体。在套管外形成环形过滤带,类似充填筛管防砂效果。
纤维的作用:使支撑剂由单个的颗粒状转变成束团状,成为一个有机的整体,显著提高支撑剂的耐冲刷能力,防止出砂;纤维超强的悬浮携砂能力,显著降低了支撑剂沉降速度,可大幅度提高支撑剂在产层段的充填效率,并获得更长的支撑缝长,提高裂缝的导流能力。
实验模拟效果:支撑剂水平运移速度提高系数1.28;支撑剂垂直沉降速度降低系数0.78;裂缝综合导流能力提高系数1.30。
1.2 纤维防砂压裂工艺
纤维防砂压裂中需要纤维的超强固砂能力,压后纤维仍牢牢束缚砂粒,根据实验数据,通过耐酸、耐碱、耐盐、耐温、分散性、携砂性筛选试验,重点突出固砂能力,选用芳纶纤维作为纤维防砂压裂用纤维。
纤维防砂压裂工艺由纤维超强的缠绕固砂能力形成纤维复合体。成倍提高临界出砂流速,从根本上预防支撑剂的失稳和回流出砂,施工多数采用的是0.7%-1.0%的纤维浓度,我厂现用0.9%的纤维浓度。维加入时机在支撑剂砂比达到20 %以上时(原则上尾追砂量不低于5方)。根据前期现场试验,采用8mm的纤维来配套纤维防砂压裂工艺,保证防砂效果。
现在进一步提升纤维防砂压裂工艺模式,转为纤维伴注压裂工艺,采用1%的纤维浓度,加砂时同步伴注纤维,主要利用纤维溶液的强携砂能力和置留能力,配合沉砂工艺,可有效控制裂缝向下延伸,保证了支撑剂在延伸裂缝中的有效铺置,提高压裂改造效果,延长压裂改造有效期。
2 现场应用
在河口油区的中低渗透油藏应用高效压裂工艺22井次,成功率100%,有效率100%,累增油3.474万吨。增油效果达到同区块油井产量的1.5倍。推广规模及应用效果见下表:
3 结论
(1)纤维防砂压裂工艺可解决埋深较浅油井对出砂的治理,提高裂缝导流能力,保证油井连续生产,是提高中低渗油田开发效率的有效手段。
参考文献
[1]斯伦贝谢,高速通道压裂新技术[J],油田新技术,2011,23(3).
[2]曲占庆,周丽萍,曲冠政等.高速通道压裂支撑裂缝导流能力实验评价[J].油气钻采工程,2015,22(1):122-126.
[3]温庆志,高金剑,黄波等.通道压裂砂堤分布规律研究[J].特种油气藏,2014,21(4):89-93.
作者简介:
赵会议,男,现工作于河口采油厂工艺所,任职高级工程师,从事采油工程方向,地址:东营市河口区黄河路184号
关键词:低渗透;压裂;工艺;纤维;机理
河口油区中低渗透油田分布广泛,主要分布在大王北油田、大王庄油田、渤南油田、罗家油田、埕913块等油田,面积100平方千米,探明地质储量约1.2亿吨,动用地质储量1.134亿吨,可采储量2253万吨,标定采收率19.9%。中低渗透油藏类型多样,深度不一,常规压裂难以满足充分改造油层的目的,因此需开展高效压裂工艺优化与改进,通过脉冲纤维压裂工艺、纤维防砂压裂工艺的实施,不仅降低了压裂成本,丰富了水力压裂工艺技术,同时提高压裂效果,大大提高了单井的日产液量和油量,提高了这些油田的采油速度,保证了采收率的提高,实现中低渗透油藏的有效动用。
1 纤维防砂压裂工艺
油井出砂一般可归结为两种因素:地质因素和开发因素。
地质因素包括未胶结地层、地层流动的运动使油井出砂;油气井产油气水溶解地层中的胶结物降低固结强度使油气井出砂;地层压力下降,使胶结物和岩石破碎产生出砂;生产时抽吸过大或过快造成出砂等。
开采因素包括固井质量不合格、射孔密度、油井的工作制度不合理等。
我厂所属英雄滩油田、埕913块、义东油田油层埋藏较浅,通常在3000m以内,油井出砂都受以上两种因素的制约,存在两种出砂现象:低压井出细粉砂及压裂后支撑剂返吐,造成泵卡,严重甚至砂埋油层,严重影响了油井的正常生产。
1.1 纤维防砂压裂机理
在地层压开裂缝后将纤维同支撑剂一起加入地层,通过其物理化学性能,在近井地带形成格挡层,降低地层流体对微粒的冲刷和携带作用,从而达到增产与防砂的双重目的。纤维一般为弯曲、卷曲、螺旋状,可互相勾结形成稳定的三维网状结构,将砂粒束缚于其中,形成较牢固的滤体,这种方法在井筒附近形成纤维复合体。在套管外形成环形过滤带,类似充填筛管防砂效果。
纤维的作用:使支撑剂由单个的颗粒状转变成束团状,成为一个有机的整体,显著提高支撑剂的耐冲刷能力,防止出砂;纤维超强的悬浮携砂能力,显著降低了支撑剂沉降速度,可大幅度提高支撑剂在产层段的充填效率,并获得更长的支撑缝长,提高裂缝的导流能力。
实验模拟效果:支撑剂水平运移速度提高系数1.28;支撑剂垂直沉降速度降低系数0.78;裂缝综合导流能力提高系数1.30。
1.2 纤维防砂压裂工艺
纤维防砂压裂中需要纤维的超强固砂能力,压后纤维仍牢牢束缚砂粒,根据实验数据,通过耐酸、耐碱、耐盐、耐温、分散性、携砂性筛选试验,重点突出固砂能力,选用芳纶纤维作为纤维防砂压裂用纤维。
纤维防砂压裂工艺由纤维超强的缠绕固砂能力形成纤维复合体。成倍提高临界出砂流速,从根本上预防支撑剂的失稳和回流出砂,施工多数采用的是0.7%-1.0%的纤维浓度,我厂现用0.9%的纤维浓度。维加入时机在支撑剂砂比达到20 %以上时(原则上尾追砂量不低于5方)。根据前期现场试验,采用8mm的纤维来配套纤维防砂压裂工艺,保证防砂效果。
现在进一步提升纤维防砂压裂工艺模式,转为纤维伴注压裂工艺,采用1%的纤维浓度,加砂时同步伴注纤维,主要利用纤维溶液的强携砂能力和置留能力,配合沉砂工艺,可有效控制裂缝向下延伸,保证了支撑剂在延伸裂缝中的有效铺置,提高压裂改造效果,延长压裂改造有效期。
2 现场应用
在河口油区的中低渗透油藏应用高效压裂工艺22井次,成功率100%,有效率100%,累增油3.474万吨。增油效果达到同区块油井产量的1.5倍。推广规模及应用效果见下表:
3 结论
(1)纤维防砂压裂工艺可解决埋深较浅油井对出砂的治理,提高裂缝导流能力,保证油井连续生产,是提高中低渗油田开发效率的有效手段。
参考文献
[1]斯伦贝谢,高速通道压裂新技术[J],油田新技术,2011,23(3).
[2]曲占庆,周丽萍,曲冠政等.高速通道压裂支撑裂缝导流能力实验评价[J].油气钻采工程,2015,22(1):122-126.
[3]温庆志,高金剑,黄波等.通道压裂砂堤分布规律研究[J].特种油气藏,2014,21(4):89-93.
作者简介:
赵会议,男,现工作于河口采油厂工艺所,任职高级工程师,从事采油工程方向,地址:东营市河口区黄河路184号