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摘要:受地质特征复杂、储层物性差等因素影响,R区块油井压裂效果逐年变差,为此开展技术对策研究,包括天然裂缝发育方向识别、优化裂缝长度和压裂配方体系以及配套工艺技术研究等,指导实施分层压裂井40井次,阶段累增油3.5万吨,低油价下实现提质增效目的。
主题词:复杂断块油藏 改善压裂效果 技术研究
1.概况
R区块为复杂断块低渗透油藏,分上、下两套层系开发,储层物性差,平均孔隙度4.5%,空气渗透率3.5mD,岩石杨氏模量处于1.0~1.5×104MPa之间,呈现弹塑型混合特征,储层连通性差,上层系平均连通系数65.8%,下层系74.5%,导致储量动用状况差,采出程度仅6.5%。
2.开发中存在问题
R区块油井常规射孔投产,平均日产油量仅1.2吨,实施压裂改造后,平均日产油提高至3.5吨,但受储层物性差以及杨氏模量低等因素影响,加砂困难,支撑剂易嵌入储层中,导致裂缝渗流能力低,措施有效期短,周期产油量低,如图1所示,亟需开展改善压裂效果技术研究,提高措施增油量。
3技术对策研究
3.1识别天然裂缝发育方向
R区块断层发育,构造应力多变,导致裂缝发育复杂,结合岩心资料、测井解释资料以及前期压裂井裂缝监测数据等,综合分析裂缝发育特征,上层系裂缝倾向为北东35~50°,下層系裂缝发育方向为北西65~85°。
3.2优化裂缝长度
R区块采用150m正方形直井网实施面积注水开发,根据裂缝方向、地应力大小及注采井距等,将裂缝长度由150m调整为75m,避免压裂后水窜问题。
3.3优化压裂配方体系
(1)压裂液
根据地层深度、温度等参数,优化压裂液体系,上层系采用中、低温压裂液体系,下层系采用中、高温压裂液体系,具体见表1。
(2)支撑剂
根据压裂井段闭合压力大小,结合支撑剂性能分析,确定R区块上层系采用石英砂,下层系采用陶粒。
(3)施工参数
综合考虑压裂井段厚度、地层渗透率、滤失系数等,对压裂施工参数优化,压裂排液4.0~4.5方/分钟,上层系前置液比例35~42%,砂液比25~30%,下层系前置液比例为42~45%,砂液比20~25%。
3.4压裂配套工艺技术
(1)分层压裂工艺
受储层非均质性严重影响,采用笼统压裂会造成各小层改造程度不均,为此在保证薄层不被压穿的情况下,按照“同一压裂井段内各小层储层物性、地层压力、岩性相近”原则实施分层压裂,研制出以K344系列封隔器为主的一体化多层压裂工艺管柱。
(2)支撑剂段塞技术
受储层泥质含量高影响,R区块压裂过程中容易形成锯齿状不规则裂缝,导致支撑剂在裂缝中运移阻力增大,易堆积成砂桥,注入压力过高而停泵。通过在前置液阶段加入多级段塞,消除裂缝内锯齿状突起,打磨裂缝,确保顺利加砂。
(3)压裂液助排技术
针对压裂液返排率低问题,形成液氮助排技术,即在压裂液中加入液氮形成泡沫冻胶,增加压裂液粘度,在携砂液和顶替液驱动下压开地层,压裂后放喷,液氮气化膨胀,驱替残余液进入井筒,形成气液两相,降低井筒流体密度,易于排出井口,平均压裂液返排液由32.5%提高至58.6%。
4实施效果
在上述技术对策指导下,2020年共实施分层压裂40井次,措施有效率100%,压裂层数242小层,平均单井压裂6层,平均破裂压力30MPa,初期日增油240吨,目前日增油180吨,阶段累增油3.5万吨,预计全生命周期累增油4.8万吨,平均单井周期增油量1200吨。
5结论
(1)受储层物性差以及杨氏模量低等因素影响,R区块油井压裂效果差。
(2)开展技术对策研究,包括天然裂缝发育方向识别、优化裂缝长度和压裂配方体系以及压裂配套工艺技术研究等。
(3)指导实施分层压裂井40井次,全部成功,预计平均单井周期增油量1200吨。
参考文献:
[1]姜慧.梁112块沙四段薄互层低渗透油藏水力压裂工艺优化[J].油气地质与采收率. 2006(03).
[2]王得顺.不同类型低渗透油藏改善开发效果方法研究[J].石油天然气学报. 2008(02).
[3]韩红星. 油田低渗透油藏开发技术研究[J].化工设计通讯. 2018(11).
作者简介:迟锟,男,1993年02月出生青海,汉族,2018毕业于常州大学,现于青海油田井下作业公司压裂技术服务大队。
主题词:复杂断块油藏 改善压裂效果 技术研究
1.概况
R区块为复杂断块低渗透油藏,分上、下两套层系开发,储层物性差,平均孔隙度4.5%,空气渗透率3.5mD,岩石杨氏模量处于1.0~1.5×104MPa之间,呈现弹塑型混合特征,储层连通性差,上层系平均连通系数65.8%,下层系74.5%,导致储量动用状况差,采出程度仅6.5%。
2.开发中存在问题
R区块油井常规射孔投产,平均日产油量仅1.2吨,实施压裂改造后,平均日产油提高至3.5吨,但受储层物性差以及杨氏模量低等因素影响,加砂困难,支撑剂易嵌入储层中,导致裂缝渗流能力低,措施有效期短,周期产油量低,如图1所示,亟需开展改善压裂效果技术研究,提高措施增油量。
3技术对策研究
3.1识别天然裂缝发育方向
R区块断层发育,构造应力多变,导致裂缝发育复杂,结合岩心资料、测井解释资料以及前期压裂井裂缝监测数据等,综合分析裂缝发育特征,上层系裂缝倾向为北东35~50°,下層系裂缝发育方向为北西65~85°。
3.2优化裂缝长度
R区块采用150m正方形直井网实施面积注水开发,根据裂缝方向、地应力大小及注采井距等,将裂缝长度由150m调整为75m,避免压裂后水窜问题。
3.3优化压裂配方体系
(1)压裂液
根据地层深度、温度等参数,优化压裂液体系,上层系采用中、低温压裂液体系,下层系采用中、高温压裂液体系,具体见表1。
(2)支撑剂
根据压裂井段闭合压力大小,结合支撑剂性能分析,确定R区块上层系采用石英砂,下层系采用陶粒。
(3)施工参数
综合考虑压裂井段厚度、地层渗透率、滤失系数等,对压裂施工参数优化,压裂排液4.0~4.5方/分钟,上层系前置液比例35~42%,砂液比25~30%,下层系前置液比例为42~45%,砂液比20~25%。
3.4压裂配套工艺技术
(1)分层压裂工艺
受储层非均质性严重影响,采用笼统压裂会造成各小层改造程度不均,为此在保证薄层不被压穿的情况下,按照“同一压裂井段内各小层储层物性、地层压力、岩性相近”原则实施分层压裂,研制出以K344系列封隔器为主的一体化多层压裂工艺管柱。
(2)支撑剂段塞技术
受储层泥质含量高影响,R区块压裂过程中容易形成锯齿状不规则裂缝,导致支撑剂在裂缝中运移阻力增大,易堆积成砂桥,注入压力过高而停泵。通过在前置液阶段加入多级段塞,消除裂缝内锯齿状突起,打磨裂缝,确保顺利加砂。
(3)压裂液助排技术
针对压裂液返排率低问题,形成液氮助排技术,即在压裂液中加入液氮形成泡沫冻胶,增加压裂液粘度,在携砂液和顶替液驱动下压开地层,压裂后放喷,液氮气化膨胀,驱替残余液进入井筒,形成气液两相,降低井筒流体密度,易于排出井口,平均压裂液返排液由32.5%提高至58.6%。
4实施效果
在上述技术对策指导下,2020年共实施分层压裂40井次,措施有效率100%,压裂层数242小层,平均单井压裂6层,平均破裂压力30MPa,初期日增油240吨,目前日增油180吨,阶段累增油3.5万吨,预计全生命周期累增油4.8万吨,平均单井周期增油量1200吨。
5结论
(1)受储层物性差以及杨氏模量低等因素影响,R区块油井压裂效果差。
(2)开展技术对策研究,包括天然裂缝发育方向识别、优化裂缝长度和压裂配方体系以及压裂配套工艺技术研究等。
(3)指导实施分层压裂井40井次,全部成功,预计平均单井周期增油量1200吨。
参考文献:
[1]姜慧.梁112块沙四段薄互层低渗透油藏水力压裂工艺优化[J].油气地质与采收率. 2006(03).
[2]王得顺.不同类型低渗透油藏改善开发效果方法研究[J].石油天然气学报. 2008(02).
[3]韩红星. 油田低渗透油藏开发技术研究[J].化工设计通讯. 2018(11).
作者简介:迟锟,男,1993年02月出生青海,汉族,2018毕业于常州大学,现于青海油田井下作业公司压裂技术服务大队。