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[摘要]分析户部寨气田内53口井91井次的压裂统计资料,综合钻井、录井、测井等资料后认为地层破裂压力梯度值0.013MPa/m,可以作为判断储层裂缝是否发育的界限。破裂压力可作为制定工程设计的重要参考数据,以及作为预测储层发育程度的重要指标。
[关键词]破裂压力 破裂压力梯度 构造裂缝
[中图分类号] P539 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-46-1
0前言
户部寨构造位于位于渤海湾盆地南缘东濮凹陷中央隆起带北部,含气层位主要为下第三系沙河街组沙四段,是一个由裂缝和孔隙双重介质控制的裂缝性致密砂岩气藏,构造裂缝对气井产能具有重要影响。统计不同井区和井段气井压裂施工数据,发现有构造裂缝分布的井区和井段,破裂压力梯度都具有一个特殊的数值范围。
1地层破裂压力
在低压油(气)层试油时,为了油(气)流畅通,或是增加产量,通常采用压裂措施,用高压压裂地层。地层承受压力达到某一极限时会破裂,此压力极限值称为地层的破裂压力。破裂压力梯度是沿流体流动方向地层破裂时单位长度上的压力变化,破裂压力梯度等于破裂压力与压裂目的层中部深度的比值,单位是MPa/m。
2户部寨构造地层特点分析
2.1构造不同部位储层破裂压力数据差异巨大
统计户部寨气田91井次的压裂数据,破裂压力最低值为27.8MPa,最高值71.2MPa,两者间相差44.3MPa;破裂压力梯度最低值0.0083,最高值0.0228,充分说明了户部寨构造储层的非均质性。
2.2破裂压力数值与压裂井段深度没有对应关系
户部寨气田储层压裂井段介于3153-3631 m,储层埋深比较稳定;但是储层破裂压力介于27.8-72.1MPa,破裂压力变化巨大,破裂压力数值与压裂井段埋深之间没有直接对应关系,因此储层埋藏深度不是破裂压力的决定因素.。
2.3裂缝与破裂压力数值之间存在一定联系
统计户部寨地区沙四段53口压裂井,有21口井小于上述界限值,其中卫79-9块3口地层破裂压力梯度平均值不到0.012MPa/m,高于该数值的均未发现发育构造裂缝。据部1-2井和部3井取芯资料统计,部1-2井破裂压力梯度仅0.0084MPa/m,部3井破裂压力梯度0.0124MPa/m,裂缝发育;而岩芯中未见裂缝的文177井,破裂压力梯度为0.0137MPa/m(表1)。通过分析53口压裂井的统计资料后认为地层破裂压力梯度等于0.013MPa/m可以作为裂缝是否发育的界限。
3破裂压力数据的应用
通过破裂压力分析钻井过程中钻井液漏失。以部1-20井为例,钻井设计目的层压力为40.32MPa,设计钻井液密度1.25 g/cm3,钻井过程中在3358.90米~3380.32米漏失钻井液120m3。对比该井储层压裂数据,井段3337.8米~3380.90米,静液顶端压力5.4MPa,得到储层破裂压力 38.01MPa ,破裂压力梯度0.0113MPa/m ,说明该井段构造裂缝发育,因构造裂缝而发生井漏的可能性极大。由此判定钻井液密度设计过大,设计中没有考虑钻遇井段可能存在构造裂缝的因素。
事后进行的RFT测试证明,该压裂井段3318.9米~3380.9米压力系数0.72~1.01,按照0.07~0.15 g/cm3附加钻井液密度,则钻井液密度最高为1.16 g/cm3,在该井段对地层压力为38.12MPa。如果钻井过程中合适的钻井液密度,则循环钻井液钻进中不会发生井漏。
4结论与建议
(1)裂缝对井位部署、钻井安全、储层保护以及产能预测方面都有深刻影响,预测裂缝的具体位置和分布范围都具有积极的意义。
(2)通过对破裂压力数据的统计和分析,裂缝与破裂压力数据之间存在一定联系,可以作为判断和预测裂缝分布的简单有效的指标。
参考文献
[1]张中伟,苏月琦,姜青梅等,户部寨气田储量动用状况评价及挖潜对策研究,2007年10月,中原油田内部资料.
[2]曾联波,漆家福,王成刚,李彦录.构造应力对裂缝形成与流体流动的影响.地学前缘,2008,15(3):292一298.
[关键词]破裂压力 破裂压力梯度 构造裂缝
[中图分类号] P539 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-46-1
0前言
户部寨构造位于位于渤海湾盆地南缘东濮凹陷中央隆起带北部,含气层位主要为下第三系沙河街组沙四段,是一个由裂缝和孔隙双重介质控制的裂缝性致密砂岩气藏,构造裂缝对气井产能具有重要影响。统计不同井区和井段气井压裂施工数据,发现有构造裂缝分布的井区和井段,破裂压力梯度都具有一个特殊的数值范围。
1地层破裂压力
在低压油(气)层试油时,为了油(气)流畅通,或是增加产量,通常采用压裂措施,用高压压裂地层。地层承受压力达到某一极限时会破裂,此压力极限值称为地层的破裂压力。破裂压力梯度是沿流体流动方向地层破裂时单位长度上的压力变化,破裂压力梯度等于破裂压力与压裂目的层中部深度的比值,单位是MPa/m。
2户部寨构造地层特点分析
2.1构造不同部位储层破裂压力数据差异巨大
统计户部寨气田91井次的压裂数据,破裂压力最低值为27.8MPa,最高值71.2MPa,两者间相差44.3MPa;破裂压力梯度最低值0.0083,最高值0.0228,充分说明了户部寨构造储层的非均质性。
2.2破裂压力数值与压裂井段深度没有对应关系
户部寨气田储层压裂井段介于3153-3631 m,储层埋深比较稳定;但是储层破裂压力介于27.8-72.1MPa,破裂压力变化巨大,破裂压力数值与压裂井段埋深之间没有直接对应关系,因此储层埋藏深度不是破裂压力的决定因素.。
2.3裂缝与破裂压力数值之间存在一定联系
统计户部寨地区沙四段53口压裂井,有21口井小于上述界限值,其中卫79-9块3口地层破裂压力梯度平均值不到0.012MPa/m,高于该数值的均未发现发育构造裂缝。据部1-2井和部3井取芯资料统计,部1-2井破裂压力梯度仅0.0084MPa/m,部3井破裂压力梯度0.0124MPa/m,裂缝发育;而岩芯中未见裂缝的文177井,破裂压力梯度为0.0137MPa/m(表1)。通过分析53口压裂井的统计资料后认为地层破裂压力梯度等于0.013MPa/m可以作为裂缝是否发育的界限。
3破裂压力数据的应用
通过破裂压力分析钻井过程中钻井液漏失。以部1-20井为例,钻井设计目的层压力为40.32MPa,设计钻井液密度1.25 g/cm3,钻井过程中在3358.90米~3380.32米漏失钻井液120m3。对比该井储层压裂数据,井段3337.8米~3380.90米,静液顶端压力5.4MPa,得到储层破裂压力 38.01MPa ,破裂压力梯度0.0113MPa/m ,说明该井段构造裂缝发育,因构造裂缝而发生井漏的可能性极大。由此判定钻井液密度设计过大,设计中没有考虑钻遇井段可能存在构造裂缝的因素。
事后进行的RFT测试证明,该压裂井段3318.9米~3380.9米压力系数0.72~1.01,按照0.07~0.15 g/cm3附加钻井液密度,则钻井液密度最高为1.16 g/cm3,在该井段对地层压力为38.12MPa。如果钻井过程中合适的钻井液密度,则循环钻井液钻进中不会发生井漏。
4结论与建议
(1)裂缝对井位部署、钻井安全、储层保护以及产能预测方面都有深刻影响,预测裂缝的具体位置和分布范围都具有积极的意义。
(2)通过对破裂压力数据的统计和分析,裂缝与破裂压力数据之间存在一定联系,可以作为判断和预测裂缝分布的简单有效的指标。
参考文献
[1]张中伟,苏月琦,姜青梅等,户部寨气田储量动用状况评价及挖潜对策研究,2007年10月,中原油田内部资料.
[2]曾联波,漆家福,王成刚,李彦录.构造应力对裂缝形成与流体流动的影响.地学前缘,2008,15(3):292一298.