论文部分内容阅读
【摘要】临盘油田低渗油藏自1974年大芦家沙二下投入开发以来,逐步加大低渗油藏改造力度,工作量不断增加,压裂工艺已经成为我厂改造低渗区块最有效的增加储量和提高单井产量的主要手段。针对断层多、断块小、构造复杂、物性差、埋藏深等油藏地质特点,积极开展不同油藏条件的压裂适应性研究,不断引进和创新集成压裂改造系列工艺技术,在新区产能建设和老区油层改造中发挥了积极作用。
【关键词】低渗透油藏 压裂 技术进展
1 临盘低渗油藏开发历程
临盘低渗透油藏压裂改造措施大致可分为四个阶段:
第一阶段76~82年,主要在商三区,这一时期以田菁为压裂液,硼砂为交联剂,0.3~0.8mm石英砂为支撑剂,压裂设备主要是700型,存在问题是对2500米以上的井(层)压不开,施工排量小(1.5~2.3m3/ min),平均砂比小(10~20%),难返排,对地层伤大。
第二阶段86-89年,实施油井压裂24井次,主要在L10块及其它分散低渗透油井,有效率36%,这一时期主要以羟丙基-羧甲基速溶田菁为压裂液,硼砂为交联剂,适用于中温地层(80oC ~120℃),该压裂液滤失低,携砂能力好。
第三阶段,93~95年,实施油井压裂9井次,主要在夏52块沙三中和夏70块。压裂设备为千型压裂车。
第四阶段,2000年以后,主要与BJ公司进行了技术合作,先后在大芦家沙二下、商三区沙二下试验了两口井,效果比较理想,很快就在商三区、夏70、江家店等区块得以推广,由于效果较好、施工工作量逐渐增大,这一时期,压裂技术、压裂设备(2000型)和设计理念迅速发展,尤其是2004年以后,中石化系统对压裂技术进行了重点培训,引进和推广应用了Stimplan压裂设计软件,在我厂主管领导的指导下,技术人员调研、关注局内外压裂工艺技术的最新进展,并指导我厂的压裂工作。
第五阶段,2006年~目前,我们率先实现了采油厂层面的自主设计,为采油厂低渗开发做出了先导贡献。 2 我厂近年来压裂措施工作量及效果统计
临盘油区低渗透油藏主要分布在江家店油田、临盘油田大芦家、商河油田商三区、商四区、临南油田夏70、夏52沙三中等区块,含油层系主要为沙河街组沙二段—沙四段,具有埋藏深、储量丰度低、砂体个数多、含有面积小、采收率低等特点,至目前,累积动用地质储量6568×104t,“十五”以来平均每年新增探明储量500×104t以上,是我厂增储上产的重要阵地。
由下图1可以看出,我厂压裂施工工作量2005年前不足20口,平均单井增油量590吨,自2006年我厂自主压裂以来,逐步加大低渗油藏改造力度,工作量不断增加,压裂工艺已经成为我厂改造低渗区块最有效的增加储量和提高单井产量的主要手段。针对断层多、断块小、构造复杂、物性差、埋藏深等油藏地质特点,积极开展不同油藏条件的压裂适应性研究,不断引进和创新集成压裂改造系列工艺技术,在新区产能建设和老区油层改造中发挥了积极作用。
图1?2004-2011年压裂措施工作量及效果统计3 我厂压裂技术的进展
结合低渗区块地质特点对压裂改造技术的需要及现场施工经验的总结,我厂压裂工艺得到了迅速发展和进步。
3.1 实现了自主压裂设计,完善压裂运行模式
2006年以前,我厂压裂井都是由采油院和井下工艺所制定压裂设计,受油藏物性、区块特点等影响,针对性差,制约了方案优化,效果好坏参差不齐。06年以后,通过培训和学习,实现了自主创新、自主设计、自主施工、自主监督的独特低渗改造理念。我们的压裂运作模式更趋完善:收集单井和区块资料—选井选井条件—优化射孔井段—预设计—专家讨论—修改和完善设计—现场实施与监督—压后放喷与投产—效果分析和总结—指导同区块或邻块下一口的压裂方案。
3.2 形成了高砂比、短宽缝压裂技术
商三区低渗块一直是采油厂主要压裂改造区块,每年有5~10口井实施压裂改造。针对该块常规低渗(渗透率一般在10~50毫达西)、油层多厚度薄、砂组动用程度参差不齐、部分小层高含水矛盾等地质特征,结合射孔、施工参数,模拟裂缝扩展过程,优化施工方案,在施工中不断总结分析,逐渐形成了适合该区块的高砂比、短宽缝中小规模压裂模式。设计加砂强度中等,一般在1.7~2.0m3/m,高砂比,铺砂浓度高,裂缝导流能力高,施工规模中等,半缝长在100m左右。十一五期间该区块共实施压裂措施26口,单井平均日增油量6.7吨、当年累计增油2.3万吨,取得了良好压裂改造效果。
3.3 综合控缝高压裂技术
针对油层埋藏深、多、薄、断层复杂、油水互层且泥质隔层不好等油藏地质特征,在压裂层段底部油水同层或水层广泛存在,与油层相隔5~10m,地应力差小、分布不稳定,压裂改造容易窜通了水层而导致压后高含水。2008年盘40沙四,有3口井压后高含水,严重影响了压裂效果,甚至影响了该块的工艺决策及滚动扩边,2009年以来我们改变思路,在总结现场施工的基础上,积极调研应用较成熟的缝高控制技术,逐步形成了优化射孔方案、小规模、低排量工艺为主导,附加变压裂液粘度、变排量、变交联、油溶粉陶段塞、控水砂等工艺为辅的压裂方式。
该技术实施压裂措施在盘40沙四低渗块、商88-1块沙二下、夏42-27块等区块共压裂施工了27口井,没有一口因缝高控制不好而高含水,措施成功率100%,增油有效率92.5%,当年累增油2.85万吨,在控制缝高、控水技术方面已取得了良好成效。
3.4 整体压裂开发技术
夏510-斜1低渗块是江家店油田2008年新建产能块。平均孔隙度9.7%,平均渗透率2.7×10-3μm2,泥质含量平均17.9%,压力系数1~1.1,属于常压低渗、特低渗油藏。针对该块该块油层厚度较大(10~21m),井段跨度大,隔层稳定,剖面上没有水层存在的特点,采取了区块整体改造、单井大规模高排量的压裂方案。设计加砂强度高,达到了2.5 m3/m以上,高砂比,铺砂浓度高,施工规模大,半缝长大于150m,改造有效控制泄油面积大,在开发早期进行裂缝方位监测,确定人工裂缝走向,为后期注采井位部署及单井压裂施工参数进行完善与优化。该块相继压裂投產10口井,有效率100%,获初产油量136.3吨、单井日增油量13.6吨、当年累计增油量1.85万吨的好效果。3.5 裂缝方位监测指导油水井井网部署与压裂规模
地应力的大小和方向在很大程度上制约着压裂缝的形状及延伸方向,在压裂时,监测人工裂缝方向对注采井网调整、整体压裂方案优化着十分重要的意义,我们在新低渗区块、滚动低渗块(预期要进行压裂改造的区块),早期压裂施工时,最好进行裂缝方向监测。我们引进了嵌入式人工裂缝实时监测技术,是用静力触探设备将拾震器置入数米到数十米深的地下,这样不仅避免了由车辆、电磁波、风、人走动等引起的震动干扰和电磁干扰,而且避免了地表疏松地层对微震波的衰减,提高了有用信号的采集数量和质量,大大提高测量精度。在商88-1、临86-1、盘40-99等滚动井应用,可下一步这些块的井网部署、油水井对应压裂和后期的开发调提供可靠的依据。
4 总结
针对临盘低渗区块地质特点及开发对压裂改造工艺技术的要求,经过多年的现场应用实践,我们形成了高砂比短宽缝压裂技术、综合控缝高压裂技术、机械分层压裂技术、水平井限流法分段压裂技术、增能辅助压裂技术、泵送桥塞分段压裂技术等系列工艺技术,基本满足了临盘低渗油藏开发的需要。我们将在此基础上继续加大研究力度,不断创新技术,开展先导性实验,为临盘低渗油藏的开发做出更大贡献。