楊榮國 沈振振(陜西延長油田股份有限公司七里村采油廠,陜西 延安 716000)
七里村油田成立于1905年,1907年9月打成中國陸上第一口油井“延一井”,油田位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡帶東部。內(nèi)部構(gòu)造簡單,為一平緩的西傾單斜,平均傾角小于1°,油層平均孔隙度8%,平均滲透率0.50×10-3μm2,油藏埋深一般小于800m,為典型淺埋藏、低壓、特低孔、超低滲巖性油藏,油層不經(jīng)過壓裂改造一般無產(chǎn)能,壓裂后易形成水平裂縫。
七里村油田水平縫壓裂技術(shù)主要包括裸眼井小承壓段壓裂技術(shù)、全套管井常規(guī)卡封壓裂技術(shù)、蠟球暫堵壓裂技術(shù)、水力噴砂射孔壓裂技術(shù)。
小承壓段壓裂技術(shù)是指在裸眼井中,采用1.5m承壓段,0.5m承壓間距的一種壓裂工藝。七里村采油廠目前共有裸眼井2000余口,1995年以前采用承壓段為2-3m,承壓間隔為2-2.5m的壓裂方式,根據(jù)七里村油田油藏埋藏淺,水力壓裂易呈水平裂縫,及滲透率低(0.1-1×10-3um2),垂向滲透率遠小于水平滲透率(K垂/K平<2/5),巖性致密,鈣質(zhì)小夾層發(fā)育,導致新縫產(chǎn)能受老縫影響較小等特點,探索出了承壓段為1.5m,承壓間隔為0.5m的裸眼井小承壓段壓裂技術(shù)。
該技術(shù)的優(yōu)點:很大程度上增加了單井壓裂改造次數(shù),從而提高了油層動用程度和裸眼井最終采收率;缺點:裸眼井井壁不規(guī)則,壓裂施工中封隔器坐封難,成功率不高。
2.3.1 常規(guī)卡封壓裂技術(shù)
該技術(shù)承壓段選擇2米,采用封隔器卡封進行單層壓裂,壓裂段之間間隔3.5-4米以上可進行再次壓裂,是目前套管井壓裂應用最多的壓裂技術(shù)。
2.3.2 技術(shù)評價
該技術(shù)的優(yōu)點:施工過程簡單,成功率高;缺點:單層二次改造時壓段間隔不能低于4米,很大程度上減少了壓次,降低了油層利用率。
2.3.3 不動管柱壓裂技術(shù)
該技術(shù)是在常規(guī)卡封壓裂技術(shù)的基礎(chǔ)上,引入滑套式封隔器,下一次管柱,實現(xiàn)多層壓裂連續(xù)施工的壓裂技術(shù)。
2.3.4 技術(shù)評價
該技術(shù)的優(yōu)點:簡化作業(yè)程序,降低人工勞動強度;缺點:承壓層段間隔不能低于4米,井下工具價格高,導致該技術(shù)經(jīng)濟效益低。
2.3.5 蠟球暫堵壓裂技術(shù)
2002 年提出了全套管井蠟球暫堵壓裂技術(shù),當年進行試驗獲得較好效果,后逐步推廣。
該技術(shù)是在壓裂過程中,第一條裂縫形成后,加入暫堵劑,基于流體遵循向阻力最小方向流動的原則,暫堵劑顆粒會隨壓裂液進入與已壓開縫連通的孔眼,在孔眼處聚集產(chǎn)生高強度的濾餅橋堵,這必然會在一定程度上升高井底壓力,進而產(chǎn)生再次破壓,形成多條裂縫,實現(xiàn)一層多縫的目的。
2.3.6 技術(shù)評價
該技術(shù)的優(yōu)點:施工簡便,壓第二條縫時不用重新起下管住,成功率高;缺點:蠟球暫堵壓裂第一、二條裂縫起縫位置難以不確定性;第二條裂縫壓裂是否成功存在不確定性。
2.3.7 水力噴砂射孔壓裂
水力噴砂射孔是通過安裝在施工管柱上的水力噴射器,利用攜砂液在噴嘴處產(chǎn)生的高速射流,沖蝕和消磨套管及巖石,達到射孔的目的。
水力噴射壓裂是在射孔完成后,高速流體的沖擊作用在射孔孔道頂端產(chǎn)生微裂縫,射流繼續(xù)作用在噴射孔道內(nèi),使孔內(nèi)的壓力普遍高于井底壓力。關(guān)閉環(huán)空并加壓,使孔內(nèi)壓力高于地層破裂壓力,從而沿孔道微裂縫壓開地層。噴嘴噴出的攜砂液沿孔道進入裂縫,對裂縫起充填和支撐作用。
2.3.8 技術(shù)評價
該技術(shù)的優(yōu)點:能準確定位壓裂起縫位置,承壓間隔小,實現(xiàn)了承壓間隔1-2米的壓裂改造。缺點:射孔厚度在10-30cm,而測井曲線最小刻度為2米,難以精確識別油層位置。
由于油層壓裂后形成水平縫,當壓裂水平縫規(guī)模過小,儲量動用程度低,單井產(chǎn)能低,采出程度低;當壓裂水平縫規(guī)模大,注水開發(fā)時易過早發(fā)生水竄,注水波及體積系數(shù)小,影響注水效果。
建議油田開發(fā)可以進行CO2吞吐開發(fā)。該技術(shù)優(yōu)點:1、補充地層能量;2、避免注入氣沿著水平裂縫竄入;3、降低原油粘度,減小滲流阻力;4、現(xiàn)有的多縫均是吞吐有利因素。
長6油層壓裂水平縫CO2吞吐開發(fā)機理及可行性:(1)降低油水界面張力,減少驅(qū)替阻力;(2)降低原油粘度,減少原油滲流阻力;(3)儲層壓力下降形成溶解氣驅(qū),提高原油采收率;(4)改善原油與水的流度比,降低原油粘度,增大水相粘度;(5)酸化解堵作用,提高注入能力;(6)萃取和氣化原油中的輕質(zhì)烴,增加單井產(chǎn)量;(7)避免類似“注水(其它注入介質(zhì))驅(qū)”易沿水平裂縫竄入,形成注入介質(zhì)無效循環(huán),儲量動用有限的問題。
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