■張洪軍 王學(xué)生 王浪波 高月剛
(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司第一采油廠 陜西延安 716000)
混合水壓裂在安塞油田的應(yīng)用評(píng)價(jià)
■張洪軍 王學(xué)生 王浪波 高月剛
(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司第一采油廠 陜西延安 716000)
安塞油田是我國(guó)陸上最早開發(fā)的特低滲透億噸級(jí)整裝油田,具有典型的"三低"特性。經(jīng)過30多年的注水開發(fā)部分老井含水上升、液量下降,常規(guī)挖潛措施增產(chǎn)效果不明顯。結(jié)合安塞油田實(shí)際,通過混合水壓裂形成復(fù)雜縫網(wǎng)、增大改造體積,為老油田剩余油挖潛提供了新的方向。本文重點(diǎn)評(píng)價(jià)了混合水壓裂的理念、及其在安塞油田的應(yīng)用效果,為同類油藏治理提供了有益借鑒。
混合水壓裂重復(fù)改造長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)
安塞油田為典型的 “低滲、低壓、低產(chǎn)”油藏,空氣滲透率1.29mD,壓力系數(shù)0.7~0.8,油層無自然產(chǎn)能,壓裂改造后單井日產(chǎn)油能力2~3t。經(jīng)過30多年的注水開發(fā),地下油水運(yùn)移日益復(fù)雜,目前已進(jìn)入油田開發(fā)中后期,綜合含水57.2%,地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度9.5%。同時(shí)隨著含水上升,措施選井難度加大,措施效果不斷變差,油田穩(wěn)產(chǎn)難度較大。通過混合水壓裂的應(yīng)用,改善了措施整體效果,對(duì)安塞油田的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)及提高采收率具有重要意義。
一是主力層為多期河道疊加,橫向變化快,且剖面泥質(zhì)、鈣質(zhì)夾層發(fā)育。主力層長(zhǎng)611層系多期河道疊加側(cè)向復(fù)合砂體(早期認(rèn)為是一期或兩期河道砂),目前分為四個(gè)單砂體,單砂體橫向變化快,同時(shí)單砂體內(nèi)部泥質(zhì)、鈣質(zhì)隔夾層普遍發(fā)育,分隔性較強(qiáng),且加密井初期改造選取低水淹段改造,造成局部注采不對(duì)應(yīng)。
二是經(jīng)過長(zhǎng)期注水開發(fā),剖面剩余油分布復(fù)雜。受儲(chǔ)沉積韻律、重力作用、吸水剖面下移等影響,剖面剩余油分布主要有以下形式:儲(chǔ)層物性較差部位、厚油層上部。安塞油田剩余油及檢查井測(cè)試資料表明,高含水油井剩余油飽和度較高,僅局部層段水洗。而常規(guī)壓裂單一增加縫長(zhǎng),難以挖掘該部分剩余油。
三是安塞油田儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),物性較差,平面剩余油分布差異大。受地應(yīng)力、井網(wǎng)及后期注水開發(fā)影響,儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)縫不斷延伸,剩余油分布形態(tài)復(fù)雜,主要有以下幾種形式:高滲條帶側(cè)向剩余油富集、油井間存在剩余油、局部低滲帶存在剩余油、注采井網(wǎng)不完善區(qū)域剩余油富集。
2.1 混合水壓裂的理念
混合水壓裂是指在水力壓裂過程中,在形成一條或多條主裂縫的同時(shí),通過大排量、高液量、低粘液體及轉(zhuǎn)向技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)天然裂縫、巖石層理的溝通,以及在主裂縫的側(cè)向強(qiáng)制形成次生裂縫,并在次生裂縫上繼續(xù)分支形成二級(jí)次生裂縫,以此類推,形成天然裂縫與人工裂縫相互交錯(cuò)的裂縫網(wǎng)絡(luò),形成主裂縫與多級(jí)次生裂縫的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1-2],實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層在長(zhǎng)、寬、高三維方向的“立體改造”。
2.2 混合水壓裂的特點(diǎn)
混合水壓裂技術(shù),不同于常規(guī)壓裂,而是一種新突破。常規(guī)壓裂形成的人工裂縫具有以下特點(diǎn):沿最大主應(yīng)力方向形成以井筒為中心雙翼對(duì)稱的人工裂縫,而垂向裂縫的滲流能力并未得到根本改善,仍然是基質(zhì)向人工裂縫滲流,主流通道無法改善儲(chǔ)層的整體滲流能力。而混合水壓裂通過實(shí)施“大排量、高液量、低粘液體”及裂縫轉(zhuǎn)向技術(shù),不僅在平面上對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造,而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)裂縫的縱向改造,裂縫平面和縱向上呈復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)形態(tài),不再是單一對(duì)稱裂縫?;旌纤畨毫汛蚱屏硕嗄晁?qū)形成的優(yōu)勢(shì)滲流通道,在低滲層段或水驅(qū)劣勢(shì)方向形成新的有效溝通,使縫面與儲(chǔ)層基質(zhì)的接觸面最大,極大程度上提高了對(duì)儲(chǔ)層油氣的整體動(dòng)用能力,且改造體積與增產(chǎn)效果具有明顯的正相關(guān)性。
3.1 適應(yīng)性評(píng)價(jià)
(1)安塞油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層脆性組分含量較高,有利于混合水壓裂。長(zhǎng)6巖石長(zhǎng)石含量高,石英次之,巖石脆性較強(qiáng),易破碎,為混合水壓裂提供了天然條件。
(2)長(zhǎng)6主力層厚度大、物性好,符合混合水壓裂實(shí)施條件。安塞油田長(zhǎng)6主力層物性較好,平均厚度達(dá)17.4m、孔隙度12.8%、滲透率0.49*10-3μm2,采出程度8.76%,井間剩余油豐富,符合混合水壓裂條件。
(3)主力油藏壓力保持水平高,具備施工的能量基礎(chǔ)。安塞油田油藏平均壓力保持水平101%,分油藏壓力保持水平基本在100%以上,具備大面積實(shí)施的能量基礎(chǔ)。
3.2 實(shí)施效果
結(jié)合混合水壓裂的特點(diǎn),根據(jù)不同區(qū)塊儲(chǔ)層物性、開發(fā)現(xiàn)狀、開發(fā)矛盾,以擴(kuò)展裂縫網(wǎng)格、提高單井產(chǎn)能為目的,在2012年體積壓裂試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,2013-2014年開始在安塞油田大面積實(shí)施,共實(shí)施體積壓裂222口,措施有效率91.0%,平均單井日增油2.04t,措施效果較好。
3.3 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)
3.3.1 混合水壓裂能夠起到擴(kuò)大裂縫網(wǎng)格,增加泄油面積的作用
由于混合水壓裂措施在加砂量、排量等工藝參數(shù)方面大幅度提高,分析認(rèn)為其能夠明顯擴(kuò)大改造規(guī)模,實(shí)現(xiàn)天然裂縫與人工裂縫網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模溝通,從而增加泄油面積。與常規(guī)壓裂實(shí)時(shí)裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果相比,體積壓裂能增加人工裂縫的長(zhǎng)度和高度,縫長(zhǎng)、縫高分別提高46.5%和114.5%,但不改變裂縫方位。
3.3.2 混合水壓裂階段性增產(chǎn)效果明顯
通過統(tǒng)計(jì),體積壓裂階段效果明顯,平均單井日增油為2.1t,是常規(guī)壓裂的1.9倍左右。同時(shí),XH區(qū)30口井統(tǒng)計(jì)資料顯示,單井增油與油層厚度具有很好的正相關(guān)關(guān)系,厚度大于20m的8口井初期日增油水平達(dá)到3.0t。
3.3.3 混合水壓裂能夠提高采油速度,但次年遞減較大
2013年規(guī)?;瘜?shí)施體積壓裂的101口井資料顯示,體積壓裂明顯提高采油速度,初期采油速度提高0.41%,次年仍提高0.27%。從分區(qū)塊來看,XH區(qū)體積壓裂井提高0.5%,S130區(qū)體積壓裂井提高0.9%。從各項(xiàng)增產(chǎn)措施對(duì)比來看,體積壓裂、復(fù)壓和酸化增油效果較好,但次年體積壓裂井遞減相對(duì)較大,2013年實(shí)施體積壓裂的井次年遞減為22.0%,明顯偏高。
[1]李憲文,張礦生,攀鳳玲,等.鄂爾多斯盆地低壓致密油層體積壓裂.
探索研究及試驗(yàn) [J].石油大學(xué)學(xué)報(bào) (江漢石油學(xué)報(bào)),2013,35(3):142~146.
[2]王文東,趙廣淵,蘇玉亮,等.致密油藏體積壓裂技術(shù)應(yīng)用 [J].新疆石油地質(zhì),2013,34(3):345~348.
TE144[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2015)-11-378-1