劉海鑫,黃玲玲
(1.中國石化江漢油田分公司采油工藝研究院,湖北 潛江433123;2.中國石化江漢油田分公司江漢采油廠,湖北 潛江433123)
毛場斜坡帶位于潛江凹陷潛南地區(qū),東北與馬王廟鼻狀構(gòu)造帶相接,西南緊鄰潘場生油中心,北部以竹根灘斷層為界,是一個(gè)被斷層復(fù)雜化了的斜坡帶。整個(gè)區(qū)域面積為113km2,總資源量為3 936×104t,其中已探明儲(chǔ)量1 026.61×104t。該區(qū)地層整體上自南西向北東抬升,發(fā)育的斷層以北東走向?yàn)橹?。毛場斜坡帶位于馬王廟油田與潘場生油中心的過渡帶,是油氣運(yùn)移的有利指向區(qū)。2012年11月,部署在潛南地區(qū)毛場斜坡帶的重點(diǎn)探井馬85井,壓裂試油喜獲日產(chǎn)工業(yè)油流3.8m3,打開了該區(qū)油氣勘探新局面。后續(xù)在潛南地區(qū)建新—毛場斜坡帶的馬84、馬87井經(jīng)過壓裂后分別獲得日產(chǎn)工業(yè)油流7.76m3、5.14m3,為潛南地區(qū)增儲(chǔ)陣地的形成提供了有力的技術(shù)支撐。
毛場斜坡帶構(gòu)造總體上呈現(xiàn)北高南低的態(tài)勢。斷層發(fā)育(多為北東向 ),地層較破碎。地應(yīng)力方向:水平最大主應(yīng)力為近東西向,最小主應(yīng)力為近南北向??v向上,油藏埋深為1 600~2 900m,為滲透性較好的砂巖儲(chǔ)層,且分布較穩(wěn)定。目前該區(qū)主要措施層段為新下3儲(chǔ)層(壓裂施工7井次 ),儲(chǔ)層流體,原油密度:0.83 g/cm3,粘度:10.12mPa·s,Cl- 含量:96 601mg/l,總礦化度為192 130mg/l,水型為 Na2SO4。儲(chǔ)層物性特點(diǎn),平均孔隙度為12.7%,滲透率為10.2md。儲(chǔ)層巖性以長石砂巖為主,膠結(jié)物以硬石膏、白云石為主,膠結(jié)類型為孔隙型。粘土礦物以伊利石為主,粘土礦物含量相對較低。儲(chǔ)層中等偏弱速敏、中偏弱酸敏、無水敏、無鹽敏、無堿敏。
難點(diǎn)一:毛場斜坡帶斷層發(fā)育,地層破碎,液體濾失大。
以馬82斜-1井為例(圖1),該井位于兩個(gè)北東向斷層之間,距離東南邊的斷層僅有100m左右?,F(xiàn)場壓裂施工曲線(圖2),施工后期施工壓力不斷緩慢抬升,由59MPa上升至70MPa,上升幅度高達(dá)11MPa,反應(yīng)壓裂液效率偏低,裂縫端部出現(xiàn)脫砂跡象;且停泵后,壓降非常明顯(3.5MPa/min),進(jìn)一步反映地層濾失大。
圖1 井位部署圖
圖2 馬82斜-1井壓裂施工曲線圖
難點(diǎn)二:縱向油水關(guān)系復(fù)雜,根據(jù)井位平面位置的不同,縱向水層分布存在差異。
毛場斜坡帶總體可分為3個(gè)區(qū)域(圖1),其中,馬83位于北部高部位(上、下均有水層 );馬85、馬87位于東部(上、下無水層 );馬82井區(qū)、馬84位于西部(下部存在水層,其中馬84水層較遠(yuǎn))。馬82井區(qū)地應(yīng)力剖面特征:① 措施層與上隔層應(yīng)力差比與下隔層應(yīng)力差大,裂縫下竄幾率較大;②措施層與下隔層應(yīng)力差值為4.3MPa,有一定隔層厚度(8.6m)。馬83井區(qū)地應(yīng)力剖面特征:①油層應(yīng)力值受埋藏深度影響,其數(shù)值較低;②措施層應(yīng)力與上、下隔層應(yīng)力值相差2MPa左右,上下隔層條件均較差。馬87井區(qū)地應(yīng)力剖面特征:①措施層包含3個(gè)小油層,各油層間應(yīng)力值相差約2MPa;②措施層與上、下隔層應(yīng)力差值約為5MPa,且裂縫向上延展幾率較大。各井應(yīng)力值(圖3)所示。
圖3 各井措施層位應(yīng)力值圖
根據(jù)存在的難點(diǎn),在毛場斜坡帶的壓裂施工設(shè)計(jì)方面,結(jié)合現(xiàn)場的不斷實(shí)踐,主要形成了以下兩點(diǎn)對策。
對策一:針對液體濾失大,主要從三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。
1)提高油溶性暫堵劑(KD-C9)濃度。
2)提高施工排量,以降低液體相對濾失量。
3)優(yōu)化降濾失劑類型,換用粉砂作為降濾失劑。
通過加強(qiáng)降濾措施,其中降濾失劑以粉砂為主(5井次),粉砂用量最高達(dá)到4m3;以暫堵劑為輔(2井次),現(xiàn)場施工成功率100%。以馬82斜-1井與馬82斜-2側(cè)鉆井為例,兩井平面距離約180m、儲(chǔ)層物性接近,都鄰近斷層,并同屬一個(gè)層系,馬82斜-2側(cè)鉆井在馬82斜-1井的施工情況的基礎(chǔ)上,將排量由3.5m3/min提升至4.0 m3/min,降濾失劑KD-C9暫堵劑用量由1 200kg增加到1 750kg,使馬82斜-2側(cè)鉆井施工后期壓力平穩(wěn),順利完成設(shè)計(jì)加砂量(表1)。
對策二:針對部署在不同區(qū)域內(nèi)的措施井,分情況采用以下方式。
1)對于西部的馬82、馬84井區(qū),下部存在水層,且具有一定隔層厚度,采用控縫壓裂工藝技術(shù),同時(shí)應(yīng)用壓力擬合技術(shù),反演裂縫真實(shí)形態(tài),以指導(dǎo)鄰井施工參數(shù)調(diào)整。
2)對于北部的馬83井區(qū),上下均存在水層,且測井解釋水淹層距離措施井段約2m,隔層條件不滿足壓裂要求,無法控制縫高延展,建議不壓裂。
3)對于東部的馬85、馬87井區(qū),上下均無水層,適當(dāng)增加壓裂規(guī)模及施工排量,對措施井段的3個(gè)小層進(jìn)行充分改造。
表1 毛場斜坡帶壓裂施工井降濾失劑使用情況統(tǒng)計(jì)表
1)通過針對性地加強(qiáng)降濾措施、段塞技術(shù),提高了措施的針對性,毛場斜坡帶壓裂井工藝成功率100%,為后續(xù)施工井提供了寶貴的借鑒意義。
2)根據(jù)毛場斜坡帶具體的區(qū)塊形態(tài),壓裂造長縫的理念增大了油井泄油面積;北部的馬83井區(qū)措施層上下距離水淹層太近,壓后出水風(fēng)險(xiǎn)極大,不建議壓裂。
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