趙乃鵬，魯莎，劉鵬，王德龍，武浩，何婷，王軒，王磊，蘇河套，周少丹

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林719000）

子洲氣田山2層老井重復(fù)改造技術(shù)研究

趙乃鵬，魯莎，劉鵬，王德龍，武浩，何婷，王軒，王磊，蘇河套，周少丹

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林719000）

鄂爾多斯盆地致密油氣資源豐富，但目前子洲氣田已逐步進(jìn)入穩(wěn)產(chǎn)后期，低產(chǎn)低效井比例逐年增加，為提高單井產(chǎn)量，彌補(bǔ)遞減產(chǎn)能，選取部分主力層砂體發(fā)育，儲(chǔ)層物性好，與鄰井儲(chǔ)層物性相似，但生產(chǎn)動(dòng)態(tài)較鄰井差的老井開展重復(fù)壓裂改造。

重復(fù)壓裂；潛力層；凈壓力；低濃度胍膠壓裂液；高效助排劑；液氮助排

部分氣井壓裂后產(chǎn)量較低或產(chǎn)能下降較快，為提高氣井的生產(chǎn)效果，通過對(duì)地質(zhì)，工藝等多方面影響因素分析，確定重復(fù)改造工藝思路，完善氣井重復(fù)壓裂的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1 氣田重復(fù)改造技術(shù)難點(diǎn)

1.1 重復(fù)壓裂選井選層難度大

長(zhǎng)慶油氣田老井重復(fù)壓裂改造選井選層主要依據(jù)改造井與鄰井產(chǎn)量的對(duì)比，相同物性及改造規(guī)模下，油氣產(chǎn)量低于鄰井及動(dòng)靜態(tài)不符的井，但影響重復(fù)壓裂選井選層的因素很多，如儲(chǔ)層有效厚度、有效滲透率、綜合含水等，因此，重復(fù)壓裂在選井選層時(shí)面臨的難度很大[1]。

1.2 壓裂液濾失大，液體效率低

壓裂液大量濾失后，液體效率大大降低，通過壓力及產(chǎn)量擬合，老裂縫延伸距離有限，難以突破采出范圍。

1.3 排液周期長(zhǎng)，液體返排率低

由于老井地層能量虧空，地層壓力降低，壓井液漏失大，重復(fù)改造入地液量大、液體濾失大，排液困難。

圖1 氣井壓裂液量與改造體積的相關(guān)圖

圖2 氣井壓裂排量與改造體積的相關(guān)圖

2 氣田老井重復(fù)改造技術(shù)研究

2.1 潛力層篩選技術(shù)研究

分析目前子洲氣田老氣井產(chǎn)量低的主要原因，依據(jù)研究工區(qū)井動(dòng)靜態(tài)資料，明確低產(chǎn)原因及增產(chǎn)潛力，針對(duì)氣田開發(fā)提出五類目前具有重復(fù)改造價(jià)值的氣井：（1）儲(chǔ)層厚度大，物性好，與鄰井相比產(chǎn)氣量低，動(dòng)靜態(tài)不符；（2）分層改造，裂縫竄層，改造不徹底；（3）隔夾層發(fā)育，初次合層改造規(guī)模小，儲(chǔ)層改造程度低；（4）受地質(zhì)認(rèn)識(shí)或改造工藝制約縱向上部分層系未動(dòng)用；（5）平面非均質(zhì)性強(qiáng)，砂體連通性差，井間存在未動(dòng)用的剩余儲(chǔ)量[2]。

根據(jù)選井選層原則及類型，子洲氣田主力氣層為山西組，提出老井重復(fù)改造技術(shù)思路：（1）增加老裂縫改造體積；（2）老井側(cè)鉆水平井分段壓裂，提高平面動(dòng)用程度；（3）查層補(bǔ)孔，對(duì)初次改造的“忽略層”進(jìn)行改造[3]。

2.2 重復(fù)改造參數(shù)優(yōu)化

根據(jù)壓裂理論研究，儲(chǔ)層滲透性越差，需要的最優(yōu)支撐縫長(zhǎng)越長(zhǎng)，反之儲(chǔ)層滲透性越好，需要的裂縫長(zhǎng)度越短（見表1）。

表1 儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的優(yōu)化裂縫半長(zhǎng)

利用壓裂模擬軟件帶入多裂縫效應(yīng)，計(jì)算單段滑溜水液量，通過井下微地震裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：裂縫網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（SRV）與壓裂規(guī)模存在線性比例關(guān)系，通過該關(guān)系優(yōu)化后的單段液量為700 m3～800 m3，壓裂排量在6.0 m3/min以上時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)大裂縫網(wǎng)絡(luò)規(guī)模體積壓裂的要求[4]（見圖1，圖2）。

2.3 低傷害壓裂液體系優(yōu)選及研發(fā)

2.3.1 低濃度胍膠壓裂液由于二次改造氣井儲(chǔ)層情況相對(duì)復(fù)雜，常規(guī)壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的傷害極大，因此采用低濃度胍膠壓裂液體系，降低儲(chǔ)層傷害室內(nèi)評(píng)價(jià)表明該體系表現(xiàn)出較好的儲(chǔ)層適應(yīng)性，殘?jiān)鼈^常規(guī)胍膠體系降至20%以下，改造效果較常規(guī)壓裂液提高1.2倍[5，6]（見表2）。

表2 不同壓裂液體系巖心傷害對(duì)比結(jié)果

2.4 老井重復(fù)改造后排液技術(shù)研究

2.4.1 高效助排劑TGF-1由于氣井二次改造所需液量較大，返排過程所采用的高效助排劑TGF-1，通過顯著降低流動(dòng)毛管阻力，提高了低孔喉?xiàng)l件下大液量改造的壓裂液返排能力。相同濃度下，其效果與國(guó)外斯倫貝謝助排劑F108相當(dāng)[7]。

式中：γ－表面張力，mN/m；θ－接觸角，°。

2.4.2 液氮增能助排工藝研究液氮在放噴階段不僅有助排效果，同樣也可以起到保護(hù)地層的作用，根據(jù)蘇里格氣田現(xiàn)場(chǎng)施工效果優(yōu)化液氮的用量，二次改造試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)推薦液氮用量2%～4%。針對(duì)地層壓力降低、壓裂液返排速度及返排率降低的問題，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，合理的液氮比例伴注可以在4 h內(nèi)提高壓裂液返排率達(dá)到40%以上，壓裂液最終返排率達(dá)到了85%左右，達(dá)到了快速返排、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層含氣性的目的[8]。

3 氣田老井重復(fù)改造現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果評(píng)價(jià)

洲AB-4井及鄰井生產(chǎn)層位均為山西組，砂體厚度均較大，氣層解釋好，位于主砂帶上，地層壓力和井口壓力較高，但生產(chǎn)效果均較差，采出程度低（見表3）。

表3 洲AB-4井及鄰井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)參數(shù)表

洲AB-4重復(fù)改造以增加老裂縫為目的，采用31/2″油管對(duì)山西組老裂縫注入壓裂，壓井過程采用對(duì)儲(chǔ)層低傷害的暫堵劑保護(hù)技術(shù)，重復(fù)改造采用大排量混合水壓裂，重復(fù)改造加砂量60.6 m3，排量：6 m3/min～8.2 m3/min，入地總液量1 331.8 m3（其中壓井液560 m3，壓裂液771.8 m3），累計(jì)排液815 m3，火焰黃紅2 m～3 m。改造前關(guān)井油壓9.6 MPa，套壓10.0 MPa，改造后關(guān)井油壓7.5 MPa，套壓11.9 MPa，該井于2014年10月7日投產(chǎn)，目前日產(chǎn)氣1.0×104m3，效果顯著，重復(fù)改造取得了成功（見表4）。

表4 洲AB-4井改造前后投產(chǎn)數(shù)據(jù)

4 結(jié)論及建議

（1）綜合調(diào)研國(guó)內(nèi)外氣田老井重復(fù)改造技術(shù)進(jìn)展，結(jié)合長(zhǎng)慶氣田老井儲(chǔ)層實(shí)際，初步確立了長(zhǎng)慶氣田老井重復(fù)壓裂改造技術(shù)方向。

（2）以增加老裂縫的改造體積，提高平面動(dòng)用程度為目標(biāo)，優(yōu)化重復(fù)壓裂改造參數(shù)，采用大排量混合水壓裂，延伸老裂縫，恢復(fù)氣井產(chǎn)能。

（3）采用低濃度胍膠壓裂液體系，降低儲(chǔ)層傷害、提高返排效果。室內(nèi)評(píng)價(jià)表明該體系表現(xiàn)出較好的儲(chǔ)層適應(yīng)性，殘?jiān)鼈^常規(guī)胍膠體系降至20%以下，改造效果較常規(guī)壓裂液提高1.2倍。

（4）細(xì)化儲(chǔ)層分類，精酌刻畫重復(fù)改造工藝模式，強(qiáng)化排液技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)效果提升。

［1］李天才.榆林氣田上古壓裂理論與應(yīng)用技術(shù)研究［D］.成都：西南石油大學(xué)，2009.

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Study on the transformation of wells repeat technology of the Shan 2 member in Zizhou gasfield

ZHAO Naipeng，LU Sha，LIU Peng，WANG Delong，WU Hao，HE Ting，WANG Xuan，WANG Lei，SU Hetao，ZHOU Shaodan
（Gas Production Plant 2 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yulin Shanxi 719000，China）

Tight oil and gas resources are rich in the Ordos basin,but the Zizhou gasfield has gradually entered the later period of stable,stripped deficent well ratio increased year by year.In order to improve the yield of a single well,make up for declining production capacity,select some of the main layer of sand body development,reservoir adjacent wells,reservoir physical property is similar to,but dynamic production compared with the adjacent wells of poor old wells to carry out repeated fracturing.

repetitive fracturing；potential；net pressure；low concentration of gum fracturing fluid；high efficiency drainage agent；liquid nitrogen drainage

TE377

A

1673-5285（2016）12-0087-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.12.021

2016－11-15

趙乃鵬，男（1987-），2011年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程專業(yè)，從事井下大修及壓裂改造工作。