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        低滲透油藏壓裂水平井地質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

        2021-09-10 07:22:44袁怡菲
        關(guān)鍵詞:條數(shù)導(dǎo)流水平井

        袁怡菲

        摘要:壓裂水平井技術(shù)在開(kāi)發(fā)低滲透油藏中有著非常重要的作用,在進(jìn)行壓裂水平井設(shè)計(jì)過(guò)程中,地質(zhì)設(shè)計(jì)是壓裂水平井成功的重要基礎(chǔ)。利用數(shù)值模擬的方法,對(duì)水平井和地層應(yīng)力方向的配置、裂縫長(zhǎng)度以及裂縫導(dǎo)流能力進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)合相應(yīng)的研究結(jié)果可以看出壓裂水平井應(yīng)垂直于地層中的最大主應(yīng)力,裂縫間距應(yīng)當(dāng)為控油半徑的2倍,不同的儲(chǔ)層滲透率需要具有與之相匹配的裂縫導(dǎo)流能力。

        關(guān)鍵詞:低滲透油藏;壓裂水平;地質(zhì)優(yōu)化

        水平井是我國(guó)在開(kāi)采低滲透油藏中的常見(jiàn)技術(shù)之一,水平井能夠應(yīng)用于不同類(lèi)型的油藏,水平井在進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中已經(jīng)形成了相對(duì)成熟的地質(zhì)設(shè)計(jì),但是由于地滲透油藏的天然裂縫發(fā)育不良,并且水平井鉆遇裂縫的機(jī)會(huì)較少,如果采用傳統(tǒng)的水平井進(jìn)行開(kāi)采,導(dǎo)致產(chǎn)能遞減速度過(guò)快,從而影響了低滲透油藏的采出效率。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,低滲透油藏水平井壓裂技術(shù)已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展,該技術(shù)在國(guó)際上的應(yīng)用已經(jīng)取得了非常好的應(yīng)用效果。針對(duì)低滲透油藏的砂體、個(gè)體多、油層薄、儲(chǔ)量豐度低等特點(diǎn),采用分段壓裂水平井技術(shù),可以將不同程度的產(chǎn)層進(jìn)行有效連接,從而有效提高了水平井的產(chǎn)能。

        1壓裂水平井技術(shù)概述

        目前水平井在進(jìn)行低滲透油田開(kāi)采過(guò)程中往往會(huì)存在很多問(wèn)題,機(jī)械分段會(huì)使水平井在壓裂過(guò)程中容易造成機(jī)器卡斷的現(xiàn)象;流程中的儲(chǔ)存面積比較大,會(huì)造成油井內(nèi)滲透率過(guò)大,形成資源浪費(fèi)的現(xiàn)象,另外隨著開(kāi)采時(shí)間的增長(zhǎng),對(duì)水平井的改造工作也提出了更高的要求,這些問(wèn)題都是要在開(kāi)采過(guò)程中進(jìn)行解決,才能提高水平井分段壓裂技術(shù)的科學(xué)性。

        在低滲透油田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,使用最多的就是水平井技術(shù),并且水平井技術(shù)也是目前最為先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)。將這種技術(shù)應(yīng)用在低滲透油田中,可以對(duì)石油儲(chǔ)存進(jìn)行鉆孔施工,從而幫助油井的開(kāi)采量不斷提升,但是這項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題,比如說(shuō)水瓶頸技術(shù)在水平段的延伸長(zhǎng)度和擴(kuò)展的方向會(huì)發(fā)生改變,這就給油藏的開(kāi)采造成了一些阻礙。

        水平井作為低滲透油田的重要手段,并且這項(xiàng)技術(shù)非常有效果,水平井在低滲透油田中可以增大油田的開(kāi)采面積,可以增加油井內(nèi)流體的活動(dòng)范圍,為油田的開(kāi)采提供了更多的機(jī)會(huì)和準(zhǔn)備,當(dāng)然在進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中,需要按照低滲透油田的不同形式來(lái)進(jìn)行分段壓裂,且在井網(wǎng)間隔、分段長(zhǎng)度以及裂縫條數(shù)上都有著科學(xué)的規(guī)劃。

        2水平井與應(yīng)力方向的配置優(yōu)化

        水平井在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)當(dāng)平行于地層中的最大應(yīng)力方向,在進(jìn)行壓裂后會(huì)產(chǎn)生縱向裂縫,能夠有效改善徑向流動(dòng),但是在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中并不能夠大幅度提高水平井的控制儲(chǔ)量,而水平井垂直于地層最大主應(yīng)力方向進(jìn)行分段壓裂可以產(chǎn)生多條橫向裂縫,在實(shí)施過(guò)程中能夠有效提高儲(chǔ)存的流動(dòng)狀態(tài),從而大幅度增加了控制儲(chǔ)量。能夠?qū)崿F(xiàn)利用一口水平井代替多口垂直井的目標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)了采油效率的增加。

        3分段壓裂參數(shù)優(yōu)化

        3.1裂縫條數(shù)

        水平井的產(chǎn)量會(huì)隨著裂縫條數(shù)增加而出現(xiàn)變化,但是當(dāng)裂縫條數(shù)達(dá)到一定數(shù)量以后水平井的開(kāi)采效果就會(huì)出現(xiàn)下降。這是因?yàn)楫?dāng)裂縫條數(shù)增加到一定數(shù)量之后,裂縫之間會(huì)存在相互干擾的情況,就會(huì)造成水平井水平段的生產(chǎn)作用減弱,所以說(shuō)在實(shí)際開(kāi)采的過(guò)程中,一定要控制好裂縫的數(shù)量,以最大化的產(chǎn)能來(lái)提高油田的開(kāi)采量。另外裂縫半長(zhǎng)對(duì)水平井的開(kāi)發(fā)效果也非常大的影響,所以說(shuō)在進(jìn)行水平井裂壓技術(shù)時(shí),需要考慮水驅(qū)的影響,所以油田企業(yè)應(yīng)該根據(jù)合理的方式改變水平井開(kāi)發(fā)效果,以不同的形式來(lái)進(jìn)行研究,進(jìn)而提高特低滲油藏水平井開(kāi)發(fā)效果。

        3.2裂縫長(zhǎng)度

        在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中要考慮水平井的不同位置的裂縫產(chǎn)量,在確保裂縫長(zhǎng)度不變的情況下,分別對(duì)等裂縫長(zhǎng)度、中縫長(zhǎng)兩端縫短、中縫短兩端縫長(zhǎng)等3種情況進(jìn)行數(shù)值模擬分析。通過(guò)對(duì)比結(jié)果可以看出,中縫長(zhǎng)兩端縫短的采出效率較高,油層綜合含水率上升緩慢,因此,中縫長(zhǎng)兩端縫短的開(kāi)發(fā)效果比其他兩種情況的開(kāi)發(fā)效果要好。

        3.3裂縫導(dǎo)流能力的影響

        隨著裂縫導(dǎo)流能力的逐漸增大,壓裂井的產(chǎn)能也會(huì)有明顯的提高,但是當(dāng)導(dǎo)流能力達(dá)到頂峰時(shí),壓裂井的產(chǎn)量就會(huì)逐漸減小。這主要的原因就是受到了地層滲透率的影響,因?yàn)榈貙酉蛄芽p的供給能力,導(dǎo)致壓裂井產(chǎn)的開(kāi)發(fā)效果不可以有很大的提高,所以隨著導(dǎo)流裂縫導(dǎo)流能力的增加,油層流向裂縫中的流體就會(huì)越來(lái)越多,裂縫的導(dǎo)流能力就會(huì)越來(lái)越好。進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,適當(dāng)增加裂縫的壓力,只有這樣才能保證流體的流動(dòng),一旦壓力過(guò)大,很難控制水井的范圍,運(yùn)用科學(xué)的壓裂井開(kāi)發(fā)方式并結(jié)合注水壓力才能夠達(dá)到開(kāi)發(fā)效果,進(jìn)而提高油田的開(kāi)采效率。

        3.4裂縫間距優(yōu)化

        合理的裂縫間距能夠有效提高低滲透油藏的動(dòng)用程度,從而確保壓力水平井能夠具有較高的產(chǎn)能。當(dāng)裂縫間距過(guò)大時(shí)會(huì)導(dǎo)致裂縫間的儲(chǔ)量發(fā)生損失,裂縫間距過(guò)小,則有可能導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。在進(jìn)行壓裂之后,油井的采油初期裂縫條數(shù)越多,則油井的產(chǎn)量越大,但是隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng),不同裂縫條數(shù)下的油井產(chǎn)量的差距也會(huì)越來(lái)越小,在進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中,要對(duì)裂縫間距進(jìn)行優(yōu)化,才能夠有效提高低滲透油藏的開(kāi)采效率。

        4結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,在利用水平井開(kāi)采低滲透油藏過(guò)程中,水平井應(yīng)當(dāng)垂直于最大主應(yīng)力的方向,再進(jìn)行壓裂之后所產(chǎn)生的橫向裂縫,有利于提高低滲透油藏的儲(chǔ)量。應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置裂縫距離,通常情況下,裂縫距離應(yīng)當(dāng)為控油半徑的兩倍,能夠有效防止裂縫之間的互相干擾情況,在進(jìn)行實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中,要充分考慮到水平井的產(chǎn)能,施工難度以及經(jīng)濟(jì)效益合理,設(shè)置裂縫長(zhǎng)度,因此在實(shí)際財(cái)產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)確定最佳的裂縫導(dǎo)流能力和儲(chǔ)層滲透率。

        參考文獻(xiàn)

        [1]孫良田,孫宜建,黃志文,夏洪玖,李宗田.低滲透油氣藏水平井壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009:9+57-60.

        [2]劉濤,王永奇,王濤,劉克勝.超低滲透油藏水平井壓裂優(yōu)化及應(yīng)用研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2018:104-105.

        [3]牛祥玉.低滲透油藏壓裂水平井地質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2009:10+138-140.

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