敖 科， 辛驊志， 陸 峰， 白 華, 鐘萍萍， 馬 俊

1捷貝通石油技術(shù)集團(tuán)股份有限公司 2中國(guó)石油新疆油田百口泉采油廠3中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司試修公司

0 引言

近年來(lái)，隨著鉆完井及儲(chǔ)層改造技術(shù)的進(jìn)步，準(zhǔn)噶爾盆地致密油藏水平井的應(yīng)用規(guī)模逐年擴(kuò)大，初期產(chǎn)量達(dá)到直井的4～6倍，使這類(lèi)油藏得到了經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)[1]。隨著生產(chǎn)時(shí)間的延續(xù)，水平井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能剖面技術(shù)在實(shí)現(xiàn)油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為分析評(píng)價(jià)各儲(chǔ)層段的壓裂的效果，指導(dǎo)壓裂施工參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整方面的作用也越來(lái)越受到地質(zhì)、開(kāi)發(fā)部門(mén)普遍重視，因此急需一種有效的生產(chǎn)測(cè)井方法監(jiān)測(cè)各壓裂分段動(dòng)態(tài)產(chǎn)能剖面方法。

目前對(duì)于大斜度井、水平井生產(chǎn)剖面測(cè)井，F(xiàn)SI流動(dòng)掃描成像技術(shù)只適用于自噴井，存在啟動(dòng)門(mén)限值、低產(chǎn)井測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的現(xiàn)象；DTS分布式光纖測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于氣油水三相區(qū)分，特別是油水相的分辨存在誤差；水平井存儲(chǔ)式產(chǎn)液剖面測(cè)井技術(shù)受電池組電量低，存在監(jiān)測(cè)時(shí)間短的問(wèn)題[2]。本文提出了一套適用于準(zhǔn)噶爾盆地致密油藏水平井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能剖面示蹤監(jiān)測(cè)方法，即SECTT產(chǎn)能剖面示蹤監(jiān)測(cè)方法[3- 4]，該方法可精確定量監(jiān)測(cè)準(zhǔn)噶爾盆地致密油藏水平井壓裂后動(dòng)態(tài)產(chǎn)能剖面。

1 SECTT產(chǎn)能剖面示蹤監(jiān)測(cè)方法

SECTT動(dòng)態(tài)產(chǎn)能剖面示蹤監(jiān)測(cè)方法是將不同種類(lèi)的痕量化學(xué)示蹤劑跟隨工作液在壓裂措施期間注入到不同的測(cè)試層段，對(duì)各個(gè)測(cè)試段的產(chǎn)出流體進(jìn)行分類(lèi)標(biāo)定，在隨后的生產(chǎn)期，通過(guò)對(duì)井口采樣分析的方式可以獲取各測(cè)試段產(chǎn)出流體準(zhǔn)確的產(chǎn)出貢獻(xiàn)。在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)期間，每次采樣分析可以獲得對(duì)應(yīng)于取樣時(shí)刻下的完整生產(chǎn)剖面，因此只要連續(xù)取樣監(jiān)測(cè)，就可以獲得在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間段、連續(xù)的油氣井動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用于油藏評(píng)價(jià)研究。

2 SECTT在瑪北油藏的應(yīng)用

2.1 化學(xué)示蹤劑的篩選

在調(diào)研準(zhǔn)噶爾盆地致密油藏的地質(zhì)特征、儲(chǔ)層流體性質(zhì)及壓裂工藝的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)配伍性、酸堿適應(yīng)性、靜/動(dòng)態(tài)吸附、細(xì)菌蠶食、耐溫耐壓、生物毒性等多項(xiàng)試驗(yàn)[5]，評(píng)價(jià)篩選出適應(yīng)于準(zhǔn)噶爾盆地致密油藏水平井壓裂示蹤監(jiān)測(cè)的SECTT非放射性油溶性、水溶性化學(xué)示蹤劑48種，完全滿(mǎn)足了準(zhǔn)噶爾盆地致密油藏水平井壓裂產(chǎn)出流體示蹤監(jiān)測(cè)的需要。

所選用的化學(xué)示蹤劑應(yīng)具備油水兩相剖面定量標(biāo)定能力[6]，需符合SYT 5925—2012《油田注水化學(xué)示蹤劑的選擇方法》要求外，還須具備以下特點(diǎn)[7]：

(1)經(jīng)實(shí)驗(yàn)室合成的惰性物質(zhì)，地層中無(wú)背景濃度。

(2)與壓裂液、地層流體配伍性好。

(3)酸堿適應(yīng)性強(qiáng)，pH值在1～14范圍內(nèi)均能穩(wěn)定存在。

(4)地層吸附遠(yuǎn)低于行業(yè)的要求，基本無(wú)地層吸附。

(5)耐溫抗壓，耐溫可達(dá)到360 ℃以上。

(6)具備耐細(xì)菌蠶食性能。

(7)示蹤劑檢測(cè)靈敏度高，最小靈敏度可達(dá)到ppb級(jí)。

(8)無(wú)生物毒性，即EC50>106mg/L。

2.2 測(cè)試井施工作業(yè)

2020年6月20日X13井壓裂8段，7月18日放噴后開(kāi)始采集油水樣，截止2021年3月25日已監(jiān)測(cè)250 d，實(shí)驗(yàn)室分離篩選檢測(cè)水樣131個(gè)、油樣134個(gè)。

2.3 各級(jí)壓裂效果評(píng)價(jià)

2.3.1 分段累積產(chǎn)出狀況評(píng)價(jià)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室檢出的2020年7月18日～2021年3月25日第1～8段返排占比/產(chǎn)油占比與取樣當(dāng)日返排/日產(chǎn)油量，可計(jì)算分段日產(chǎn)出量以及累積產(chǎn)出量。示蹤監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，X13井主要退液段為第2、3、6、7段，平均退液量1 142 t，高于其余4段平均退液量410 t，見(jiàn)圖1；主要產(chǎn)油段也為第2、3、6、7段，其平均產(chǎn)油量478 t，高于其余4段平均產(chǎn)油235 t，即準(zhǔn)噶爾盆地致密油藏水平井壓后的主要產(chǎn)油段也為高退液段，綜合含水較低。

圖1 X13井分段累積產(chǎn)出狀況對(duì)比圖

2.3.2 壓裂施工規(guī)模對(duì)分段累退液量的影響

對(duì)比各壓裂段的施工參數(shù)可知，各段每簇加砂量、每簇加液量、停泵壓力、一般排量等壓裂施工參數(shù)差別不明顯，難以用于定性評(píng)價(jià)產(chǎn)出剖面。但從壓裂規(guī)模來(lái)看，壓裂施工規(guī)模大的段累退液量相對(duì)較高：分段累退液量大于1 000 t的第2、3、6、7段，其平均入地液量高于其余段434 t、平均加砂量高于其余段42.5 m3，特別是第1段尤為明顯，如圖2、圖3。

圖2 X13井分段累退液量與入地總液量對(duì)比圖

圖3 X13井分段累退液量與加砂量對(duì)比圖

2.3.3 儲(chǔ)層物性對(duì)分段產(chǎn)油貢獻(xiàn)的影響

第2、3、4、6、7段均對(duì)應(yīng)Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層，Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層壓后單段累產(chǎn)油量在415～507 t之間；而第1、5、8段對(duì)應(yīng)Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層或Ⅰ-Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層，壓后單段累產(chǎn)油量在73～258 t之間 。Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層改造段壓后產(chǎn)油量明顯優(yōu)于Ⅰ-Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層改造段。本井Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層貢獻(xiàn)了80.7%的產(chǎn)油量，平均單段產(chǎn)油量約為物性差的Ⅰ-Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層段的2.5倍，水平段各儲(chǔ)層動(dòng)用不均衡，見(jiàn)表1。

表1 分段射孔簇儲(chǔ)層物性、施工參數(shù)及分段累產(chǎn)油統(tǒng)計(jì)表

2.3.4 儲(chǔ)層物性對(duì)產(chǎn)出流體含水的影響

Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層段(如第7段)放噴5 d含水下降至65%～80%，主要產(chǎn)油期含水降至20%～30%，表現(xiàn)為中—低含水特征，見(jiàn)圖4。

圖4 X13井第7段生產(chǎn)曲線

Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層段(如第5段)放噴5 d含水下降至80%～90%，主要產(chǎn)油期含水降至55%～65%，見(jiàn)圖5。Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層段含水下降速度明顯高于Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層段。進(jìn)入遞減期后Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層段(第7段)含水逐漸上升至50%～60%，與Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層段(第5段)的含水差異逐漸減小。

圖5 X13井第5段生產(chǎn)曲線

2.3.5 單位壓降退液遞減狀況評(píng)價(jià)

排液期、產(chǎn)量遞減期井口壓力平均每降低1 MPa，井口退液量降幅分別為1.7 t/MPa、6.3 t/MPa。示蹤監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：排液期單段降幅最大的為靠近水平段A點(diǎn)附近的第7、8段，退液量降幅0.5～0.6 t/MPa，見(jiàn)圖6；產(chǎn)量遞減期單段降幅較大的主要為第2、3、5、6、7高產(chǎn)液段，退液量降幅達(dá)到0.9～1.2 t/MPa，見(jiàn)圖7。

圖6 排液期單位壓降下分段退液降幅對(duì)比圖

圖7 產(chǎn)量遞減期單位壓降下分段退液降幅對(duì)比圖

3 結(jié)論

(1)本文應(yīng)用新型痕量化學(xué)示蹤方法(SECTT)對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地致密油藏一口水平井產(chǎn)能剖面成功實(shí)施了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，應(yīng)用表明：該方法實(shí)用、安全、簡(jiǎn)單、可靠，可推廣應(yīng)用到其它非常規(guī)油氣藏水平井產(chǎn)能剖面監(jiān)測(cè)。

(2)準(zhǔn)噶爾盆地致密油藏水平井X13井壓后的主要產(chǎn)油段也為高退液段，綜合含水較低。

(3)改造后Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層段產(chǎn)油量是Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層段的2.5倍，水平段各儲(chǔ)層動(dòng)用不均衡。

(4)Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層段在放噴初期含水下降速度明顯高于Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層段，進(jìn)入主要產(chǎn)油期后表現(xiàn)為中—低含水特征。

(5)排液期井口壓力平均每降低1 MPa，井口退液量降幅為1.7 t/MPa，單段降幅最大的集中在水平段A點(diǎn)附近；產(chǎn)量遞減期井口壓力平均每降低1 MPa，井口退液量降幅為6.3 t/MPa，單段降幅最大的集中在高退液段。