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      特低滲透油層多層壓裂選層地質(zhì)條件分析

      2012-11-14 08:58:04鄭忠文范慶雄田世偉付繁榮史哲峰
      石油化工應(yīng)用 2012年4期
      關(guān)鍵詞:單層單井油層

      鄭忠文,范慶雄,田世偉,付繁榮,史哲峰

      (1.長(zhǎng)安大學(xué),陜西西安 710061;2.西安石油大學(xué),陜西西安 710061;3.延長(zhǎng)油田股份有限公司青化砭采油廠,陜西延安 716000)

      特低滲透油層多層壓裂選層地質(zhì)條件分析

      鄭忠文1,范慶雄2,田世偉3,付繁榮3,史哲峰3

      (1.長(zhǎng)安大學(xué),陜西西安 710061;2.西安石油大學(xué),陜西西安 710061;3.延長(zhǎng)油田股份有限公司青化砭采油廠,陜西延安 716000)

      從油層角度,通過(guò)對(duì)影響單井產(chǎn)能因素的分析以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐,認(rèn)為地層系數(shù)是影響姚店油田單井初期產(chǎn)能的主要原因之一,并利用統(tǒng)計(jì)規(guī)律簡(jiǎn)化油層射開程度、表皮系數(shù)、層間干擾等因素,建立初期產(chǎn)能估算公式。當(dāng)多層壓裂動(dòng)用油層地層系數(shù)大于14×10-3μm·m,且單層動(dòng)用油層地層系數(shù)小于6×10-3μm·m時(shí),采用多層壓裂可有效提高單井初期產(chǎn)能,達(dá)到單層采油初期產(chǎn)能的1.5~2倍,當(dāng)單層壓裂油層地層系數(shù)大于6×10-3μm·m時(shí),多層壓裂的增產(chǎn)能力較小,油井適宜于單層開采。多層壓裂與單層壓裂初期產(chǎn)量遞減程度一致,遞減規(guī)律相同。因此,依據(jù)地層系數(shù)優(yōu)選油井進(jìn)行多層壓裂,值得進(jìn)一步試驗(yàn)與擴(kuò)展的開發(fā)模式。

      多層壓裂;地層系數(shù);提高單井初期產(chǎn)能

      姚店油田屬于特低滲透、低豐度、低壓油藏,油層厚度小,夾層發(fā)育,油井均經(jīng)人工壓裂投產(chǎn),人工裂縫以水平縫為主。新井投產(chǎn)延續(xù)早期開發(fā)模式,即當(dāng)年先壓開一層生產(chǎn),次年對(duì)該井老層進(jìn)行二壓或者動(dòng)用新層。根據(jù)其他油田經(jīng)驗(yàn)以及往年二壓井效果分析,老井二次壓裂,特別是老層新段壓裂裂縫受地應(yīng)力場(chǎng)改變影響,裂縫向老縫方向延伸上翹,直接影響到二壓井增產(chǎn)效果,因此,2011年在姚店油田進(jìn)行多層壓裂試驗(yàn),取得了一定的效果與認(rèn)識(shí)。

      1 2011年單、多層壓裂效果對(duì)比

      2011年在姚店油田延河以南區(qū)域進(jìn)行新井壓裂91井次,統(tǒng)計(jì)壓裂后生產(chǎn)時(shí)間在兩個(gè)月以上油井生產(chǎn)情況60口井。

      如表1所示,多層壓裂油井27口,當(dāng)月生產(chǎn)原油1772 t,平均單井生產(chǎn)原油65.6 t,次月平均單井生產(chǎn)原油34.4 t,單月產(chǎn)量遞減57.2%,單井最高初月產(chǎn)量達(dá)到127 t,最低32 t。與單層壓裂油井相比,多層壓裂油井平均單井初月多生產(chǎn)原油20.2 t,是單層壓裂油井初月單井平均產(chǎn)量的1.4倍,次月平均單井生產(chǎn)原油是單層壓裂油井的1.2倍,且單層壓裂油井最高初月產(chǎn) 79 t,最低僅 21 t。

      兩類油井平均單井產(chǎn)量遞減幅度相當(dāng),分別為57.2%,54.0%。

      整體上,與單層壓裂相比較,多層壓裂達(dá)到了增油的效果,但增油的幅度一般;單井上,產(chǎn)能差別較大,高產(chǎn)井、低產(chǎn)井在兩類壓裂井中均存在(見表1),因此,需要進(jìn)一步明確單井產(chǎn)能影響因素,進(jìn)一步優(yōu)化選井,以達(dá)到高效開發(fā)的目的。

      表1 單層壓裂與多層壓裂效果對(duì)比表

      2 影響單井產(chǎn)能的因素分析

      依據(jù)現(xiàn)有資料,本著由地面到地下,由工程到地質(zhì)的基本原則,以22口單層壓裂油井為主,排除層間干擾,對(duì)單井產(chǎn)能影響因素進(jìn)行分析,主要有以下四個(gè)因素:

      2.1 壓裂機(jī)組固定,壓裂規(guī)模一致,施工良好,對(duì)單井產(chǎn)能影響不明顯

      根據(jù)壓裂施工設(shè)計(jì)原則以及現(xiàn)場(chǎng)施工情況,破裂壓力27~35 MPa,平均33.0 MPa,,施工排量1.9 m3/min左右,平均砂比33%,加砂過(guò)程穩(wěn)定,單井單縫加砂量20~23 m3施工機(jī)組固定。壓裂規(guī)模,施工過(guò)程影響不明顯。

      2.2 油層物性、厚度單因素影響不明顯

      油層物性,特別是滲透率,是油井產(chǎn)能高低的基本因素,但從孔隙度、滲透率與油井產(chǎn)能的單因素相關(guān)性不明顯,也就是說(shuō),僅從物性的單因素方面,對(duì)油井產(chǎn)能不形成影響,有效厚度類似(見圖1a、b)。

      目前的油層分類對(duì)于油層的產(chǎn)油能力沒有明確的界定。依據(jù)姚店油田北部油氣富集規(guī)律儲(chǔ)層分類標(biāo)準(zhǔn),Ⅰ類儲(chǔ)層,Ⅱ類儲(chǔ)層,Ⅲ類儲(chǔ)層所在油井產(chǎn)能沒有明確的界限,不能反映出油層的生產(chǎn)能力(見圖1c,表2)。

      表2 姚店油田儲(chǔ)層分類標(biāo)準(zhǔn)

      2.3 油層埋深與單井產(chǎn)能相關(guān)

      地層能量是油井產(chǎn)能高低的一個(gè)決定性因素,在新區(qū)沒有注水井對(duì)應(yīng)、低滲透油藏壓力傳導(dǎo)條件差的情況下,油層埋深對(duì)油井的產(chǎn)能有重要影響。埋深與油井產(chǎn)能具有正相關(guān)性,但相關(guān)性較差(見圖2)。

      2.4 地層系數(shù)與單井初期產(chǎn)能具有良好的相關(guān)性

      地層系數(shù)與油井單井初期產(chǎn)能有良好的相關(guān)性,是影響單井初期產(chǎn)能的重要因素,且具有普遍性。

      3 單井初期產(chǎn)能簡(jiǎn)化估算公式的建立

      3.1 單層壓裂油井初期產(chǎn)能經(jīng)驗(yàn)公式的建立

      依據(jù)上述,利用15口井?dāng)?shù)據(jù)(見表3)擬合單層壓裂井的地層系數(shù)與單井初期產(chǎn)能的關(guān)系式如下:

      相關(guān)系數(shù)0.79。

      表3 單井?dāng)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)表

      3.2 多層壓裂油井初期產(chǎn)能經(jīng)驗(yàn)公式的建立

      應(yīng)用加權(quán)平均法計(jì)算多層壓裂油井生產(chǎn)油層的地層系數(shù):

      建立擬合估算公式:

      3.3 多層壓裂油井初期增產(chǎn)能力

      根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì),單層壓裂油井動(dòng)用油層地層系數(shù)主要集中于 3~8×10-3μm·m,峰值 5.5×10-3μm·m,多層壓裂油井動(dòng)用油層地層系數(shù)主要集中于15~20×10-3μm·m峰值 16.1×10-3μm·m(見圖 6)。

      對(duì)應(yīng)于該區(qū)域的單層壓裂、多層壓裂估算單井初月產(chǎn)油量分布范圍分別為,10.4~83 t,54~90.98 t,多層壓裂油井單井初月產(chǎn)油量是單層壓裂油井的0.7~8.7倍(見圖 7)。

      表4 多層壓裂數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表

      當(dāng)?shù)貙酉禂?shù)大于14.5×10-3μm·m,且單壓地層系數(shù)小于5.8×10-3μm·m時(shí),采取多斷壓裂,單井初期產(chǎn)油量是單層壓裂的1.5倍以上,增油效果較好;當(dāng)?shù)貙酉禂?shù)大于 12×10-3μm·m,小于 14.5×10-3μm·m,且單壓地層系數(shù)在5.8~8×10-3μm·m時(shí),采取多層壓裂單井初期產(chǎn)油量是單層1.0~1.5倍;當(dāng)小于12×10-3μm·m時(shí),采取單層壓裂效果要好于多層壓裂。

      4 結(jié)論與建議

      (1)從地層角度分析,影響多層壓裂產(chǎn)量高低的主要因素是地層系數(shù)。

      (2)簡(jiǎn)化產(chǎn)量估算公式能夠反映地層系數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響程度。

      (3)單層壓裂油井動(dòng)用油層地層系數(shù)主要集中于3~8×10-3μm·m,峰值 5.5×10-3μm·m,多層壓裂油井動(dòng)用油層地層系數(shù)主要集中于15~20×10-3μm·m,峰值16.1×10-3μm·m。

      (4)當(dāng)?shù)貙酉禂?shù)大于 14.5×10-3μm·m,且單壓地層系數(shù)小于5.8×10-3μm·m時(shí),多段壓裂具有較好的提高單井初期產(chǎn)油量的前景,建議進(jìn)一步加強(qiáng)分析,得到精確的判別選擇依據(jù)。

      [1] 史成恩,萬(wàn)曉龍,趙繼勇,等.鄂爾多斯盆地超低滲透油層開發(fā)特征[J] .成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,34(5):538-542.

      [2] 葛家理.油氣層滲流力學(xué)[M] .北京:石油工業(yè)出版社,1982.

      [3] 李道品.低滲透油田開發(fā)[M] .北京:石油工業(yè)出版社,1999.

      [4] 夏位榮,等.油氣田開發(fā)地質(zhì)學(xué)[M] .石油工業(yè)出版社,1999.

      TE357.14

      A

      1673-5285(2012)04-0048-05

      2012-01-05

      鄭忠文,男(1964-),在讀博士,高級(jí)工程師,主要從事油氣田開發(fā)工作,郵箱:qhbcycbgs@163.com。

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