淺析區(qū)塊生產(chǎn)后期壓裂措施的精細(xì)化管理

郭津瑞(遼河油田分公司鉆采工藝研究院,遼寧 盤(pán)錦 124010)

淺析區(qū)塊生產(chǎn)后期壓裂措施的精細(xì)化管理

郭津瑞(遼河油田分公司鉆采工藝研究院,遼寧 盤(pán)錦 124010)

遼河油田經(jīng)歷了多年的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)，可供改造井越來(lái)越少，同時(shí)受措施工藝技術(shù)的限制，改造的難度相應(yīng)加大，本文就區(qū)塊生產(chǎn)后期壓裂措施的精細(xì)化管理進(jìn)行探討。

遼河油田;壓裂;措施;精細(xì)化管理

1 老區(qū)塊壓裂改造措施的應(yīng)用現(xiàn)狀

(1)剩余可供改造井少 油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)階段，壓裂井層條件逐漸變差，措施挖潛難度大。通過(guò)分析單井的采出程度、連通情況、剩余油分布規(guī)律，結(jié)合單井經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，剩余可壓裂逐年減少。(2)改造對(duì)象逐年變差，措施效果逐年降低 油水同層較多，層間復(fù)雜，開(kāi)采層位少，油水井連通性差，油井受效程度低,壓裂增油效果逐漸變差。部分井儲(chǔ)層裂縫比較發(fā)育，壓后油井見(jiàn)水快，易水淹，有效期短。(3)壓裂改造難度大 從儲(chǔ)層地質(zhì)特征、測(cè)井解釋、巖石力學(xué)測(cè)定及以往壓裂情況分析結(jié)果看，一是壓裂施工規(guī)模難以提高。低滲透油田低孔、低滲、非均質(zhì)性強(qiáng)，需要加大壓裂改造的規(guī)模，形成一條長(zhǎng)縫提高產(chǎn)能。二是裂縫垂向延伸嚴(yán)重，高度難控制。壓裂層物性差，隔層薄且?guī)r性復(fù)雜，油層與隔層彈性模量差別不大，有效控制裂縫高度難度大。水力裂縫垂向延伸高度的確定一般是根據(jù)地應(yīng)力剖面與三維裂縫模擬來(lái)計(jì)算，現(xiàn)場(chǎng)缺乏上述資料，因此裂縫高度難以控制。三是地層壓力系數(shù)低，壓裂液返排率低，對(duì)地層污染嚴(yán)重。部分老區(qū)塊油田油層深，井筒摩阻大，地層壓力系數(shù)低，壓裂液返排難度大。

2 優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，精細(xì)技術(shù)管理

(1)優(yōu)化壓裂地質(zhì)方案，挖掘儲(chǔ)層潛力 一是針對(duì)油田措施井特點(diǎn)，結(jié)合剩余油分布規(guī)律，優(yōu)選措施井。二是為提高壓裂效果，在選井選層上，歷史與現(xiàn)狀結(jié)合、動(dòng)態(tài)與靜態(tài)結(jié)合、單層厚度與全井厚度結(jié)合、壓裂與調(diào)整結(jié)合、規(guī)模與地質(zhì)條件結(jié)合；選井標(biāo)準(zhǔn)即砂體發(fā)育好，儲(chǔ)層連成片；注采關(guān)系好，注水易見(jiàn)效；剩余儲(chǔ)量好，油層能量強(qiáng)；兩個(gè)剖面好，在有利部位的井；鄰井反映好，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)的井；油井現(xiàn)場(chǎng)好，可現(xiàn)場(chǎng)施工的井。

二是在編制地質(zhì)方案過(guò)程中，全面收集油藏地質(zhì)資料、油井基本數(shù)據(jù)、采油數(shù)據(jù)及試油測(cè)井資料，進(jìn)行綜合分析，達(dá)到區(qū)塊構(gòu)造特點(diǎn)清楚、儲(chǔ)層巖性和層內(nèi)流體性質(zhì)清楚、開(kāi)發(fā)層系及壓力分布清楚、剩余油分布及水錐運(yùn)動(dòng)狀況清楚、影響生產(chǎn)的有關(guān)情況清楚。通過(guò)分析、對(duì)比、研究，明確油井的主體增產(chǎn)技術(shù)措施目標(biāo)。三是根據(jù)井組注采對(duì)應(yīng)關(guān)系，以提高井間連通程度為目的，重點(diǎn)改造油水井端薄差層，減小平面、縱向差異；厚注薄采井組：壓裂油井薄差層，提高產(chǎn)液能力，促進(jìn)薄差層見(jiàn)效；薄注厚采井組：壓裂水井薄差層，提高注入能力，改善見(jiàn)效效果；薄注薄采井組：油水井對(duì)應(yīng)壓裂，提高注采能力及油層有效動(dòng)用。根據(jù)井組油層發(fā)育及連通狀況確定壓裂時(shí)機(jī)。

(2)合理參數(shù)設(shè)計(jì)、優(yōu)化施工規(guī)模 依據(jù)套管類(lèi)型、層段數(shù)、層段地質(zhì)條件，優(yōu)選施工工藝管柱。壓裂材料主要包括壓裂液和支撐劑。壓裂液的優(yōu)選，優(yōu)選依據(jù)主要是與油藏的配伍性和滿足壓裂工藝要求，具有低傷害，易返排，安全可靠，可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。

影響施工規(guī)模的主要因素是砂巖厚度。從壓裂效果的角度分析，施工規(guī)模越大，裂縫越長(zhǎng)，壓裂有效期相對(duì)較長(zhǎng)；但從壓裂經(jīng)濟(jì)的角度分析，施工規(guī)模越大，壓裂費(fèi)用越高。隨著加砂量的增加，水力裂縫的延伸擴(kuò)展在縫長(zhǎng)、縫寬和縫高三個(gè)方向是不一樣的。

壓裂所獲得的凈收益隨不同的裂縫半長(zhǎng)的變化趨勢(shì)，凈收益的最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的裂縫半長(zhǎng)為最佳裂縫半長(zhǎng)。在相同滲透率條件下，優(yōu)化的裂縫半長(zhǎng)隨有效厚度的增加而增加；在相同有效厚度條件下，優(yōu)化的裂縫半長(zhǎng)隨有效滲透率的增加而減小，優(yōu)化支撐半縫長(zhǎng)從70到200m。考慮到反九點(diǎn)井網(wǎng)注水井與油井之間的距離(300m)，縫長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)容易壓竄，形成爆發(fā)性水淹，又由于縫長(zhǎng)太長(zhǎng)，壓裂施工規(guī)模大，壓裂施工的投入及風(fēng)險(xiǎn)又會(huì)大大增加，綜合考慮裂縫長(zhǎng)度為110m為優(yōu)化縫長(zhǎng)。

施工排量?jī)?yōu)化。隨著施工排量的增加，裂縫幾何尺寸增大，縫高延伸加快。隔層厚度較小的井，為防止竄槽，降低施工排量。對(duì)于壓裂井附近有斷層的井采用短寬縫壓裂工藝控制縫長(zhǎng)，即減少前置液用量，快速提高砂比，縮短施工時(shí)間，達(dá)到控制縫長(zhǎng)延伸在近井地帶形成高導(dǎo)流能力的短寬縫。

3 優(yōu)化措施工藝設(shè)計(jì)方案

在工藝設(shè)計(jì)上，針對(duì)常規(guī)壓裂工藝存在的局限性，為提高單井產(chǎn)量，結(jié)合單井井況、剩余油分布規(guī)律，對(duì)改造目的層特點(diǎn)，形成了不同井況、不同層系壓裂技術(shù)序列。

①優(yōu)化措施組合。結(jié)合油井地層特性，將壓裂工藝與堵水、換泵措施相結(jié)合，保證措施實(shí)施一步到位。②應(yīng)用新工藝。針對(duì)夾層小，卡段內(nèi)小層多，無(wú)法進(jìn)行細(xì)分壓裂井，通過(guò)大排量施工，可使卡段內(nèi)的小層充分壓開(kāi)，提高單井的導(dǎo)流能力。

4 老區(qū)塊壓裂低效原因分析

老區(qū)塊綜合含水的上升，水淹狀況復(fù)雜化，使得壓裂井地層條件越來(lái)越差，效果往往得不到很好地保證。而壓裂井增產(chǎn)效果是各種因素的綜合反應(yīng)。影響壓裂效果的諸多因素，如確定井層是否合理，壓裂層間是否存在干擾，油層條件的好壞，地層壓力的高低，砂質(zhì)砂量，壓裂液配方的選擇，采取何種壓裂方式，壓裂后的質(zhì)量跟蹤管理是否完善等。

(1)供液不足，液面虧空 這種類(lèi)型的井是因?yàn)槠矫婷艽?，或因?yàn)檫B通水井吸水差，達(dá)不到配注要求。對(duì)這一部分井，我們采取堵水和強(qiáng)化分注，加強(qiáng)注水量的做法。對(duì)平面矛盾大的井，堵住高含水層；對(duì)籠統(tǒng)注水井或分層不細(xì)的井，進(jìn)一步分層注水；對(duì)配注量不夠的井，加大注水量。(2)人為造成低效 工作參數(shù)不合理，或因泵效不好所致。對(duì)于液面太高的井，可以適當(dāng)放大工作參數(shù)，換大泵；泵效不好的井，要及時(shí)進(jìn)行檢泵處理。(3)壓裂液造成二次污染，影響壓裂效果 據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于壓裂液未能及時(shí)從油層中返排而沉積固化在油層中，或因?yàn)閴毫岩盒阅懿缓?、返排率不高及壓裂液中的化學(xué)成分對(duì)地層的傷害。