劉艷(大慶油田有限責任公司第四采油廠試驗大隊技術研究室,黑龍江大慶 163511)
某試驗區(qū)注入井壓裂有效期影響因素分析
劉艷(大慶油田有限責任公司第四采油廠試驗大隊技術研究室,黑龍江大慶 163511)
本文通過深入分析某試驗區(qū)注入井壓裂效果,確定了三類油層注入井壓裂有效期的影響因素,并制定了相應治理措施,為保證三類油層注入井壓裂效果,延長壓裂有效期提供了寶貴經(jīng)驗。同時為提高試驗區(qū)注入能力,確保某試驗區(qū)三元驅順利投產(chǎn)奠定基礎。
三類油層;壓裂有效期;影響因素
某試驗區(qū)目前處于空白水驅階段,目的層油層發(fā)育具有“薄、窄、差”的特點[1]。
試驗區(qū)部分注入井吸水狀況差,甚至不吸水,先后采取洗井、酸化等措施,均無較大效果。通過深入分析,發(fā)現(xiàn)三類油層發(fā)育差,洗井、酸化等常規(guī)增注措施不能有效改善注入井的吸水能力,于是對其進行壓裂改造。
通過酸化與壓裂效果的對比可以看出,壓裂改造后出現(xiàn)顯著的增注效果,且有效期長。到2013年7月壓裂井平均有效期19個月,且大部分井繼續(xù)處于壓裂有效期,而酸化的有效期平均僅為6個月。雖然三類油層注入井壓裂有效提高了吸水能力,但部分注入井仍存在壓力回升快、壓裂有效期短的問題。
注入井壓裂有效期的影響因素很多,包括地質(zhì)因素,如構造、油層發(fā)育、砂體接觸關系、連通類型等[2];動態(tài)因素,如累積注采比、配注壓力、配注水量等;壓裂作業(yè)本身的影響,如造縫數(shù)量、加砂量、支撐劑的選擇等。通過對某試驗區(qū)31口壓裂井的統(tǒng)計分析,優(yōu)選出砂巖厚度、有效厚度、滲透率、造縫數(shù)量、累積注采比等9個相關性較好的影響因素,對其進行相關性分析。
相關性分析結果表明,滲透率、造縫數(shù)量、砂巖厚度和有效厚度與注入井壓裂后壓力相關性最好。壓裂井注入壓力與滲透率和造縫數(shù)量的乘積負相關,與砂巖厚度和有效厚度的乘積正相關,與滲透率和造縫數(shù)量的乘積跟與砂巖厚度和有效厚度的乘積的比值(在這里將其定義為影響因子)成負相關線性關系,其相關系數(shù)達到了0.9988(如圖3-1)。影響因子值越大,注入井壓裂后壓力越小,壓裂有效期越長。除此之外,井組累積注采比、多向連通比例等因素也會影響注入井壓裂有效期。
圖3 -1壓裂井注入壓力影響因素相關圖
式中:y——注入壓力,單位MPa
以井1為例,該井是試驗區(qū)的1口利用井,2009年10月投注后不吸水。2010年實施了酸化增注,酸化后注入壓力12.9MPa,效果不明顯。2010年進行壓裂改造,壓裂后注入壓力5.2MPa,配注50m3/d,壓裂效果好。但壓裂后注入壓力上升較快,2011年注入壓力回升至11.1MPa。截止2013年7月同年壓裂注入井注入壓力保持在11MPa以下時間平均為36個月,而井1只有14個月。
表3 -1井1基礎情況信息表
首先,該井砂巖、有效厚度較大,滲透率較小。設計壓裂方案時只分了兩段,某1層~某5層和某6層~某9層分別采用多裂縫壓裂,且未要求加大砂量。這樣的設計造成井1壓開厚度比例小,裂縫規(guī)模小,壓裂效果差。
其次,井1發(fā)育較好,井組含油飽和度高,投產(chǎn)初期含水低,初期配注量為50m3/d。但是井組屬于厚注薄采,產(chǎn)液能力與注水能力不適應,導致累積注采比偏高。為了降低累積注采比,平衡注采關系,2012年進行方案調(diào)整,配注量由50m3/d降至30m3/d,注入壓力上升幅度得到有效的控制。
找出三類油層注入井壓裂有效期的影響因素,就可以“因地制宜,因情施策”,盡量延長壓裂有效期,提高三類油層注入井吸水能力。根據(jù)不同影響因素,可采取以下對策:在壓裂設計上,考慮到三類油層具有“薄、窄、差”的特點,可采用薄隔層壓裂技術(0.8m≤隔層厚度≤1.5m),盡量增加措施改造的油層數(shù)量;在壓裂規(guī)模上,針對注采井距為125m的試驗區(qū),注入井造縫長度控制在20m左右;在施工方式上,針對厚度小(≤1.0m)、滲透率低的油層要采取大排量的施工方式并加大砂量;在尾追支撐劑類型上,要選擇抗壓強度高、導流能力強的陶粒。
(1)針對三類油層注入困難井,洗井、酸化等常規(guī)增注措施效果不明顯,采取壓裂改造,提高油層滲流能力,改善注入狀況。
(2)在設計壓裂方案時,要將三類油層的發(fā)育特點和注入井的發(fā)育特點相結合,采用適合三類油層的壓裂技術,對于油層發(fā)育厚度較大、滲透率較低的注入井,在保證經(jīng)濟效益的前提下盡量增加措施改造的油層數(shù)量。
(3)注入井壓裂有效期與砂巖厚度、有效厚度、滲透率、壓開厚度、連通類型、井組累積注采比等因素有關。滲透率高、壓開厚度大、井組注采平衡、多向連通比例高的注入井壓裂有效期長。
[1]王德民,張景存.國外三次采油技術上海:上海交通大學出版社1992:57-59.
[2]張士誠,劉永喜.注水井壓裂調(diào)剖設計方法研究石油大學學報(自然科學版),2000:24(2).