致密油井縫網(wǎng)壓裂后放噴速度研究

孫樂吟（大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠）

B區(qū)塊自2018年開始投產(chǎn)，采用縫網(wǎng)壓裂后彈性能量驅(qū)的方式進(jìn)行開發(fā)。壓裂后井口壓力高達(dá)19.5MPa，需要通過放噴降低壓力后下泵生產(chǎn)?？焖俜艊娋哂锌焖僖姰a(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，但有出砂風(fēng)險(xiǎn)，且不利于保持地層能量；放噴速度過慢易造成壓力擴(kuò)散，見油慢的隱患。在以往的放噴速度控制中，主要是以臨界放噴速度[1-4]為控制標(biāo)準(zhǔn)，在不出砂的前提下保證了放噴速度最快，但不確定該臨界速度是否最有利于后期的生產(chǎn)，因此開展了不同放噴速度現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。通過跟蹤6種放噴速度的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從見油時(shí)間、含水恢復(fù)速度、累積產(chǎn)量和返排率幾個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比分析，最終給出適合B區(qū)塊壓裂后的放噴速度。

1 開展不同放噴速度現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

試驗(yàn)選取構(gòu)造深度相同，砂巖厚度、有效厚度相似，壓裂規(guī)模相近的井進(jìn)行不同放噴速度對(duì)比，選取符合條件的新投產(chǎn)井共20口。在“避免裂縫出砂”的前提下，為了達(dá)到“保壓力、提產(chǎn)量”的目標(biāo)，此次試驗(yàn)選取的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)是單井放噴速度均小于臨界出砂速度。

臨界出砂速度與壓裂規(guī)模、支撐劑用量、支撐劑粒徑、縫高等多項(xiàng)參數(shù)有關(guān)，與壓裂液總量的比值并非固定值。此次試驗(yàn)選取的2口臨界出砂速度井，平均放噴量為79 m3/d，平均壓裂液用量為4 832 m3，按此次試驗(yàn)的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，其日放噴最大量占?jí)毫岩嚎偭康?.6%。試驗(yàn)選井情況統(tǒng)計(jì)見表1。

2 對(duì)比試驗(yàn)效果

通過對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)一年的跟蹤，通過見油情況、含水恢復(fù)情況、累積產(chǎn)油情況和返排率-累積產(chǎn)油關(guān)系4個(gè)方面進(jìn)行效果分析：

1）對(duì)比分析見油情況。通過對(duì)比日返排量為壓裂液總量的0.5%、0.8%、1.0%、1.1%、1.2%和臨界出砂速度6種速度進(jìn)行放噴的油井見油情況，發(fā)現(xiàn)日返排量為壓裂液總量的0.5%、0.8%兩種速度下的放噴的井，下泵生產(chǎn)后見油時(shí)間最早，見油時(shí)返排率最低。不同放噴速度見油情況見表2。

2）對(duì)比分析含水恢復(fù)情況[5-7]。通過跟蹤6種放噴速度在下泵生產(chǎn)后不同時(shí)間內(nèi)的含水恢復(fù)情況，發(fā)現(xiàn)日返排量為壓裂液總量的0.8%為放噴速度的井，在下泵生產(chǎn)后含水恢復(fù)最快。不同放噴速度含水恢復(fù)情況見表3。

表3 不同放噴速度含水恢復(fù)情況Tab.3 Statistics of water content recovery at different blowout speeds

3）對(duì)比分析累積產(chǎn)油情況[8-9]。通過跟蹤6種放噴速度下的累積產(chǎn)油情況，發(fā)現(xiàn)在下泵生產(chǎn)半年內(nèi)，臨界出砂速度（即圖2中日放噴最大量/壓裂液總量為1.6%）放噴的井產(chǎn)量最高，但在下泵生產(chǎn)后的210、240和270 d內(nèi)被放噴速度為日放噴最大量/壓裂液總量的0.5%、0.8%和1.0%的井所超越。不同放噴速度累積產(chǎn)油情況見表4。

表4 不同放噴速度累積產(chǎn)油情況Tab.4 Statistics of cumulative oil production at different blowout speeds

4）對(duì)比返排率-累積產(chǎn)油情況[10-11]。通過數(shù)值模擬，返排率越低，10 a采出程度越高。以返排率25%為基本研究標(biāo)準(zhǔn)，將其上下波動(dòng)50%，即返排率在12.5%～37.5%內(nèi)波動(dòng)，發(fā)現(xiàn)10 a采出程度的影響程度為±1%。因此，相同產(chǎn)量下，返排率越低，地層保持能量越充足，長(zhǎng)期采出程度越高。數(shù)植模擬采出程度-影響因素關(guān)系見圖1。以返排率對(duì)采出程度的影響關(guān)系為依據(jù)，對(duì)比6種放噴速度的返排率-累積產(chǎn)油情況，放噴速度為日放噴最大量/壓裂液總量的0.8%的井，單位返排率下的產(chǎn)量最高。6種放噴速度累積產(chǎn)油-返排率關(guān)系見圖2。

圖1 數(shù)植模擬采出程度-影響因素Fig.1 Relationship between simulated recovery degree of digital planting and influencing factors

圖2 6種放噴速度累積產(chǎn)油-返排率關(guān)系Fig.2 Cumulative oil production flowback rate curve of 6 blowout velocities

5）對(duì)比能耗情況。選取機(jī)采設(shè)備相同，井內(nèi)下泵深度相近的20口井進(jìn)行試驗(yàn)，通過對(duì)比不同放噴速度的耗電及系統(tǒng)效率，發(fā)現(xiàn)日返排量為壓裂液總量的0.5%、0.8%、1.1%三種速度下放噴的井系統(tǒng)效率相對(duì)較高。不同放噴速度能耗情況見表5。

表5 不同放噴速度能耗情況Tab.5 Statistics of energy consumption at different blowout speeds

綜合對(duì)比6種放噴速度的效果，以“日返排量占?jí)毫岩嚎偭康?.8%”為放噴速度的井見油快、見油時(shí)返排率低、含水恢復(fù)快、年累積產(chǎn)油量最高，單位返排率下的累積產(chǎn)油量最高，且系統(tǒng)效率相對(duì)較高。因此，確定“日返排量占?jí)毫岩嚎偭康?.8%”為B區(qū)塊合理放噴速度。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1）以日返排量占?jí)毫岩嚎偭?.5%、0.8%為放噴速度的井見油早，見油時(shí)返排率低。

2）以日返排量占?jí)毫岩嚎偭康?.8%為放噴速度的井含水恢復(fù)最快。

3）在下泵生產(chǎn)的半年時(shí)間內(nèi)，以臨界速度放噴（日返排量占?jí)毫岩嚎偭康?.6%）的井，累積產(chǎn)油量最高，返排率也最高。但在半年以后，產(chǎn)量下降快，失去優(yōu)勢(shì)。放噴速度為日返排量占?jí)毫岩嚎偭?.5%～1.0%的井在下泵生產(chǎn)一年內(nèi)，累積產(chǎn)油超過臨界速度放噴的井。