大规模压裂技术在低渗透薄互层油田开发中的应用
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摘 要:采油厂低渗透储层主要分布在高89块、樊144块、梁8块、梁4块、纯4-5组等区块,占全厂储量的58.4%,属于低孔特低渗的薄互层油藏。这些区块的油井,大部分原始自然产能低,有的甚至没有自然产能,常规压裂改造效果不理想。2003年虽然采用了大规模压裂工艺,取得了一定的效果,但随着储层物性的变差,需要向更大规模压裂工艺挑战。本文主要在新地质条件下,如何有针对性地优化大规模压裂工艺技术,并完善相关配套工艺,逐步形成了适合于纯梁厂低渗透薄互层油藏特点的大规模压裂整体配套技术,提高了低渗透和特低渗透油藏的整体开发效果,为采油厂新区产能建设做出了巨大的贡献,同时,也为下步低渗透油藏的有效开发提供了有力的技术支撑。
关键词:低渗透;薄互层;大规模;压裂
纯梁油田地处东营凹陷的边缘,主力生产层系沙三中和沙四段,具有油藏类型多、岩性复杂、储层物性差等特征。近几年,采油厂勘探发现的储量、产能建设动用的储量,都是以低渗透为主,而未动用的石油地质储量中,低渗透油田储量占的比例更大,如何尽快使未动用的低渗透油田的储量得到高效投入开发,这对于采油厂每年的原油上产稳产工作具有十分重要的意义。
1 地质概况
采油厂低渗透储层主要分布在高89块、樊144块、梁8块、梁4块、纯4-5组等区块,占全厂储量的58.4%。采油厂低渗储层具有以下特点:储层物性差,表现为渗透率低,平均分布在0.1-5×10-3um2;孔隙度低,平均分布在8-15%;泥质含量高,最高达到50%以上;储层厚度薄,平均单层厚度1.2m;储层层多,小层数可达到15个以上,砂体成条带在泥岩中分布;储层物性差异大,渗透率极差大于10,局部达到50以上;地层能量低,因储层低渗,大部分区块为弹性开发,在开发了10-20年期间,地层压力明显下降。因储层物性差,地层压力低,油井基本无自然产能的特点越来越明显,若要提高油井产能,压裂增产是必不可少的一项工艺技术措施。
2 超大规模压裂工艺优化
2.1 压裂难点
低渗透油田压裂改造难点有四个方面:
一是压裂施工规模难以提高。低渗透油田低孔、低渗,非均质性强,需要形成一条长缝提高产能。但储层因致密,压裂施工造缝难度大,同时在近井地带易形成多条小裂缝,难以实现大规模压裂造长缝的目标,因此分多层大规模压裂更难实现。
二是裂缝垂向延伸严重,高度难以控制。压裂层物性差,隔层薄,层间非均质性严重,有效控制裂缝高度难度大。
三是地层敏感性强,油层改造和油层保护之间矛盾突出。由于孔喉较小,对于层内粘土膨胀,反应沉淀物及进地层液体所携带的机械残渣物的堵塞伤害比较敏感,在油层改造的同时,如何搞油层保护工作,将二次伤害程度降到最低非常关键。
2.2 大规模压裂技术优化
2.2.1 采油厂采油厂大规模压裂技术的发展过程
①2003年,在梁112块投入开发的梁112井小规模压裂投产效果不理想的情况下,就已经考虑进行大规模压裂工艺攻关,2004年在粱112块尝试大规模压裂整体改造,先后投产了油层更薄、物性更差的梁112-32、梁112-43等13口油井,该块加砂量在35-45m3之间,支撑半缝长在120-150m左右;
②2004年8月鉴梁112块的压裂成功的经验,后期又对高89块、梁108块陆续开展大规模压裂工艺,支撑半缝长还是在120-150m左右。同样取得了显著的增产效果,使低渗透和特低渗透薄互层油藏得到了有效开发。
2.2.2 大规模压裂工艺再优化
前期大规模压裂井相对储层物性较好,地层能量充足,大规模压裂后取得了较好的压裂效果,但随着开采程度的提高,储层物性变得更差,渗透率基本小于1×10-3
um2,储层解释多以油干层为主。这就需要更大规模的压裂工艺,来进一步提高单井产能。
3 压裂效果
近年来因开发储层物性越来越差,普通大规模压裂措施因增油力度不够,不能获得高效益经济评价,加上国际油价影响,压裂井越来越少,导致低渗透储层长期处于低产状态。但经过新的大规模压裂工艺技术突破后,很多区块及单井都得到了有效开发,大规模压裂工艺实施17井次,施工成功率100%,增油有效率94.1%,并带动了多个区块新井部署。
4 结论
①采油厂低渗透储层具有它的独特性,主要表现在层多,层薄,大部分储层已油干层为主,简单的大规模压裂已不适合采油厂开发的需要,为了延长单井稳产期,大规模压裂适合目前开发的需要,使原来低产的油井再次保持高产,并带动了部分区块的井网开发;
②通过压裂软件模拟,半缝长180-200m,每米加砂强度7-8m3/m,裂缝长度与宽度显示基本上达到了储层加砂的最大要求;
③多薄层低渗储层因泥质含量高,缝高控制难度大,给大规模压裂工艺带来了非常大的难题。为保证施工成功率,排量、砂比等施工參数的优化,压裂材料的优选,辅助工艺优化显得更为重要;
④因我厂低渗储层层间物性差异大的问题,机械分层大规模压裂工艺更有利于进一步提高压裂效果。高946井区、高892块以及梁118块主要采用的都是机械分2层或3层大规模压裂工艺,都取得了很好的压裂效果,带动了地质储量的动用。
参考文献:
[1]蒋建方,陆红军,等.羧夹击羟丙基瓜尔胶压裂液的高温性能评价[J].油田化学,2011(3).
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