低滲氣藏水平井壓裂改造技術(shù)的研究與應(yīng)用

吳明松，王嘉鑫

長(zhǎng)慶油田蘇里格氣田研究中心， 陜西西安 710018

1 水平井壓裂改造技術(shù)的研究

1.1 水平井開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)

1）由于低滲氣藏滲流阻力大，生產(chǎn)壓差一般都較高，而水平井近井壓降比直井小且為直線型，可以采用較小生產(chǎn)壓差進(jìn)行生產(chǎn)，延緩見水時(shí)間，提高最終采收率；

2）水平井可以連通垂直裂縫，增大氣井滲透率。提高低滲氣藏產(chǎn)氣量和采氣速度；

3）水平井單井產(chǎn)量高?？梢詼p少鉆井量，實(shí)現(xiàn)稀井高產(chǎn)投資。集中采氣成本低，經(jīng)濟(jì)上大大優(yōu)于直井開采。

1.2 水平井開發(fā)存在的技術(shù)問題

1）在油氣層保護(hù)技術(shù)方面；

2）在氣藏工程設(shè)計(jì)中，確定水平井是否優(yōu)于直井開發(fā)技術(shù)；

3）氣藏條件。氣藏的壓力、有效厚度、裂縫發(fā)育情況、垂向滲透率等，都直接影響水平井的開發(fā)效果；

4）井的生產(chǎn)速度比預(yù)計(jì)的要低，而且經(jīng)濟(jì)效益差。目前仍未發(fā)現(xiàn)有效的增產(chǎn)措施。導(dǎo)致這些井生產(chǎn)速率低的原因包括砂巖的垂相非均質(zhì)、水平滲透率和相滲透率較低等；

5）應(yīng)用增產(chǎn)措施過程中或由于儀器的精確程度有限，容易導(dǎo)致儲(chǔ)層出砂以及損害儲(chǔ)層等不利氣田開發(fā)情況。

2 蘇XX 水平井分段壓裂施工

2.1 地質(zhì)簡(jiǎn)介

斜深3850.0m 入靶，于井深5003.0m，垂深3578.85m 完鉆，鉆井周期62 天。技術(shù)套管下深3831.47m。該井水平段長(zhǎng)度1153.0m，累積砂巖長(zhǎng)度（測(cè)井統(tǒng)計(jì)）936.7m，砂巖鉆遇率81.2%；有效儲(chǔ)層長(zhǎng)度658.6m，有效儲(chǔ)層鉆遇率57.1%。

2.2 鄰井生產(chǎn)情況

蘇XX 水平井所在區(qū)域鄰近生產(chǎn)井3 口，目前平均單井日產(chǎn)氣1.2×104m3/d。

蘇XX 井鄰井生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表

2.3 施工方案設(shè)計(jì)

2.3.1 水平井在氣藏中的位置

1）該區(qū)構(gòu)造位置為鄂爾多斯盆地伊陜斜坡。實(shí)測(cè)井口坐標(biāo)X： 4234356.510， Y： 19229482.100，地面海拔：1375.51m，補(bǔ)心海拔為1383.51m，完鉆層位石盒子組。

2）對(duì)蘇XX 氣區(qū)砂體分布、開發(fā)方案、井網(wǎng)部署以及產(chǎn)能狀況分析，認(rèn)為：該區(qū)產(chǎn)能較高，穩(wěn)產(chǎn)期長(zhǎng)，含水低，含水上升慢。

2.3.2 該區(qū)水平段方位的設(shè)計(jì)

蘇XX 井設(shè)計(jì)水平段方位為358.8°，與最小水平主應(yīng)力方位相平行，因此，裂縫的方位與井軸垂直。入靶點(diǎn)方位角1.0°。最大井斜91.98°。

2.3.3 水平井長(zhǎng)度的選取及分段段數(shù)

水平井造斜段全長(zhǎng)1183m，入靶點(diǎn)水平位移485.43m，造斜點(diǎn)井深為3120m。

2.3.4 采用裸眼分段壓裂技術(shù)。

按照方案設(shè)計(jì)，該井共分4 段進(jìn)行了投球分段壓裂施工：第1 段通過打開壓差滑套后壓裂，后面3 段依次由3 個(gè)壓裂球泵送至球座位置，坐封打開滑套后進(jìn)行壓裂施工。4 段壓裂施工累計(jì)入井液量1061.3m3，其中前置液384.0m3，攜砂液566.0m3，頂替液52.6 m3，伴注液氮35.0m3，加砂133.0 m3，施工排量3.5m3/min，最高施工壓力69.1MPa，平均砂比23.0%。壓裂施工各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)達(dá)到了方案設(shè)計(jì)要求

3 低滲氣田水平井效果分析

蘇XX 氣區(qū)地層平均滲透率為0.34 毫達(dá)，滲透率低，油流流動(dòng)摩阻高，儲(chǔ)層采收率低， 可以看到通過改造后的儲(chǔ)層，地層流體流動(dòng)阻力明顯變小，產(chǎn)量得到大幅度提升。所以使用水平井開發(fā)方案對(duì)于氣井開發(fā)及氣田后期剩余氣的開采有很好地效果。通過對(duì)該地區(qū)運(yùn)用水平井開發(fā)技術(shù)，使得該地區(qū)的單井產(chǎn)量能提高到直井產(chǎn)量的3 倍以上，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開發(fā)費(fèi)用，所以在該區(qū)使用水平井技術(shù)進(jìn)行開發(fā)是可行的。

4 結(jié)論

1）長(zhǎng)慶油田該區(qū)域儲(chǔ)層是典型的低孔、低（特低）滲儲(chǔ)層，所以運(yùn)用水平井分段壓裂開發(fā)方案適合該區(qū)；

2）從水平井的開發(fā)特點(diǎn)及水平井開發(fā)所適應(yīng)的地質(zhì)條件入手，結(jié)合水平井開發(fā)技術(shù)的缺點(diǎn)及不足之處，提出和該區(qū)相關(guān)的水平井適應(yīng)性理論；

3）從水平井垂向位置，水平段方位，水平段長(zhǎng)度及水平井開發(fā)低滲氣藏的關(guān)鍵和水平井的產(chǎn)能對(duì)該區(qū)進(jìn)行了分析，然后提出相關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；

4）在該區(qū)采用裸眼分段壓裂技術(shù)，有利于在該區(qū)實(shí)行。

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