同步壓裂在川西氣田的適應(yīng)性分析

于 東，陳月洋

同步壓裂在川西氣田的適應(yīng)性分析

于 東1，陳月洋2

（1. 中國(guó)石油化工股份有限公司 西南油氣分公司工程技術(shù)研究院， 四川 德陽(yáng) 618000；2．西南石油大學(xué) 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 61050）

同步壓裂采用的是使壓力液及支撐劑在高壓下從一口井向另一口井運(yùn)移距離最短的方法，來增加水力壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)的密度及表面積，實(shí)踐證明同步壓裂能提高裂縫網(wǎng)絡(luò)的密度及復(fù)雜程度，但同步壓裂也有其適用條件，通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的總結(jié)[1～5]，同步體積壓裂適用于儲(chǔ)層厚度大，裂縫系統(tǒng)發(fā)育，地層能量充足氣藏處于或接近原始地應(yīng)力的儲(chǔ)層。

同步壓裂；裂縫網(wǎng)絡(luò)；儲(chǔ)層厚度；地層能量

1 川西同步壓裂地質(zhì)適應(yīng)性分析

現(xiàn)針對(duì)同步壓裂的適用條件逐一分析川西氣藏的各主力區(qū)塊的適用性。

1.1 XC沙溪廟

XC沙溪廟氣藏儲(chǔ)層物性好，現(xiàn)有的壓裂工藝技術(shù)適合該區(qū)塊，已經(jīng)取得了很好的增產(chǎn)效果，首先沒有必要采用同步壓裂。其次，XC沙溪廟氣藏井網(wǎng)密度大，井距為500～600 m，要想布同步壓裂的兩口井十分困難，大規(guī)模的改造容易產(chǎn)生井間干擾，影響鄰井的生產(chǎn)（現(xiàn)已有 19井壓裂過程中對(duì)27井造成影響），而且XC沙溪廟氣藏已開采多年，地層能量衰竭較大，地應(yīng)力也發(fā)生了改變，同步壓裂增產(chǎn)效果較差，所以XC沙溪廟氣藏不適合同步壓裂技術(shù)。

1.2 SF氣田蓬萊鎮(zhèn)

SF氣田蓬萊鎮(zhèn)平均巖心孔隙度 9.3%，滲透率為0.55 mD，為低孔低滲儲(chǔ)層，大部分區(qū)塊有利微相為分流河道、河口壩，砂體呈條帶狀或毯狀展布。主力層位位于窄河道砂體部位，河道寬度 100～500 m?，F(xiàn)有的工藝技術(shù)造長(zhǎng)縫裂縫易穿出河道砂體，加大施工難度、造成支撐劑無(wú)效鋪置。針對(duì)該區(qū)塊砂體特征，必須縮短裂縫長(zhǎng)度，增加裂縫的復(fù)雜程度，而同步壓裂所適用的是砂體展布連續(xù)，儲(chǔ)層物性好的儲(chǔ)層，這兩點(diǎn) SF氣田都不滿足，故同步壓裂不適用于SF氣田蓬萊鎮(zhèn)氣藏。

1.3 XD、LD、HXC區(qū)塊

XD、LD、HXC區(qū)塊地壓系數(shù)低，壓后返排困難（見表1），同步壓裂相對(duì)于單井壓裂液量較大，而大液量會(huì)造成返排的更加困難，同步壓裂不適用于該區(qū)塊。

1.4 XQ區(qū)塊

XQ沙溪廟儲(chǔ)層屬于超致密儲(chǔ)層，平均孔隙度5.13%，平均滲透率0.07 mD，裂縫發(fā)育是高產(chǎn)的關(guān)鍵，但分布局限，其中，下沙溪廟組砂體主體部位孔隙發(fā)育，是XQ沙溪廟組最好的一層，而對(duì)超致密儲(chǔ)層，形成縫網(wǎng)能有效的增產(chǎn)，并且能溝通天然裂縫，這正是XQ沙溪廟獲產(chǎn)的關(guān)鍵，而且XQ沙溪廟井網(wǎng)密度不大，布井相對(duì)容易，同步壓裂及拉鏈?zhǔn)綁毫堰m用于該區(qū)塊。

1.5 ZJ區(qū)塊

ZJ上沙溪廟組氣藏砂體總體呈北北東向條帶狀展布，單層厚度變化大，從由幾米至幾十米不等，厚薄不均，縱向上部砂體（以JS11、JS12、JS21）分布較不穩(wěn)定，厚度較大，橫向連續(xù)性較差；中下部砂體（以JS22～JS24）分布較穩(wěn)定，厚度較大，橫向連續(xù)性較好兩套主力砂體厚度較大，其中JS21砂體目前鉆遇率 73%，由于河道的擺動(dòng)，分布范圍較窄，砂巖厚9.4 m（江沙6）～26.2 m（江沙7）之間，平均18.9 m，鉆遇井多鉆分流河道砂，砂體純，砂地比（砂體總厚度/地層總厚度）近于1；目前 JS24-1砂體鉆遇率100%，砂厚22.9 m（江沙2）～53.3 m（江沙3）之間，平均 40.6 m，但砂體多為多相疊置砂，砂體純度不高，砂地比介于 0.45（川江 186）～0.99（江沙7）之間，平均0.67。針對(duì)該區(qū)塊砂體特征，上部砂體分布不穩(wěn)定，不適用同步壓裂，而下部砂體分布穩(wěn)定，厚度大，橫向連續(xù)性較好，這正好與同步常規(guī)壓裂及拉鏈?zhǔn)綁毫训倪m用條件相適應(yīng)。

1.6 XC須五砂泥巖儲(chǔ)層

XC須五儲(chǔ)層為特低孔超致密儲(chǔ)層，儲(chǔ)層厚度大，總體上裂縫發(fā)育，而通過XC須五的幾口進(jìn)行體積壓裂井增產(chǎn)效果來看，體積壓裂所形成的裂縫網(wǎng)絡(luò)是這種氣藏的獲產(chǎn)關(guān)鍵，而同步體積壓裂本身就是在體積壓裂的基礎(chǔ)增大裂縫網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度及密度，且XC須五布井少，地層壓力接近于原始地層壓力，通過國(guó)外實(shí)例分析來看，增產(chǎn)效果應(yīng)該較好，同步壓裂適用于XC須五砂泥巖儲(chǔ)層。

2 川西同步壓裂施工作業(yè)水平分析

現(xiàn)井下酸化壓裂隊(duì)擁有總水馬力49900HHP的壓裂設(shè)備， 容積為12 000 m3的壓裂液罐， 容積為4 000 m3的軟體液罐。具體設(shè)備見表2。

按照致密砂巖儲(chǔ)層施工限壓 95 MPa，排量 6 m3/min計(jì)算，每口井需要12882HHP水馬力的，但實(shí)際施工時(shí)主要以2500型壓裂車和2000型壓裂車為主，總共有46000HHP，考慮到需要富余水馬力，在川西致密砂巖儲(chǔ)層能進(jìn)行2～3口井的同步壓裂。

而在XC須五沙泥互層儲(chǔ)層，按照施工限壓95 MPa，排量10 m3/min，每口井需要21470HHP水馬力的，這樣兩口井同時(shí)壓裂就需要42940HHP水馬力，滿足同步壓裂需求。致密砂巖與XC須五砂泥互層儲(chǔ)層壓力恢復(fù)試井解釋結(jié)果如表3。

但拉鏈壓裂只需要1套車組同時(shí)作業(yè)，川西壓裂隊(duì)伍的施工水平完全能滿足要求，可以在上述適用氣藏嘗試?yán)準(zhǔn)綁毫选?/p>

3 同步壓裂設(shè)計(jì)

同步壓裂雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但該技術(shù)的缺點(diǎn)同樣明顯，同步壓裂施工規(guī)模大，所需要的壓裂設(shè)備也就有了更高的要求，且入地液量大，返排困難，增產(chǎn)效果在初期十分明顯，后期下降較快，且該技術(shù)的適用條件有限，是否適用于川西氣藏有待進(jìn)一步研究。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的調(diào)研，作以下同步壓裂的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)（見表4），但還是應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)。

4 結(jié) 論

（1）同步壓裂技術(shù)適應(yīng)于儲(chǔ)層砂體分布穩(wěn)定、原始天然裂縫發(fā)育、無(wú)生產(chǎn)導(dǎo)致地層壓力變化的油氣藏，同步改造后，表現(xiàn)為初產(chǎn)較高但遞減迅速的特征；

（2）適應(yīng)性分析表明，ZJ沙溪廟氣藏、XQ沙溪廟氣藏、XC須五致密氣藏具備實(shí)施同步壓裂的地質(zhì)條件，同時(shí)依據(jù)儲(chǔ)層的具體工程地質(zhì)特征，初步形成了適合川西氣藏的同步壓裂技術(shù)。

［1］ 黃玉珍,黃金亮,葛春梅,等.技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)美國(guó)頁(yè)巖氣快速發(fā)展的關(guān)鍵[J].天然氣工業(yè)，2009,29(5):7-10.

［2］陳守雨,杜林麟,賈碧霞,等.多井同步體積壓裂技術(shù)研究[J].石油鉆采工藝,2011,33(6):59-65.

［3］孫海成,湯達(dá)禎,蔣廷學(xué),等.頁(yè)巖氣儲(chǔ)層壓裂改造技術(shù)[J].油氣鉆采工程,2011,18(4):90-97.

［4］ 王治中,鄧金根,趙振峰,等.井下微地震裂縫監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)及壓裂效果評(píng)價(jià)[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2006,25(6):76-78.

［5］ 李小剛,羅丹,李宇,等.同步壓裂縫網(wǎng)形成機(jī)理研究進(jìn)展[J].新疆石油地質(zhì),2013,34(2):228-231.

Adaptability Analysis on Synchronous Fracturing in the West Gas Field of Sichuan Basin

YU Dong1，CHEN Yue-yang2
（1. Engineering Technology Institute of Southwest Petroleum Branch, Sinopec, Sichuan Deyang 618000，China； 2. State Key Laboratory of Oil & Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Sichuan Chengdu 610500, China）

Synchronous fracturing technology is to move fracturing fluid and proppant under high pressure from a well to another well, whose migration distance is the shortest. The way can increase the density and surface area of the hydraulic fracture network, but synchronous fracturing technology is only used in the suitable condition. Through a summary of relevant literatures, it’s pointed out that the synchronous volume fracturing technology is suitable for gas reservoirs with big thickness, large crack system development and sufficient formation energy.

Synchronous fracturing ; Cracks grid ; Reservoir thickness; Formation energy

TE 357

： A

： 1671-0460（2015）05-1112-02

2014-12-01

于東（1987-），男，四川德陽(yáng)人，工程師，2011年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)，研究方向：油氣田儲(chǔ)層增產(chǎn)技術(shù)工作。E-mail：165633827@qq.com。

陳月洋（1990-），女，碩士研究生，研究方向：油氣田儲(chǔ)層增產(chǎn)理論與技術(shù)。E-mail：285729055@qq.com。