毛場斜坡帶壓裂工藝難點(diǎn)分析及對策

劉海鑫，黃玲玲

（1.中國石化江漢油田分公司采油工藝研究院，湖北 潛江433123；2.中國石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北 潛江433123）

毛場斜坡帶位于潛江凹陷潛南地區(qū)，東北與馬王廟鼻狀構(gòu)造帶相接，西南緊鄰潘場生油中心，北部以竹根灘斷層為界，是一個(gè)被斷層復(fù)雜化了的斜坡帶。整個(gè)區(qū)域面積為113km2，總資源量為3 936×104t，其中已探明儲(chǔ)量1 026.61×104t。該區(qū)地層整體上自南西向北東抬升，發(fā)育的斷層以北東走向?yàn)橹?。毛場斜坡帶位于馬王廟油田與潘場生油中心的過渡帶，是油氣運(yùn)移的有利指向區(qū)。2012年11月，部署在潛南地區(qū)毛場斜坡帶的重點(diǎn)探井馬85井，壓裂試油喜獲日產(chǎn)工業(yè)油流3.8m3，打開了該區(qū)油氣勘探新局面。后續(xù)在潛南地區(qū)建新—毛場斜坡帶的馬84、馬87井經(jīng)過壓裂后分別獲得日產(chǎn)工業(yè)油流7.76m3、5.14m3，為潛南地區(qū)增儲(chǔ)陣地的形成提供了有力的技術(shù)支撐。

1 儲(chǔ)層特征

毛場斜坡帶構(gòu)造總體上呈現(xiàn)北高南低的態(tài)勢。斷層發(fā)育（多為北東向 ），地層較破碎。地應(yīng)力方向：水平最大主應(yīng)力為近東西向，最小主應(yīng)力為近南北向?？v向上，油藏埋深為1 600～2 900m，為滲透性較好的砂巖儲(chǔ)層，且分布較穩(wěn)定。目前該區(qū)主要措施層段為新下3儲(chǔ)層（壓裂施工7井次 ），儲(chǔ)層流體，原油密度：0.83 g／cm3，粘度：10.12mPa·s，Cl－ 含量：96 601mg／l，總礦化度為192 130mg／l，水型為 Na2SO4。儲(chǔ)層物性特點(diǎn)，平均孔隙度為12.7%，滲透率為10.2md。儲(chǔ)層巖性以長石砂巖為主，膠結(jié)物以硬石膏、白云石為主，膠結(jié)類型為孔隙型。粘土礦物以伊利石為主，粘土礦物含量相對較低。儲(chǔ)層中等偏弱速敏、中偏弱酸敏、無水敏、無鹽敏、無堿敏。

2 壓裂難點(diǎn)分析及對策

難點(diǎn)一：毛場斜坡帶斷層發(fā)育，地層破碎，液體濾失大。

以馬82斜－1井為例（圖1），該井位于兩個(gè)北東向斷層之間，距離東南邊的斷層僅有100m左右。現(xiàn)場壓裂施工曲線（圖2），施工后期施工壓力不斷緩慢抬升，由59MPa上升至70MPa，上升幅度高達(dá)11MPa，反應(yīng)壓裂液效率偏低，裂縫端部出現(xiàn)脫砂跡象；且停泵后，壓降非常明顯（3.5MPa／min），進(jìn)一步反映地層濾失大。

圖1 井位部署圖

圖2 馬82斜－1井壓裂施工曲線圖

難點(diǎn)二：縱向油水關(guān)系復(fù)雜，根據(jù)井位平面位置的不同，縱向水層分布存在差異。

毛場斜坡帶總體可分為3個(gè)區(qū)域（圖1），其中，馬83位于北部高部位（上、下均有水層 ）；馬85、馬87位于東部（上、下無水層 ）；馬82井區(qū)、馬84位于西部（下部存在水層，其中馬84水層較遠(yuǎn)）。馬82井區(qū)地應(yīng)力剖面特征：① 措施層與上隔層應(yīng)力差比與下隔層應(yīng)力差大，裂縫下竄幾率較大；②措施層與下隔層應(yīng)力差值為4.3MPa，有一定隔層厚度（8.6m）。馬83井區(qū)地應(yīng)力剖面特征：①油層應(yīng)力值受埋藏深度影響，其數(shù)值較低；②措施層應(yīng)力與上、下隔層應(yīng)力值相差2MPa左右，上下隔層條件均較差。馬87井區(qū)地應(yīng)力剖面特征：①措施層包含3個(gè)小油層，各油層間應(yīng)力值相差約2MPa；②措施層與上、下隔層應(yīng)力差值約為5MPa，且裂縫向上延展幾率較大。各井應(yīng)力值（圖3）所示。

圖3 各井措施層位應(yīng)力值圖

根據(jù)存在的難點(diǎn)，在毛場斜坡帶的壓裂施工設(shè)計(jì)方面，結(jié)合現(xiàn)場的不斷實(shí)踐，主要形成了以下兩點(diǎn)對策。

對策一：針對液體濾失大，主要從三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。

1）提高油溶性暫堵劑（KD－C9）濃度。

2）提高施工排量，以降低液體相對濾失量。

3）優(yōu)化降濾失劑類型，換用粉砂作為降濾失劑。

通過加強(qiáng)降濾措施，其中降濾失劑以粉砂為主（5井次），粉砂用量最高達(dá)到4m3；以暫堵劑為輔（2井次），現(xiàn)場施工成功率100%。以馬82斜－1井與馬82斜－2側(cè)鉆井為例，兩井平面距離約180m、儲(chǔ)層物性接近，都鄰近斷層，并同屬一個(gè)層系，馬82斜－2側(cè)鉆井在馬82斜－1井的施工情況的基礎(chǔ)上，將排量由3.5m3／min提升至4.0 m3／min，降濾失劑KD－C9暫堵劑用量由1 200kg增加到1 750kg，使馬82斜－2側(cè)鉆井施工后期壓力平穩(wěn)，順利完成設(shè)計(jì)加砂量（表1）。

對策二：針對部署在不同區(qū)域內(nèi)的措施井，分情況采用以下方式。

1）對于西部的馬82、馬84井區(qū)，下部存在水層，且具有一定隔層厚度，采用控縫壓裂工藝技術(shù)，同時(shí)應(yīng)用壓力擬合技術(shù)，反演裂縫真實(shí)形態(tài)，以指導(dǎo)鄰井施工參數(shù)調(diào)整。

2）對于北部的馬83井區(qū)，上下均存在水層，且測井解釋水淹層距離措施井段約2m，隔層條件不滿足壓裂要求，無法控制縫高延展，建議不壓裂。

3）對于東部的馬85、馬87井區(qū)，上下均無水層，適當(dāng)增加壓裂規(guī)模及施工排量，對措施井段的3個(gè)小層進(jìn)行充分改造。

表1 毛場斜坡帶壓裂施工井降濾失劑使用情況統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)論及認(rèn)識

1）通過針對性地加強(qiáng)降濾措施、段塞技術(shù)，提高了措施的針對性，毛場斜坡帶壓裂井工藝成功率100%，為后續(xù)施工井提供了寶貴的借鑒意義。

2）根據(jù)毛場斜坡帶具體的區(qū)塊形態(tài)，壓裂造長縫的理念增大了油井泄油面積；北部的馬83井區(qū)措施層上下距離水淹層太近，壓后出水風(fēng)險(xiǎn)極大，不建議壓裂。

［1］羅天雨，趙金洲，王嘉淮，等.支撐劑段塞顆粒大小優(yōu)選研究［J］.天然氣技術(shù)，2008（6）：37－39.

［2］沈建國.支撐劑段塞沖刷的水力壓裂新工藝［J］.天然氣工業(yè)，2003，23（增刊）：92－94.

［3］牟凱，李勇明，郭建春.壓裂縫高控制技術(shù)與通用設(shè)計(jì)計(jì)算方法［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（4）：28－32.