海上氣田重復(fù)壓裂選井選層研究及應(yīng)用

鄒鴻江，吳增智，文　果（1.川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術(shù)研究院，陜西西安　710018；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室，陜西西安　710018）

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海上氣田重復(fù)壓裂選井選層研究及應(yīng)用

鄒鴻江1，2，吳增智1，2，文果1，2
（1.川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術(shù)研究院，陜西西安710018；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室，陜西西安710018）

摘要：經(jīng)過持續(xù)努力和攻關(guān)，海上某氣田在低滲儲層應(yīng)用取得良好效果。但是，也有部分井壓后效果沒有達(dá)到預(yù)期要求，這樣造成主要靠低滲儲層貢獻(xiàn)產(chǎn)能的采油平臺生產(chǎn)能力低，油田開發(fā)效益較差。為了進(jìn)一步挖潛儲層潛能，提高單井產(chǎn)能，本文通過選井選層研究，形成海上氣田重復(fù)壓裂選井選層方法，完成候選井層優(yōu)選。同時進(jìn)行重復(fù)壓裂工藝優(yōu)選及工藝參數(shù)優(yōu)化，并在A4井進(jìn)行現(xiàn)場試驗，取得良好增產(chǎn)效果。

關(guān)鍵詞：海上氣田；低孔滲；重復(fù)壓裂；選井選層；應(yīng)用

前期海上某氣田共實施5井次壓裂施工，壓后整體改造效果較好，但有部分井壓后存在一些問題，主要表現(xiàn)在兩方面：（1）部分井壓后增產(chǎn)效果不理想，沒有達(dá)到預(yù)期產(chǎn)能；（2）部分井壓后初期增產(chǎn)效果較好，但是穩(wěn)產(chǎn)時間短，累計產(chǎn)能低。因此有必要開展重復(fù)壓裂研究，通過重復(fù)改造措施進(jìn)一步挖掘前期改造失效井生產(chǎn)潛力（見表1）。

表1　海上某氣田前期改造井效果統(tǒng)計表

1　海上氣田重復(fù)壓裂候選井層優(yōu)選

實踐結(jié)果可知，氣井重復(fù)改造的增產(chǎn)潛力是客觀存在的，但其改造效果參差不齊[1-5]。美國天然氣研究院（GRI）的研究及現(xiàn)場試驗結(jié)果表明[5]：二次增產(chǎn)技術(shù)具備提高天然氣產(chǎn)量的潛力，尤其是針對致密的砂巖氣層。但研究結(jié)果顯示，影響重復(fù)改造效果的決定性因素在于重復(fù)改造井層的選擇，需進(jìn)行深入探索和分析。

目前重復(fù)壓裂選井選層方法[7，8]主要有生產(chǎn)曲線匹配法、生產(chǎn)情況對比法、模糊識別法和遺傳-BP算法等。上述選井方法提供了重復(fù)壓裂的選井途徑，但結(jié)合海上低孔滲氣田的實際生產(chǎn)情況，海上生產(chǎn)井較少，重復(fù)壓裂井更少，層位、物性及非均質(zhì)影響大，因此優(yōu)選生產(chǎn)曲線匹配法和模糊識別法用于海上低孔滲氣田重復(fù)壓裂的選井選層。

采用生產(chǎn)曲線匹配法結(jié)合模糊識別法對海上某氣田已壓裂井進(jìn)行重復(fù)壓裂潛力層優(yōu)選。

1.1生產(chǎn)曲線匹配法

1.1.1剩余儲量分析從統(tǒng)計結(jié)果（見表2）看出，除A3井采出程度較高外，其他已壓裂各井均采出程度較低，剩余可采儲量豐富。

表2　已壓裂井剩余儲量統(tǒng)計表

1.1.2生產(chǎn)動態(tài)分析對已壓裂井生產(chǎn)動態(tài)進(jìn)行分析，明確各井低產(chǎn)原因（見表3）。

1.1.3井筒工況分析目前A4、A5井井筒工況相對簡單，可以滿足重復(fù)壓裂需求。A3井帶孔管控制P7-2 和P8層生產(chǎn)，P7-2層為水層，因此原管柱重復(fù)壓裂改造P8層難度大（見表4）。

通過生產(chǎn)曲線法綜合分析認(rèn)為，A4井壓后產(chǎn)能較低，剩余儲量豐富，儲層未得到有效改造，因此該井具有重復(fù)壓裂增產(chǎn)潛力，可優(yōu)先作為重復(fù)壓裂候選井層。另外，A5井前期由于無有效堵水手段，從而控制壓裂規(guī)模，未有效改造儲層，釋放儲層潛能，具有一定增產(chǎn)潛能，也可作為重復(fù)壓裂候選井層。

表3　已壓裂井低產(chǎn)原因分析表

表4　集合A到集合P間的模糊關(guān)系矩陣R

1.2模糊識別法

利用模糊識別理論[9]計算各重復(fù)壓裂井歐式貼近度，計算結(jié)果（見表5）。通過計算得出重復(fù)壓裂優(yōu)先改造井為A3、A4井。

表5　各重復(fù)壓裂井歐式貼近度計算結(jié)果表

通過生產(chǎn)曲線匹配和模糊識別綜合分析，A4井可優(yōu)先作為重復(fù)壓裂候選井層。

2　候選井重復(fù)壓裂工藝研究

2.1轉(zhuǎn)向壓裂可行性分析

現(xiàn)場實踐表明[10-12]，轉(zhuǎn)向壓裂是老井重復(fù)壓裂改造有效的技術(shù)和手段，因此利用誘導(dǎo)應(yīng)力場模型[13-15]編制模擬軟件，評價A4井轉(zhuǎn)向壓裂可行性（見圖1～圖3）。

圖1　A4井裂縫周圍最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力分布（t=0）

從誘導(dǎo)應(yīng)力場計算結(jié)果看出，僅在裂縫周圍3 m～5 m處可發(fā)生一定轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向可能性小。

2.2重復(fù)壓裂工藝優(yōu)選

從分析看出，A4井發(fā)生轉(zhuǎn)向可行性小，因此通過儲層特征（目的層下部存在明顯氣水同層和水層）及低產(chǎn)原因綜合分析，最終優(yōu)選“控水+適度規(guī)?！敝貜?fù)壓裂改造工藝。

圖2　A4井生產(chǎn)1 000天應(yīng)力分布

圖3　A4井最大轉(zhuǎn)向距離隨時間變化

2.3工藝參數(shù)優(yōu)化

根據(jù)儲層特征，通過數(shù)值模擬，最終優(yōu)化工藝參數(shù)（見表6）。

表6　A4井工藝參數(shù)優(yōu)化表

2.4配套產(chǎn)品研發(fā)

為了滿足控水壓裂工藝的需要，研發(fā)出配套固化下沉劑。該固化下沉劑具有良好封固作用，固化后無導(dǎo)流（見圖4），不具滲透性（見圖5）。

3　現(xiàn)場應(yīng)用

通過前期研究，對A4井實施“控水+適度規(guī)?！敝貜?fù)壓裂改造，現(xiàn)場施工壓力平穩(wěn)，施工參數(shù)與設(shè)計參數(shù)符合率98.6 %。重復(fù)壓裂改造后平均日產(chǎn)氣量1.6× 104m3，較壓前0.9×104m3/d提高0.7×104m3/d，取得了較好的增產(chǎn)效果。同時壓后穩(wěn)定產(chǎn)水與壓前基本相當(dāng)，起到控水作用，避免地層出現(xiàn)大水風(fēng)險（見圖6）。

圖4　固化下沉劑產(chǎn)品導(dǎo)流能力

圖5　固化下沉劑對應(yīng)滲透率變化

圖6　A4井壓后生產(chǎn)曲線圖

4　結(jié)論

（1）通過選井選層研究，形成海上重復(fù)壓裂選井選層方法，完成候選井優(yōu)選。

（2）對候選井A4井進(jìn)行壓裂工藝優(yōu)選、工藝參數(shù)優(yōu)化及配套產(chǎn)品研發(fā)，并開展現(xiàn)場應(yīng)用，取得較好增產(chǎn)效果。

（3）通過重復(fù)壓裂實踐，進(jìn)一步印證了選井選層及壓裂工藝的有效性和可靠性，為該氣田后續(xù)老井持續(xù)挖潛提供了重要的技術(shù)指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

［1］何先君，蔣建勛，等.低滲透氣井重復(fù)壓裂工藝技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.天然氣勘探與開發(fā)，2009，32（2）:37-39.

［2］梁芹.低壓致密氣藏大型加砂重復(fù)壓裂技術(shù)在丘東22井的應(yīng)用［J］.油氣井測試，2009，18（5）:68-69.

［3］郭春華.新場氣田致密低滲透氣藏重復(fù)壓裂工藝技術(shù)［J］.石油鉆探技術(shù)，2006，34（4）:77-79.

［4］顧岱鴻，等.應(yīng)用生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行氣井重復(fù)壓裂選井的方法［J］.天然氣工業(yè)，2006，26（8）:102-103.

［5］S.R.Reeves，D.G.Hill.Restimulation technology for tight gas sand wells［J］.SPE56482，1999.

［6］姜梅枝.低滲透重復(fù)壓裂井選層研究［J］.油氣井測試，2012，21（2）:37-40.

［7］王波，劉慧卿.重復(fù)壓裂選井選層分析方法［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2009，（1）:49-51.

［8］查振河.吉林低滲透砂巖油藏老井重復(fù)壓裂技術(shù)［D］.大慶:大慶石油學(xué)院，2008.

［9］蔣廷學(xué).重復(fù)壓裂選井選層的模糊識別方法［J］.石油鉆采工藝，1997，19（3）:60-62.

［10］黃源琳，郭建春，等.轉(zhuǎn)向壓裂工藝研究及應(yīng)用［J］.油氣井測試，2008，17（4）:53-55.

［11］王永昌，姜必武，馬延風(fēng)，等.安塞油田低滲透砂巖油藏重復(fù)壓裂技術(shù)研究［J］.石油鉆采工藝，2005，27（5）：78-80.

［12］李凡磊.轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)在江蘇油田的應(yīng)用［J］.油氣井測試，2006，15（1）：55-57.

［13］劉洪等.重復(fù)壓裂氣井三維誘導(dǎo)應(yīng)力場數(shù)學(xué)模型［J］.石油鉆采工藝，2004，26（2）:57-61.

［14］Palmer I D.Induced Stresses Due to Propped Hydraulic Fracture in Coalbed Methane Wells［J］.SPE 25861，1993.

［15］Minner W A，Wright C A.Waterflood and Production-Induced Stress Changes Dramatically Affect Hydraulic Fracture Behavior in Lost Hills Infill Wells［J］.SPE 77536，2002.

Study and application of the selected well and layer of refracturing in the offshore gas field

ZOU Hongjiang1，2，WU Zengzhi1，2，WEN Guo1，2
（1.Chuanqing Drilling Co.，Research Institute of Drilling and Producing Engineering，Xi'an Shanxi 710018，China；2.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields，Xi'an Shanxi 710018，China）

Abstract:After continuous efforts and research,offshore gas field made a good effect in low permeability reservoir applications.However,there are some wells did not meet expected requirements after fracturing.This caused mainly by the contribution of low permeability reservoir oil platform production capacity is low,poor oil field development benefit.To further tap the potential reservoir potential to improve well productivity.Through well and layer selection,forming offshore gas field refracturing well and layer selection method, complete candidate well layer preferably.At the same time,preferably refracturing and optimization of process parameters and field trials A4 well,get good yield.

Key words：offshore gas field；low porosity and permeability；refracturing；well and layer selection；application

作者簡介：鄒鴻江，男（1981-），工程師，現(xiàn)從事完井及儲層改造技術(shù)研究工作，郵箱：zhj_gcy@cnpc.com.cn。

*收稿日期：2015－12-31

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.03.018

中圖分類號：TE357.14

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）03-0068-04