二氧化碳驅(qū)采油井壓裂措施評價(jià)及認(rèn)識

鄭占義

[摘 ?要]本文基于對樹101注氣先導(dǎo)區(qū)邊部受效差油井的壓裂，通過分析其儲(chǔ)層物性、連通情況、構(gòu)造特征和儲(chǔ)層厚度等共性特征，結(jié)合壓裂前后的產(chǎn)量情況和氣竄程度等，總結(jié)出氣驅(qū)采油中適合壓裂的油井選井條件，為后續(xù)氣驅(qū)油層壓裂提供一定的借鑒意義。

[關(guān)鍵詞]氣驅(qū)采油 油井壓裂 選井條件 效果評價(jià)

中圖分類號：TE348 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1009-914X（2016）24-0342-01

1.概述

2007年樹101區(qū)塊開展CO2驅(qū)油先導(dǎo)性試驗(yàn)，區(qū)域上屬于松遼盆地北部三肇凹陷徐家圍子向斜東翼斜坡，含油面積2.36km2。主要儲(chǔ)集層是下白堊統(tǒng)泉三、四段地層的扶余油層和楊大城子油層，為低孔、特低滲儲(chǔ)層。開發(fā)初期為了避免層間矛盾，只射開YⅠ6、YⅡ41、YⅡ42 三個(gè)主力層，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量118.7×104t。2013年區(qū)塊北部5口油井補(bǔ)射扶余油層的FⅡ13、FⅢ13兩個(gè)小層，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量7.2×104t。原始?xì)庥捅?2.8m3/t。采用矩形五點(diǎn)300×250井網(wǎng)類型，共有10口注氣井和14口采油井其中采油井樹97-碳12和樹91-碳16分別位于先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)塊的西南和西北邊部，在開發(fā)過程中受效程度差，產(chǎn)量低，于是采取壓裂引效，增油效果明顯。

樹97-碳12井，2009年3月生產(chǎn)，開采層段YI6和YII41，射開砂巖厚度11.2m，有效厚度8.6m，初期日產(chǎn)油0.5t。此井處于先導(dǎo)區(qū)塊邊部，開發(fā)層段連通樹96-碳13和樹96-碳14兩口注氣井，與矩形五點(diǎn)井網(wǎng)中部的采油井相比較，采油強(qiáng)度相對較差，而且此井處于樹101先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)塊邊部并為構(gòu)造最低點(diǎn)，因氣體有易向構(gòu)造高點(diǎn)運(yùn)移的性質(zhì)，導(dǎo)致氣驅(qū)控制程度低。受以上因素影響，壓裂前開采產(chǎn)量僅有日產(chǎn)量0.3t左右，氣油比相比中部油井低很多，僅有23-43m3/t。

樹91-碳16井，2008年8月生產(chǎn)，初期開采層位YI6和YII41，射開砂巖厚度9.4m，有效厚度6.6m，初期日產(chǎn)油1t左右。2013年8月補(bǔ)射FII13和FIII13，補(bǔ)射后開采層段砂巖厚度共13.2m，有效厚度共8.4m。此井處先導(dǎo)區(qū)塊邊部，初期開發(fā)層段僅與樹92-碳17注氣井單向連通，補(bǔ)孔后，也連通樹92-碳16注氣井（同時(shí)期油井轉(zhuǎn)注），與矩形五點(diǎn)井網(wǎng)中部的采油井相比較，氣驅(qū)控制程度低，采油強(qiáng)度較差。隨著該井的不斷開采，產(chǎn)液能力逐漸下降，壓裂前開采產(chǎn)量降至日產(chǎn)量0.4t左右，氣油比相比中部油井低很多，僅有23-41m3/t 。

2.油井壓裂情況

2.1 油井壓裂的理論依據(jù)

油井壓裂的效益體現(xiàn)在有效期內(nèi)累計(jì)增油量。按達(dá)西定律可將油層壓裂增油的數(shù)學(xué)公式表達(dá)為：

ΔQ =[2πrH/ Lμ]（1 - fw）[K2（Pe2- Pw2） - K1（Pe1- Pw1）]

（ΔQ：壓裂增油量m3/d;r：井筒半徑m;H：油層壓開厚度m;fw：壓裂層段含水率;K1，K2：壓裂前后壓裂層段油層滲透率μm2;Pe1，Pe2：壓裂前后距油井 L 處地層壓力MPa;Pw1，Pw2： 壓裂前后流動(dòng)壓力MPa）

由公式可知：①當(dāng) Pe1比較高能使 Pe2在飽和壓力以上時(shí)，則壓裂效果較好;②K2越高壓裂效果越好;③H 越大壓裂效果越好;④fw 越低壓裂效果越好;⑤Pw1保持較高壓裂效果較好。

上述五條影響壓裂效果的因素中，除②項(xiàng)與壓裂施工裂縫導(dǎo)流能力有關(guān)外，其余四項(xiàng)均屬選井選層應(yīng)遵循的原則，為壓裂選井選層由定性到定量提供了理論依據(jù)。

2.2 壓裂工藝及措施規(guī)模

氣驅(qū)油井壓裂方式與水驅(qū)油井壓裂方式相同，壓裂工藝上沒有區(qū)別，只是針對不同油井，制定了不同的壓裂設(shè)計(jì)方案。這兩口油井對射開的層段都進(jìn)行了壓裂。壓裂井壓裂裂縫長正?？刂圃?0m左右。樹97-碳12由于是氣驅(qū)油井初次壓裂嘗試，為防止氣竄，壓裂縫長規(guī)模為70m。基于樹97-碳12壓裂后開發(fā)情況，樹91-碳16壓裂規(guī)模適當(dāng)?shù)募哟?，壓裂縫長規(guī)模為100m。

3.壓裂效果分析

3.1 產(chǎn)量變化情況

樹97-碳12井壓裂引效初期日產(chǎn)油量由0.3t上升至2.2t，后續(xù)由于周邊擴(kuò)邊區(qū)注氣井已投產(chǎn)，目前連通4口注氣井，日產(chǎn)油為1.9t，截止到2015年11月已累計(jì)增油1879t。氣油比保持平穩(wěn)，維持在25m3/t左右，未發(fā)生氣竄。

樹91-碳16井壓裂引效初期日產(chǎn)油量由0.4t上升至4.4t，目前穩(wěn)定在2t，已累計(jì)增油364t。氣油比保持平穩(wěn)，維持在23m3/t，未發(fā)生氣竄。

3.2 油層動(dòng)用狀

以樹91-碳16井為例，壓裂后大幅度增油，油層的動(dòng)用情況得到了充分的改善。結(jié)合壓裂后產(chǎn)液剖面測試結(jié)果，F(xiàn)313、Y16和Y24層段產(chǎn)液強(qiáng)度在0.4-0.8m3/d.m，甚至高于井網(wǎng)中部一些連通受效好的油井產(chǎn)液強(qiáng)度，壓裂措施發(fā)揮了作用，剩余油得到了進(jìn)一步挖潛。但是F213層段無產(chǎn)液量，壓裂無效果，需要進(jìn)一步的監(jiān)測跟蹤評價(jià)。

3.3 壓后保護(hù)

壓裂方案執(zhí)行后，為充分挖掘油井的潛力，保證穩(wěn)產(chǎn)效果，初期油井電機(jī)采用工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，增大油井沖次，沖次由3.6次/分調(diào)至5.6次/分，提高抽汲力度，盡最大可能排液，減少壓裂液對地層的污染;之后降低油井沖次，調(diào)至4次/分，油井限流開采，防止氣竄;同時(shí)，對壓裂油井周圍的注氣井保持高注入量，平均日注氣量20m3，為油井壓裂層段及時(shí)補(bǔ)充能量。

3.4 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

按照目前原油40美元/桶價(jià)格，噸油成本1281元，噸油利潤586元計(jì)算（1噸=7.31桶，1美元=6.3元人民幣），目前計(jì)劃作業(yè)費(fèi)用60萬計(jì)算，壓裂井累積預(yù)增油1023t則可收回成本。以樹97-碳12為例，按目前產(chǎn)油量分析，已累計(jì)增油1879t，投入產(chǎn)出比可達(dá)1：1.83，可達(dá)到措施增效目的。

4、建議

1、可考慮利用油井壓裂這個(gè)契機(jī)，結(jié)合同注氣井其他連通油井的氣竄和受效情況，制定恰當(dāng)?shù)倪B通油井開關(guān)制度，以此提高壓裂油井產(chǎn)量，控制連通油井氣竄程度。例如樹92-碳17連通三口油井樹91-碳斜17和樹91-碳斜18和樹91-碳16，樹91-碳斜17和樹91-碳斜18氣竄比較嚴(yán)重，氣油比達(dá)到150m3/t左右，可以考慮對其周關(guān)一段時(shí)間，控制壓力傳導(dǎo)方向，同時(shí)利用樹91-碳16 壓裂改善滲流能力這個(gè)時(shí)機(jī)，加大樹91-碳16抽汲力度，通過地層壓力差，改變以往的驅(qū)替方向通道，一定程度上可加速擴(kuò)大氣體波及面積，從長遠(yuǎn)角度來看，有利于儲(chǔ)層的有效動(dòng)用。

2、樹101外擴(kuò)1區(qū)內(nèi)處于區(qū)塊邊部的油井，氣驅(qū)控制程度較低，地層能量補(bǔ)充不足。對于地層壓力較低發(fā)育一定厚度的油井，應(yīng)先提高周圍注氣井的注氣量進(jìn)行壓前培養(yǎng)，待系統(tǒng)壓力恢復(fù)到一定程度，再進(jìn)行壓裂。