中孔低滲復(fù)雜斷塊油藏壓裂效果評(píng)價(jià)及影響因素分析

王 玲.

(中國(guó)石油遼河油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，遼寧盤(pán)錦 124010)

Y606塊構(gòu)造位于遼河坳陷東部凹陷黃于熱斷裂背斜構(gòu)造帶中部，主要含油層段沙一下與沙三上，沙三上亞段地層是在泛濫平原沉積背景下形成的一套沼澤相沉積，埋深2 800～3 100 m。斷層較為發(fā)育，以北東向與北西向?yàn)橹鳌１睎|向斷層為本區(qū)主干斷層—駕掌寺邊界斷層，形成時(shí)間早，規(guī)模大，活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)；其余為北西向的正斷層，傾向主要為西南或北東，形成時(shí)間較晚，斷距較小，一般20～50 m左右，與駕掌寺斷層相交形成鼻狀斷塊圈閉，或者不與駕掌寺斷層相交，切割大型鼻狀圈閉翼部，使圈閉復(fù)雜化。巖性主要為深灰、灰黑色泥巖、碳質(zhì)泥巖、灰黑色玄武巖與細(xì)砂巖、含礫砂巖組合。砂體沿駕掌寺斷裂呈條帶狀展布，向西迅速減薄，砂體厚度可在10～20 m，疊合厚度一般50～80 m。

平均孔隙度19.7%，平均滲透率15.3 mD，為典型的中孔低滲復(fù)雜斷塊油藏。

Y606塊沙三段儲(chǔ)層埋藏深，物性差，自然產(chǎn)能低，2013年開(kāi)始采取壓裂增產(chǎn)措施，陸續(xù)壓裂20口油井，效果顯著。壓前平均單井日產(chǎn)油1.75 t，壓后平均單井日產(chǎn)油8.44 t，是壓裂前的4.8倍，表明壓裂可有效提升該區(qū)儲(chǔ)層滲流能力，提高油井產(chǎn)能。盡管如此，增產(chǎn)效果差異較大，為此，筆者根據(jù)壓裂井生產(chǎn)特征，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓裂效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)產(chǎn)能影響因素進(jìn)行分析，以便為下步井位部署及儲(chǔ)層改造提供參考依據(jù)。

1 壓裂效果評(píng)價(jià)

(1)依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5289—2016《油、氣、水井壓裂效果評(píng)估方法》，按照表1所述的分值求取方法以及表2所列等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從壓裂初期日增油量、壓裂有效期、壓裂累計(jì)增產(chǎn)三方面對(duì)本塊壓裂油井進(jìn)行效果評(píng)價(jià)，結(jié)果為壓裂效果好6口，占比30%，效果較好9口，占比45%，有效4口，占比20%，無(wú)效1口，占比5%(表3)。

(2)壓裂有效減緩產(chǎn)量遞減。

根據(jù)李斌、袁俊香研究成果[1-8]，油井遞減率求取公式如下：

(1)

表皮系數(shù)變化系數(shù)

λS=Si-1/Si

井網(wǎng)密度變化系數(shù)

λf=fi-1/fi

表1 壓裂效果評(píng)價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)及分值表Table 1 Fracturing effect evaluation index and score

表2 壓裂效果評(píng)價(jià)等級(jí)確定表Table 2 Fracturing effect evaluation grade determination table

表3 Y606塊油井壓裂效果評(píng)價(jià)結(jié)果Table 3 Evaluation results of fracturing effect of oil wells in Y606 block

生產(chǎn)壓差變化系數(shù)

λΔp=Δpi-1/Δpi

流動(dòng)系數(shù)變化系數(shù)

λKHμ=(Kho/μo)i-1/(Kho/μo)i

地質(zhì)綜合系數(shù)變化系數(shù)

λT=(Bo/OSopo)i-1/(Bo/OSopo)i

相對(duì)流動(dòng)系數(shù)變化系數(shù)

λc=(Kro+μRKrw)i-1/(Kro+μRKrw)i

含水率變化系數(shù)

λw=(1-fw)i-1/(1-fw)i

式(1)反映出要使D值減小，就要使λf、λΔp、λw、λT、λt、λkhμ、λc減小,λs增加。壓裂可提高儲(chǔ)層有效滲透率、增加有效出油厚度，使λkhμ值降低；壓裂能夠解除鉆井或修井過(guò)程中由于壓井液造成的油層污染和堵塞，改善了油井完善程度，使λs值增加，通過(guò)這兩方面的影響作用，實(shí)現(xiàn)了減小遞減率的目的。

本塊油井實(shí)際生產(chǎn)效果也表明，壓裂有效減緩了產(chǎn)量遞減。統(tǒng)計(jì)本塊油井遞減率情況為未壓裂油井平均月遞減率為19.5%，壓裂油井平均月遞減率為8%(圖1、2、3、4)。

圖1 未壓裂油井a(chǎn)1Fig.1 Unfractured well a1

圖2 未壓裂油井a(chǎn)2Fig.2 Unfractured well a2

圖3 壓裂油井b1Fig.3 Fractured well b1

圖4 壓裂油井b2Fig.4 Fractured well b2

2 油井產(chǎn)能影響因素分析

2.1 油層有效厚度是基礎(chǔ)

(1)受油層有效厚度影響，沿駕掌寺斷裂帶油井產(chǎn)量較高。

Y606塊沙三段儲(chǔ)層砂體呈北東向展布, 靠近駕掌寺斷層厚度較大，每層砂體厚度30～60 m，向西減薄。從油井初期日產(chǎn)分布圖看(圖4)，具有靠近駕掌寺斷層附近產(chǎn)量高的特點(diǎn)。

圖5 油井初期日產(chǎn)分布圖Fig.5 Initial daily production profile of the wells

(2)射孔有效厚度達(dá)到10 m左右，油井初期日產(chǎn)油大于10 t。

統(tǒng)計(jì)本區(qū)塊投產(chǎn)井初期日產(chǎn)油與射孔有效厚度的關(guān)系，兩者具有很好的線性相關(guān)性。射開(kāi)有效厚度達(dá)到10 m左右，油井初期日產(chǎn)油大于10 t(圖6)。

圖6 油井初期日產(chǎn)油與射孔有效厚度關(guān)系Fig.6 The relationship between initial daily production and effective perforation thickness of wells

2.2 壓裂降低了儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響，對(duì)于物性差的有效儲(chǔ)層(19

對(duì)比各井采油強(qiáng)度，壓裂投產(chǎn)油井采油強(qiáng)度在0.8～1.1之間，相差不大，而常規(guī)投產(chǎn)油井受平面非均質(zhì)性影響較大，采油強(qiáng)度在0.2～1.0之間(圖7)，分布區(qū)間較大，可見(jiàn)油井壓裂可以有效釋放物性差儲(chǔ)層的產(chǎn)能。同時(shí)統(tǒng)計(jì)本區(qū)油井產(chǎn)量與電性關(guān)系表明，在有效儲(chǔ)層內(nèi)(有效厚度電性下限劃分標(biāo)準(zhǔn)：Ac≥252 μs/m、Rt>19 Ω·m )，電阻小于30 Ω·m的2口井壓裂后增油效果顯著，Y9井常規(guī)投產(chǎn)日產(chǎn)油2.0 t，壓后日產(chǎn)油9.5 t，增產(chǎn)3.6倍；Y10井常規(guī)投產(chǎn)后不出液，采取壓裂改造措施后初期日產(chǎn)油11.2 t，取得了較好的效果(表4)。

圖7 初期采油強(qiáng)度柱形分布圖Fig.7 Column profile of initial oil recovery strength

表4 電性、物性、產(chǎn)量關(guān)系表Table 4 The relationship of electrical property,physical property and initial daily production

2.3 加砂強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到2.0 m3/m，加液強(qiáng)度控制在35～45 m3/m。

加砂強(qiáng)度與采油強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系，通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研[9-18]，并結(jié)合本區(qū)壓裂油井實(shí)際生產(chǎn)情況，加砂強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到2.0 m3/m(圖8)。由于較少的液量無(wú)法造長(zhǎng)縫溝通更遠(yuǎn)地層，而液量太大對(duì)地層的傷害也會(huì)相應(yīng)增大。因此，需要對(duì)壓裂液傷害及總用量進(jìn)行綜合考慮后適當(dāng)增大總液量，根據(jù)本區(qū)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，加液強(qiáng)度控制在35 ～ 50 m3/m(圖9)。

圖8 采油強(qiáng)度與加砂強(qiáng)度關(guān)系Fig.8 Relationship between oil recovery strength and sand strength

圖9 采油強(qiáng)度與加液強(qiáng)度關(guān)系Fig.9 Relationship between oil recovery strength and liquid loading strength

2.4 油層段集中發(fā)育，壓裂效果好，隔層厚度占比大，影響壓裂效果，應(yīng)采取分層壓裂。

Y60-3、Y3-108、Y606-4三口井壓裂井段儲(chǔ)層物性相當(dāng)，射孔有效厚度相近，為14.7～16.0 m，均采取壓裂改造措施。Y60-3井油層集中發(fā)育，壓裂跨度小(18.8 m)，且隔層小，僅1.1 m，壓前日產(chǎn)油0.5 t，壓后日產(chǎn)油7.6 t；Y3-108井儲(chǔ)層段跨度大，中間有9.7 m厚的隔層，因此分兩層進(jìn)行壓裂改造，同樣取得了較好的效果；而Y606-4井壓裂跨度大，且發(fā)育有9.8 m厚的隔層，采取籠統(tǒng)壓裂，未達(dá)到理想的效果(圖10、表5)。

圖10 壓裂井段對(duì)比圖Fig.10 Fracturing section comparison

表5 壓裂情況對(duì)比Table 5 Fracturing contrast

3 結(jié)論及建議

(1)Y606塊沙三段為中孔低滲砂巖儲(chǔ)層，自然產(chǎn)能低，采取壓裂改造能取得較好增產(chǎn)效果。

(2)油層有效厚度是基礎(chǔ)，射孔有效厚度達(dá)到10 m左右，油井初期日產(chǎn)油可大于10 t。

(3)油井壓裂加砂強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到2.0 m3/m，加液強(qiáng)度控制在35～45 m3/m，可取得較好的效果。

(4)對(duì)于油層段集中發(fā)育的儲(chǔ)層，跨度小，壓裂效果好；隔層厚度占比大，影響壓裂效果，因此應(yīng)采取分層壓裂改造措施。

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