杏河區(qū)混合水壓裂效果分析

何桂平 曾江 萬文杰 朱亞權(quán)(長(zhǎng)慶油田第一采油廠 陜西 延安 716000)

前言

杏河油藏屬典型的低滲、低壓、低產(chǎn)的“三低”油藏，有效滲透率僅0.49mD，油井無自然產(chǎn)能，壓裂成為油田效益開發(fā)必須采用的技術(shù)手段。杏河區(qū)自開發(fā)以來已經(jīng)歷20余年的注水開采，逐步進(jìn)入中高含水開發(fā)階段，水驅(qū)狀況以及剩余油分布日益復(fù)雜，措施條件適合井中大部分井已經(jīng)實(shí)施過2次甚至多次常規(guī)壓裂，措施效果逐年變差。

一、措施機(jī)理

混合水壓裂技術(shù)是通過運(yùn)用“大排量、高液量、低粘液體”以及迫使裂縫轉(zhuǎn)向的手段，在儲(chǔ)層形成一條或多條主裂縫的同時(shí)，在主裂縫的側(cè)向形成次生裂縫，并在此生裂縫上繼續(xù)分支形成二級(jí)次生裂縫，以此類推,產(chǎn)生天然裂縫與人工裂縫互相交錯(cuò)的裂縫網(wǎng)絡(luò)，最終形成主裂縫與多級(jí)次生裂縫的網(wǎng)狀體系（圖1），打破水驅(qū)已經(jīng)形成的優(yōu)勢(shì)滲流通通道，在低滲層或水驅(qū)劣勢(shì)方向形成新的溝通，使縫面與儲(chǔ)層基質(zhì)的接觸面增大，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層在長(zhǎng)、寬、高三維方向的“立體改造”，增大滲流面積及導(dǎo)流能力，提高對(duì)儲(chǔ)層油氣的整體動(dòng)用能力，提高采收率。

圖1 不同改造規(guī)模下的裂縫形態(tài)及滲流模式

二、措施效果分析

主要從措施效果、物性、地層壓力保持水平以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)情況等方面進(jìn)行分析。

1.措施增油效果

杏河區(qū)從2012年開始實(shí)施混合水壓裂措施試驗(yàn)，截止2013年底共計(jì)實(shí)施36井口，累積增油超過18000噸，平均單井增油超過500噸，是常規(guī)壓裂措施增油的2.2倍?；旌纤畨毫言谛雍訁^(qū)適應(yīng)性較好。其中2012年實(shí)施11口，累積增油超過10000噸，2013年實(shí)施25口?？傮w上杏河區(qū)混合水壓裂措施增油效果很明顯，其中2012年措施井平均單井日增油為2013年措施井的1.39倍，結(jié)果顯示2012年措施效果要好于2013年措施效果。

表1 油層厚度與增油關(guān)系統(tǒng)計(jì)

2.影響措施效果因素

(1)油層物性

2012年選井多位于杏河老區(qū)（僅1口位于西部），該區(qū)塊整體物性相對(duì)較好，多層開采，油層厚度相對(duì)較大。2013年選井向西部轉(zhuǎn)移，西部為單采區(qū)，物性較中部差。對(duì)36口井進(jìn)行油層厚度分類（表1），物性好、油層厚度大的井增油更加明顯。

(2)地層壓力

2009年至2012年測(cè)井壓力監(jiān)測(cè)資料顯示杏河區(qū)地層靜壓保持水平在100.0%以上。2012年位于中部中心地域的10口井地層壓力保持水平達(dá)110%，全部有效，平均日增油達(dá)3.1t，2013年位于中部邊部的2口井地層壓力保持水平僅71%，日增油1.7t，主要體現(xiàn)為措施提液高低差距較大。

(3)有效驅(qū)替關(guān)系

杏河西部多方向性見水，且底部吸水突出，水驅(qū)不均勻，導(dǎo)致油井受效差異性大，影響措施效果。例如：杏77-2和杏73-4各項(xiàng)條件基本一致，但杏77-2對(duì)應(yīng)注水井吸水剖面均勻，而杏73-4對(duì)應(yīng)注水井吸水剖面嚴(yán)重下移，措施結(jié)果是杏77-2提液達(dá)7m3/d，日增油達(dá)4t，杏73-4措施提液僅2.1m3/d，日增油1.5t。

(4)措施井分布

混合水壓裂措施井分布過于集中，采液強(qiáng)度大會(huì)大致注采比大幅下降，地層能量消耗快，導(dǎo)致措施有效期縮短。例如杏72-6實(shí)施措施后，提液達(dá)4.50m3/d，日增油達(dá)3.05t，90天內(nèi)該井周圍再次陸續(xù)實(shí)施3口混合水壓裂井，杏72-6日產(chǎn)液明顯下降，提液僅為1.2m3/d。

(5)井筒問題

混合水壓裂措施施工強(qiáng)度大，普通措施油管無法滿足其大排量要求，需采取通過套管直接壓入大量措施混合液的方法，因此無法對(duì)套管采取保護(hù)措施，容易導(dǎo)致套管破損，2年間導(dǎo)致套管破損4口，嚴(yán)重影響后期開采效率。

三、認(rèn)識(shí)及建議

1.與常規(guī)壓裂實(shí)時(shí)裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果相比，混合水壓裂能增加人工裂縫的長(zhǎng)度和高度，有效擴(kuò)大泄油體積，在杏河區(qū)整體上取得良好效果，適應(yīng)性較好。

2.油層物性好、厚度大是提高措施效果的重要保障。

3.油水井間建立有效的壓力驅(qū)替關(guān)系是基礎(chǔ)，地層壓力保持水平的高低將直接影響措施提液高低，建議措施前先進(jìn)行測(cè)壓，降低措施無效性風(fēng)險(xiǎn)。

4.混合水壓裂措施強(qiáng)度大，采液強(qiáng)度大，選井分布過于密集會(huì)相互干擾，建議措施井井位盡量分散。

5.建議配備大直徑加厚油管及配套封隔器，施工過程中保護(hù)套管。