姬塬油田長6超低滲油藏再認(rèn)識(shí)與工藝改進(jìn)

＊胡欣 高小燕 康妮 張雁婷

（延長油田股份有限公司 定邊采油廠 陜西 718699）

引言

姬塬地區(qū)是鄂爾多斯盆地近年來勘探、評(píng)價(jià)和產(chǎn)建開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)塊，具有縱向多層系復(fù)合含油的特征。自2002年大規(guī)模勘探開發(fā)以來，姬塬地區(qū)先后在侏羅系延6、延9、三疊系長2、長4+5、長8油藏發(fā)現(xiàn)了含油面積較廣的油氣富集區(qū)，而由于長6油層的沉積環(huán)境復(fù)雜，前期勘探開發(fā)難度較大，因此區(qū)內(nèi)長6油層勘探開發(fā)未有大的突破。2017年隨著區(qū)內(nèi)定B、定探A等井長6油層試采成功，為保證油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，急需落實(shí)新的后備儲(chǔ)量區(qū)和建產(chǎn)，區(qū)內(nèi)長6油層的沉積特征、儲(chǔ)層研究為重點(diǎn)課題。

姬塬油田上三疊系延長組地層構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)微弱，地層產(chǎn)狀平緩，沉積旋回性很強(qiáng)。長6油層地層厚度在100-150m，與下伏長7油層組整合接觸，巖性以灰色鈣泥質(zhì)-中粒長石砂巖、巖屑長石砂巖為主要成分。根據(jù)區(qū)內(nèi)標(biāo)志層及沉積旋回，將長6油層組自上而下劃分為6個(gè)小層：長611、長612、長621、長622、長631、長632。

延長油田定邊采油廠姬塬油區(qū)位于定邊縣境內(nèi)，西與寧夏回族自治區(qū)和甘肅省接壤，構(gòu)造上屬于伊陜斜坡西緣，整體為一寬緩的西傾單斜，構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，局部發(fā)育鼻隆及裂縫等為構(gòu)造類型，傾角平均坡度小于1°。區(qū)內(nèi)開發(fā)面積約24.17km2，勘探始于2004年10月，截止2018年年底共完鉆探井、開發(fā)井131口，其中生產(chǎn)井72口、注水井20口，先后發(fā)現(xiàn)了長8、長6油層，目前區(qū)內(nèi)主力開發(fā)層位為長8油層。

1.地質(zhì)特征

(1)沉積特征

姬塬油田長6期儲(chǔ)層為北西、北東兩大物源控制的湖相三角洲前緣水下分流河道砂體沉積，河道多期疊加，砂體厚度大，但河道改道頻繁，小砂體發(fā)育，非均質(zhì)較強(qiáng)。區(qū)內(nèi)6個(gè)砂層組發(fā)育1個(gè)中期旋回，3個(gè)短期旋回和6個(gè)超短期旋回，6個(gè)油層組各小層厚度不等，延伸相對(duì)穩(wěn)定，反映了區(qū)內(nèi)長6期審計(jì)環(huán)境較為穩(wěn)定、水體深度變化不大，有利于油氣聚體成藏。

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)長61-1、長61-2、長62-1、長62-2的砂體展布及參照現(xiàn)有文獻(xiàn)判斷其為三角洲前緣亞相沉積，主要沉積微相有水下分流河道、河口壩和分流間灣等。

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)長63-1和長63-2期砂體展布不穩(wěn)定，成團(tuán)塊狀分布，砂體突變明顯，砂泥互層物性較差，參考鄰區(qū)研究成果，判斷其為濁流沉積。

圖1 長63-1砂巖厚度等值線圖

圖2 長63-2砂巖厚度等值線圖

(2)儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

XX油區(qū)探井取芯資料分析長6段主要以長石石英砂巖為主。巖石成分成熟度高，石英含量平均為67.25%，有石英次生加大現(xiàn)象，可見石英溶蝕。長石含量較高，平均為17%，以鉀長石、斜長石為主。填隙物以綠泥石和泥質(zhì)為主。

2.工藝改進(jìn)

(1)存在問題

①部分井壓裂不破壓，破裂壓力高；

②壓裂完成后液量低。

(2)分析原因

一般來講，壓裂井的構(gòu)造位置、壓裂層段巖性、厚度、物性、含油性及壓裂施工規(guī)模等對(duì)壓裂效果都存在影響。研究區(qū)壓裂施工的難點(diǎn)主要是壓裂不破壓和破裂壓裂高，壓裂完成后液量特別低。

首先從地質(zhì)方面分析，由于該區(qū)長6油藏屬于超低滲油藏，儲(chǔ)層致密，物性差，巖石粒度分選差，壓裂不容易成功，壓裂增加的產(chǎn)能較低。

其次工程方面分析，采用的壓裂參數(shù)和該地區(qū)其他層位的參數(shù)一樣，施工參數(shù)針對(duì)性不強(qiáng)。前期施工參數(shù)對(duì)水力壓裂投產(chǎn)效果的影響分析基本反映了目前在研究區(qū)進(jìn)行改造的情況一般，正好說明了此類致密儲(chǔ)層與其他儲(chǔ)層在壓裂改造方面的差別，需要進(jìn)一步提高針對(duì)性尤其是加前置酸時(shí)應(yīng)搞清楚該地區(qū)長6的巖石成分，不要盲目采用單一的酸，很有可能會(huì)形成地層堵塞。

(3)壓裂工藝參數(shù)改進(jìn)

①前置酸改進(jìn)

酸液在壓裂時(shí)能發(fā)揮化學(xué)作用和水力作用來擴(kuò)大、延伸、壓開和溝通裂縫，形成延伸遠(yuǎn)、流通能力高的的油漆滲流通道。同時(shí)既能疏通地層中的堵塞物，又能穩(wěn)定鐵離子，使其不要沉淀出來。

配比新型前置酸，加入適量的乙酸和葡萄糖酸鈉，A.采用鹽酸與有機(jī)酸的組合，既不降低酸的強(qiáng)度又延長了酸的反應(yīng)時(shí)間，使酸液在地層中走的更遠(yuǎn)；B.采用葡萄糖酸鈉作為鐵離子穩(wěn)定劑，由于該酸穩(wěn)定鐵離子能力強(qiáng)、耐溫性能好、鐵離子容量大。

②排量改進(jìn)

通過目前已有文獻(xiàn)資料可知，隨著壓裂排量的增加，儲(chǔ)層的有效改造體積隨之增加。以往低排量的方式更傾向于形成單一裂縫網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此在低排量下雖然適用于常規(guī)油氣層，但對(duì)于致密油儲(chǔ)層而言，必須進(jìn)一步增大儲(chǔ)層的改造體積，因此必須選用高排量的施工方式。結(jié)合定邊采油廠現(xiàn)壓裂設(shè)備的能力以及前期壓裂排量的分析，最終優(yōu)化出的壓裂排量為2.4m3/min-2.8m3/min。

③前置液比例優(yōu)化

合理的前置液量是優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和保證施工成功的前提。根據(jù)研究區(qū)延長組長6層滲透率低，濾失系數(shù)小的特點(diǎn)，參考致密油開發(fā)中的吞吐原理，確定前置液比例為30%-50%，增大其造縫能力。

④砂比的優(yōu)化

大砂量可提高支撐能力，但是該長6油層過于致密，加砂難度大，砂比過高有可能會(huì)導(dǎo)致砂堵的現(xiàn)象，固降低砂比，確定砂比例為10%-15%。

⑤支撐劑量的優(yōu)化

通過目前已有文獻(xiàn)可知，隨著砂量的增加裂縫半長和裂縫導(dǎo)流能力都增加較明顯，故后期我們由以前常用的20m3石英砂+5m3陶粒改成了20m3石英砂+10m3陶粒。

⑥典型井分析

定XX井，該井于2018年4月14日完鉆，完鉆井深2680m，完鉆層位長8，壓裂改造目的層長6層儲(chǔ)層平均孔隙度7.97%，滲透率0.54×10-3μm2。該井與2018年10月1日投產(chǎn)，射孔段2463.0-2466.0/3m，前置酸15m3，加砂30m3，排量2.6m3/min，砂比10%-15%，初產(chǎn)液17m3，產(chǎn)油11t。

3.推廣應(yīng)用

根據(jù)深部油藏的相似性與繼承性，該工藝適用于鄂爾多斯盆地深部油藏所有開采方式，我們首先對(duì)該區(qū)長8油層實(shí)施二次改造，改造后效果明顯。例如定XXX井，施工后累計(jì)增油752t，日均產(chǎn)油4.20t。

4.結(jié)論

該區(qū)長61和長62屬于三角洲沉積體系，長63屬濁流沉積體系。且長6儲(chǔ)層長石和巖屑含量高，填隙物類型多、含量高，膠結(jié)物含量多，巖石顆粒細(xì)，分選一般，磨圓差，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低，成巖改造強(qiáng)烈,整體物性較差。

壓裂施工中的參數(shù)設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量是取得有效壓裂效果的關(guān)鍵，所以應(yīng)合理設(shè)計(jì)施工參數(shù)，把握施工流程，注意防止壓裂施工過程中對(duì)儲(chǔ)層的傷害，同時(shí)還要對(duì)壓后生產(chǎn)進(jìn)行合理管理以保證較長的有效壓裂期。壓裂效果影響因素較多，既有地層本身的構(gòu)造因素及物性特征，也有壓裂過程中的相關(guān)因素，充分認(rèn)知這些影響因素及其作用機(jī)理，對(duì)高效開采特低滲致密油氣藏具有重要意義。

本文通過對(duì)姬塬油田XX油區(qū)長6油藏地質(zhì)特征的研究，通過巖心實(shí)驗(yàn)、對(duì)前期壓力參數(shù)的分析，找出了一套適合本地區(qū)的壓裂參數(shù)，先用壓裂車將酸擠到目的層反應(yīng)2-4h，再采用大砂量+大排量+小砂比的施工參數(shù)。