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[摘要]通过对注采井网优化与储层改造技术进行了分析,以期对提高原油采取率提供技术参考。
虽然我国低渗油藏有着巨大的资源潜力,但由于其储层物性差,导致直井与油层的接触面积小,井底附近原油的流动阻力大,压力梯度高,容易导致油层的过早见水或水淹,降低原油采收率。因而,采取一些有效的新工艺技术,对低渗油藏开发效果的提高起着十分重要的作用。
1优化注采井网
低渗透油藏既要考虑注水井和采油井之间能够建立起驱替,注采井距不能过大;又要考虑油田开发的经济合理性,井网不能太密,井距的优化尤为重要。在实施上,要先打油井并压裂,压裂半缝长125m,根据油井裂缝监测结果及时调整压裂规模或者为调整注采受效方向对水井进行径向水力喷射钻井,以避免注水开发后水窜。
1.1对于裂缝不发育、注水后见效方向不很明显的区块,采取正方形反九点面积注水井网,井距300~350m,井排与裂缝方向呈45°夹角。
1.2对于裂缝较发育的区块,采用斜反九点(菱形)注水井网,使菱形长对角线与裂缝方向平行,井距450~520m,排距130~180m,可延缓注水井排上油井的见水甚至水淹,并使位于裂缝侧向上的油井比正方形井网见效快,水驱储量动用程度高。
1.3对于储层物性差、裂缝发育且裂缝方向清楚的井区,采用矩形井网,排距130~160m,油井距500~550m,注水井距1000~1100m,中后期拉通水线形成排状注水,使裂缝侧向油井见效,提高水驱储量控制程度,提高单井产量,最终提高采收率。
2储层改造技术分析
目前对于低渗透油藏的提高采收率对策主要集中在储层改造方面,主要包括:
2.1仿水平井压裂改造技术。仿水平井开发技术重在一个“仿”字,即特低渗透油藏通过油水井大型压裂改造,在井间形成类似水平井筒的长裂缝渗流通道,称为“仿水平井渗流通道”,以此布置注采渗流井网,以达到提高采收率的目的。该项技术要求裂缝要足够长,且裂缝闭合程度低,能够长时间保持渗流通道作用。
其技术优势有以下 4 个方面:①单井上,用“直井 + 定向定量压裂”技术组合达到水平井技术效果。②井排上,有效拉大井距,减少钻井数,单控储量有效增加。③井排间,建立起有效的驱替压差,形成有效注采关系。④整个井网范围内储量控制完善,采收率最高。
目前牛871区块制定的开发方案即采用仿水平井开发,且开发还处于初级阶段,注水开发效果需进一步探索验证。
2.2水平井分段压裂技术。对于低渗透油藏水平井是提高采收率的最佳方式,水平井目前已成为提高油气田勘探开发综合效益的重要途径,但是有时低压低渗透油气藏水平井的单井产量也达不到经济开发的要求,这就必然面临着储层改造的问题。水平井分段压裂技术扭转了低渗透油气田多井低产的开发方式,实现了少井高产。
随着水平井钻井技术发展和建井成本的降低,水平井开发效益在低渗透油田越来越明显。但是随着水平段长度不断增加,水平井改造难度不断加大。在水平井段行程多条相互独立的人工裂缝改善渗流条件以提高单井产量已经得到了人们的普遍认同。
为了提高低渗透、特低渗透油藏储量动用程度和采收率,利用水平井分段压裂在水平井段形成多条相互独立的人工裂缝以改善渗流的条件,提高单井产能。水平井压裂缝分为横向缝、轴向缝、水平缝,不同裂缝的形成主要是取决于储层所受的应力状态。横向缝:如果井筒和最下水平主力应力的方向,此方向为沿着最小水平渗透率方向,是平行关系的情况下就产生了横向缝;如果水平井筒和最下水平井应力的方向,此方向为沿着最大水平渗透率方向,是垂直关系的情况下就产生了轴向缝;斜交裂缝:当井筒没有和最大、最小水平主应力的方向相同时,就产生了斜交裂缝,水平井分段压裂技术对于开发厚度不大的油藏具有巨大优势。
2.3体积压裂技术。体积压裂是以在储层中压裂形成网络裂缝为目的的改造技术,其具体定义与作用为:通过压裂的方式对储层实施改造,在形成一条或者多条主裂缝的同时,通过分段多簇射孔,高排量、大液量、低粘度液体,以及转向材料与技术等的应用,实现对天然裂缝、岩石层理的沟通,以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝,并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝,以此类推。使得主裂缝与多级次生裂缝交织形成裂缝网络系统,将可以进行渗流的有效储集体“打碎”,使裂缝壁面与储层基质的接触面最大,使得油气从任意方向的基质向裂缝的渗流距离最短,极大地提高储层整体渗透率,实现对储层在长、宽、高三维方向的全面改造。该技术不仅可以大幅度提高单井产量,还能够降低储层有效动用下限,最大限度提高储层动用率和采出程度。
在低孔、低渗透、低压等特定的致密储层特征条件下,常规的压裂主缝仅仅扩大了井控面积,但由于垂直于人工裂缝壁面方向的渗透性极差,不足以提高有效的垂向渗流能力,导致压裂产量低或者压裂后产量递减快等问题。体积压裂形成的复杂缝网在垂直于主裂缝方向形成许多分叉支裂缝,改善了储层的渗流特征,提高了储层改造效果,大大地提高了压裂产量和增产有效期。
(l)破裂压力、裂缝形态与射孔方位角和射孔密度有关。后者不仅决定了破裂压力的大小,也决定了裂缝形态随着射孔方位角的增加而升高,破裂压力的变化规律呈现阶段性。(2)水泥胶结良好的井,其破裂压力高于胶结不良的井。鄂尔多斯盆地延长统超低渗储层具有岩性致密、物性差、孔喉细小、启动压力梯度大、易伤害等特点。直井小排距、五点井网可初步建立有效压力驱替系统,提高单井产量,垂直于主应力方向水平井,采用水力喷射压裂技术可初步实现致密油藏的有效开发。直井经过压裂,仅仅改善了渗流能力。若水平井在水平段上能有效进行N点压裂改造,其渗流能力理论上则提高N倍。配合适当的注采井网,则特低渗透油藏开发水平将有大幅度的提高。
体积压裂技术对于开发低孔低渗储层效果较好,尤其是渗透率小于5×10-3um2,而本区这类储层在整个区块一定比例。因此预计,对于低孔低渗常规压裂技术难以动用的储层,体积压裂技术具有很好的开发效果。
3结束语
井距是低渗透油藏开发中一个关键的问题,只有合理、经济的井距才有可能实现油藏的高效注水开发。同时,要根据油藏区块特征与现状合理采用相应的改造技术,以提高低渗透油藏采收率。