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完善配套压裂工艺,改善低渗透油藏开发效果

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摘要:滨南油田多为复杂断块油藏,构造复杂,渗透率低,储层连通性差。压裂改造是改善储层物性的有效方法,但对于不同的井层井况,应使用不同的压裂工艺。近年来对新建及扩边的滨660、滨685、滨659等区块,针对储层跨度、隔层应力差异、隔层厚度等方面的差异,通过优化压裂施工,实现技术突破,以及成功开展“井工厂”式压裂施工,完善配套压裂工艺,有效改善了低渗透油藏开发效果

关键词:完善配套;压裂工艺;技术突破;改善效果

x3640.45×104t,占滨南油田总地质储量44.5%,目前采出程度为14.8%,注水困难,单井采油能力低,储量动用难度大,开发效果较差,但剩余储量丰富,是滨南油田下步稳产挖潜的重要阵地。

一、目前压裂施工的主要难点

1、单井斜度大,压裂工具、工艺配套难

如滨660块方案,部署新钻井18口,受地面条件限制,井位部署以定向井为主,且井斜角较大。

2、储层泥质含量高,形成裂缝窄加砂难,对压裂液要求高

如滨660、滨659块各井储层泥质含量一般在20%左右,但滨660块S4上2组、滨685扩边部泥质含量均较高,最高至51.4%,物性较差。

3)油层跨度大储层均衡改造难,分层压裂工具要求高

滨660、滨659块,4#、5#砂体叠合在一起,实施一套井网开发,4口井均穿2个砂体,因此需实施机械分层压裂改造工艺,既要控制缝高,保证上下层系分得开,又要确保压裂改造效果。

二、完善配套工艺及效果

1、压裂工艺优化

1)优化压裂液防膨性能,降低储层伤害:针对储层不同的泥质含量,从压裂液入手,优化防膨剂种类及用量,加强储层保护;针对储层温度较低的井,优选清洁压裂液,减小储层伤害。

2)优选支撑剂,确保加得进:储层泥质含量过高,压裂过程中裂缝张开难度大,因此针对泥质含量高于20%的井,优选30/50目小陶粒,泥质含量位于10-20%的井,采用 30/50目、20/40目组合陶粒,泥质含量低于10%的井,优选 20/40目陶粒,并且优化加砂程序,确保裂缝的导流能力。

3)优化压裂工艺,确保储层改造好:针对储层跨度、隔层应力差异、隔层厚度等方面的差异,配套笼统压裂、投球分层压裂、机械分层压裂,确保储层的有效改造。

4)优化助排工艺,提高低压油藏压裂返排效果:单142块地层压力低返排效果差,开展了前置CO2助排,配套VES清洁压裂液油层保护研究试验,对比同类井,压裂液自喷返排率由20%提高至50.4%,综合返排率由36.8%提高至83.7%,日液、日油增加一倍,生产效果大幅提高。

5)大斜度井优化射孔及加砂程序,确保改造成功:

(1)单井采用集中射孔,降低多裂缝伤害;

(2)泵注程序中添加前置段塞打磨孔眼,克服近井筒效应;

(3)优化封隔器类型及位置,确保封得住起得出;

(4)加快运行,减少工具在井时间,确保工具稳定性。

2、主要技术突破

1)机械分层压裂改造工艺获突破

针对前期机械分层压裂滑套打开难、封隔器解封难等问题,通过加强封隔器稳定性、滑套打开方式、安全接头、反洗阀稳定性等多方面的调研改进,在滨648X45井成功实施了机械分三层压裂,为滨南多薄层分层压裂积累了成功的经验。

2)60°以上大斜度井压裂改造工艺获突破

针对滨173X7井井斜角较大(油层中部井斜65.3°),一是优选封隔器并优化封隔器位置,二是优化射孔段、多级段塞打磨、组合陶粒、大排量施工等压裂设计,三是优化压裂施工衔接,缩短封隔器在井内时间。

3)成功开展了“井工厂”式的压裂施工

针对3-4口同台井,通过优化作业、压裂施工、现场补液、压后放喷、下泵投产、压裂液回灌等各个流程,缩短投产时间、降低压裂、投产成本、提高环境保护。

4)前置CO2+VES清洁压裂液,提高低压油藏压裂效果

针对单142块地层压力低返排效果差,开展了前置CO2助排解堵+VES清洁压裂液油层保护研究试验,对比同类井,生产效果大幅提高,为下步滨644块、滨37-363块等低渗透老区,提供了宝贵经验。

三、下步打算

1、压裂工艺配套

1)坚持2013年成功的经验

优化压裂液防膨性能,降低储层伤害;优选支撑剂,确保加得进;优化压裂工艺,确保储层的有效改造;大斜度井优化射孔参数及加砂程序,优选封隔器,确保改造成功;优化压后放喷,减小储层伤害。

2)端部脱砂压裂,控制裂缝延伸

3)“井工厂”式压裂施工

压裂施工流程: 根据单井加砂规模30m3以内,液量300m3以内,排量3.5m3/min以上,施工时间90min以内,车组准备时间1h,每口井压裂1.5h,第二口井压裂完毕时,第一口井可以实施放喷,实现一天4口井压裂施工。

4)前置CO2增能助排+一体化快速返排

前置CO2助排:滨644块目前地层压力已降至原始地层压力(24MPa)的61.3%,容易造成压裂液返排率低,增大储层伤害,因此设计前置CO2增加地层能量,提高压裂液返排率。

压裂返排一体化工艺:目前该区地层能量低,压后自喷返排率低。并且压裂后,起下两次管柱,转抽时间长,需要5~7天时间,增加地层伤害,降低措施效果,因此配套压裂返排一体化工艺,安装压裂抽汲联作抽油泵。

2、开展低渗油藏压裂工艺技术研究配套

1)针对低压低渗透油藏存在的难点,主要开展四方面研究:

一是压裂时机研究:树立先投水井后投油井、地层压力系数低于70%油井宁可晚投的思路,重点研究油藏压力至少保持在何种水平时,可以保证压裂效果。

二是增能助排压裂研究试验:针对地层压力低的特点,在今年成功的基础上,进一步扩大前置CO2增能助排试验,同时开展CO2伴注、N2伴注等其他增能助排试验。;

2)开展砂砾岩、多薄层分段压裂工艺研究试验

针对多薄层油藏,上下隔层厚度小、缝高不易控制、均衡改造难的问题,开展直井多层压裂技术研究试验。

四、结束语

低渗透油藏原油产量所占的比重正逐步升高,也面临着更大的开发技术挑战,近年来我们正逐步对低渗油藏滚动、扩边,以及井网加密调整,针对储层跨度、隔层应力差异、隔层厚度等方面的差异,通过完善配套压裂工艺,有效改善了滨南油田低渗透油藏的开发效果。下步针对位于城区的低渗透油藏井网调整,可进一步应用井工厂模式,坚持一体化统筹运行,在取得的现技术经验指导下,继续完善配套压裂工艺,力争实现滨南低渗透油藏开发的跨越式大发展。

参考文献

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[2] 卢修峰 邱敏. 低渗透薄互层多级分压简捷工艺. 《石油钻采工艺》2011.

[3] 王满学 何静. 多功能清洁压裂液F-VES性能评价[J]. 《钻井液与完井液》. 2012.

[4] 郭勇军. 复杂断块低渗油藏整体压裂优化研究[D].中国地质大学. 2012年.