毛场斜坡带压裂工艺难点分析及对策

2015-04-17刘海鑫黄玲玲

江汉石油职工大学学报 2015年4期

刘海鑫，黄玲玲

（1.中国石化江汉油田分公司采油工艺研究院，湖北潜江433123；2.中国石化江汉油田分公司江汉采油厂，湖北潜江433123）

毛场斜坡带位于潜江凹陷潜南地区，东北与马王庙鼻状构造带相接，西南紧邻潘场生油中心，北部以竹根滩断层为界，是一个被断层复杂化了的斜坡带。整个区域面积为113km2，总资源量为3 936×104t，其中已探明储量1 026.61×104t。该区地层整体上自南西向北东抬升，发育的断层以北东走向为主。毛场斜坡带位于马王庙油田与潘场生油中心的过渡带，是油气运移的有利指向区。2012年11月，部署在潜南地区毛场斜坡带的重点探井马85井，压裂试油喜获日产工业油流3.8m3，打开了该区油气勘探新局面。后续在潜南地区建新—毛场斜坡带的马84、马87井经过压裂后分别获得日产工业油流7.76m3、5.14m3，为潜南地区增储阵地的形成提供了有力的技术支撑。

1 储层特征

毛场斜坡带构造总体上呈现北高南低的态势。断层发育（多为北东向），地层较破碎。地应力方向：水平最大主应力为近东西向，最小主应力为近南北向。纵向上，油藏埋深为1 600～2 900m，为渗透性较好的砂岩储层，且分布较稳定。目前该区主要措施层段为新下3储层（压裂施工7井次），储层流体，原油密度：0.83 g／cm3，粘度：10.12mPa·s，Cl－含量：96 601mg／l，总矿化度为192 130mg／l，水型为 Na2SO4。储层物性特点，平均孔隙度为12.7%，渗透率为10.2md。储层岩性以长石砂岩为主，胶结物以硬石膏、白云石为主，胶结类型为孔隙型。粘土矿物以伊利石为主，粘土矿物含量相对较低。储层中等偏弱速敏、中偏弱酸敏、无水敏、无盐敏、无碱敏。

2 压裂难点分析及对策

难点一：毛场斜坡带断层发育，地层破碎，液体滤失大。

以马82斜－1井为例（图1），该井位于两个北东向断层之间，距离东南边的断层仅有100m左右。现场压裂施工曲线（图2），施工后期施工压力不断缓慢抬升，由59MPa上升至70MPa，上升幅度高达11MPa，反应压裂液效率偏低，裂缝端部出现脱砂迹象；且停泵后，压降非常明显（3.5MPa／min），进一步反映地层滤失大。

图1 井位部署图

图2 马82斜－1井压裂施工曲线图

难点二：纵向油水关系复杂，根据井位平面位置的不同，纵向水层分布存在差异。

毛场斜坡带总体可分为3个区域（图1），其中，马83位于北部高部位（上、下均有水层）；马85、马87位于东部（上、下无水层）；马82井区、马84位于西部（下部存在水层，其中马84水层较远）。马82井区地应力剖面特征：① 措施层与上隔层应力差比与下隔层应力差大，裂缝下窜几率较大；②措施层与下隔层应力差值为4.3MPa，有一定隔层厚度（8.6m）。马83井区地应力剖面特征：①油层应力值受埋藏深度影响，其数值较低；②措施层应力与上、下隔层应力值相差2MPa左右，上下隔层条件均较差。马87井区地应力剖面特征：①措施层包含3个小油层，各油层间应力值相差约2MPa；②措施层与上、下隔层应力差值约为5MPa，且裂缝向上延展几率较大。各井应力值（图3）所示。

图3 各井措施层位应力值图

根据存在的难点，在毛场斜坡带的压裂施工设计方面，结合现场的不断实践，主要形成了以下两点对策。

对策一：针对液体滤失大，主要从三个方面进行优化。

1）提高油溶性暂堵剂（KD－C9）浓度。

2）提高施工排量，以降低液体相对滤失量。

3）优化降滤失剂类型，换用粉砂作为降滤失剂。

通过加强降滤措施，其中降滤失剂以粉砂为主（5井次），粉砂用量最高达到4m3；以暂堵剂为辅（2井次），现场施工成功率100%。以马82斜－1井与马82斜－2侧钻井为例，两井平面距离约180m、储层物性接近，都邻近断层，并同属一个层系，马82斜－2侧钻井在马82斜－1井的施工情况的基础上，将排量由3.5m3／min提升至4.0 m3／min，降滤失剂KD－C9暂堵剂用量由1 200kg增加到1 750kg，使马82斜－2侧钻井施工后期压力平稳，顺利完成设计加砂量（表1）。

对策二：针对部署在不同区域内的措施井，分情况采用以下方式。

1）对于西部的马82、马84井区，下部存在水层，且具有一定隔层厚度，采用控缝压裂工艺技术，同时应用压力拟合技术，反演裂缝真实形态，以指导邻井施工参数调整。

2）对于北部的马83井区，上下均存在水层，且测井解释水淹层距离措施井段约2m，隔层条件不满足压裂要求，无法控制缝高延展，建议不压裂。

3）对于东部的马85、马87井区，上下均无水层，适当增加压裂规模及施工排量，对措施井段的3个小层进行充分改造。