水平井穿层压裂技术研究及试验

2015-12-22孙贵阳中油辽河油田公司辽宁新民110316

化工管理 2015年22期

孙贵阳(中油辽河油田公司，辽宁新民 110316)

静17块砂岩油藏由于储层物性差，直井低产，常规水平井由于隔层影响纵向上动用程度低，效果较差。为提高储量动用程度，通过综合地质研究并借鉴其它油藏成功的经验[2]，2012年在静17块部署1口水平井穿层压裂试验井，作为该类油藏第一口穿层压裂试验井获得了成功，为静17块开发动用提供了依据，同时也为该类型油藏的开发动用提供了经验。

1 地质特征

静17块构造上位于静安堡油田中部，为一东南面被断层切割形成单斜构造，主要目的层为沙河街组三段，属岩性-构造油藏，油藏埋深为-2069～-2230m，探明含油面积5.3km2，地质储量642.7×104t。静17块S34亚段是扇三角洲前缘沉积，平均孔隙度为11.8%，平均空气渗透率为126.5×10-3μm2。油层平面分布受沉积相带、储层物性和构造等多重因素控制，油层厚度在20m～40m之间；纵向上油层主要发育在Ⅲ油组上部和Ⅱ油组下部，一般为50m～100m。

2 产能特征

①静17块由于储层低渗，利用直井开发效果较差，储量动用程度低。投产油井37口，目前开井22口，平均单井日产油1.5t/d，采油速度仅0.19%，采出程度仅6.89%。②压裂增产效果明显。压裂作为低渗透油藏的主要增产措施，在静17块的应用见到了较好效果。1991年至1993年，实施了整体压裂，初期日增油69.2t/d，增产效果明显。③储层注采物性差，注采井距大，不能建立有效的驱动体系。静17块目前300m井距注水基本不见效，累注水5×104m3以上的注水井周边油井普遍表现为低产液、低含水。

3 水平井穿层压裂试验

(1)试验井部署通过对该块油藏特征综合研究得出，静17块为一砂体集中发育的密集多层砂岩油藏，纵向上含油井段一般在50～100m，主要集中在S34Ⅱ油组下部和S3

4Ⅲ油组上部，油层较为集中，内部泥岩夹层一般1～2m，不利于直井开发。为探索该类型油藏有效的开发途径，通过研究发现，水平井部署在主力含油层位中部，利用穿层压裂技术，沟通上下含油单砂体，实现纵向上的整体动用。为探索水平井穿层压裂在该类型油藏中的应用效果，2012年部署实施了第一口试验井静17-H201井。

(2)穿层压裂可行性分析静 17-H201井压裂层段为泥岩和砂岩交互沉积，影响压裂裂缝延伸的主要因素是不同小层间的地应力差和泥岩小层与砂岩层之间的复合层效应。从计算结果来看，压裂目的层段内的砂泥岩地应力差异不大，闭合应力值在 32MPa至 36MPa 之间，通过提高压裂施工排量和压裂液粘度，可以提高裂缝垂向延伸达到穿层压裂的目的[3]。

(3)穿层压裂设计为满足静17-H201井穿层压裂施工需求，水平段采用套管完井,尾端下入三根筛管。

①纵向上要求压裂缝高不得低于45m，能有效沟通上下7个含油单砂体；②平面上不同部位选择不同的压裂规模；a.B点距离注水井较远，且西部存在较大的未动用区，实施大规模压裂。b.A点为防止压穿水层，要求裂缝延伸距离小于108m，实施较大规模压裂。c.A、B之间距注水井较近,要求裂缝延伸距离小于73.6m，实施较小规模压裂。

(4)试验井效果 ①压裂效果。按照穿层压裂设计，分4段进行压裂，共加入砂量86m3，液量1381m3。第1段加入砂量40m3，液量502m3，压裂监测解释缝长≥270m，缝高大致为50m；第2段加入砂量15m3，液量277m3，缝长≥200m，缝高大致为40m；第3段加入砂量16m3，液量219m3，缝长≥140m，缝高大致为30m；第4段加入砂量15m3，液量383m3，缝长≥400m，缝高大致为50m。监测结果表明，穿层压裂达到了设计要求，实现了穿层压裂目的。②投产效果。静17-H201井2013年4月14日投产，初期日产液18m3/d，日产油8.1t/d。目前日产液28.4m3/d，日产油17.6t/d，含水38%，效果较好。与该块2007年实施的常规水平井和直井对比，穿层压裂水平井产能是常规水平井初期的2～5倍，是直井4～8倍。穿层压裂试验水平井的成功实施，证明该块利用水平井穿层压裂技术整体开发动用可行。