薩南開發(fā)區(qū)聚合物驅(qū)二類油層采出井壓裂措施研究

蔡曉峰 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠地質(zhì)大隊(duì)，黑龍江 大慶 163414）

大慶油田聚合物驅(qū)自1996年工業(yè)化推廣以來(lái)，規(guī)模不斷擴(kuò)大。與水驅(qū)相比，聚合物驅(qū)具有采油速度快、持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)。在短暫的開發(fā)時(shí)間里，如何盡可能多的提高聚合物驅(qū)采收率，是聚合物驅(qū)開發(fā)的首要目標(biāo)，因而采出井壓裂成為首選的增產(chǎn)措施。與此同時(shí)，隨著主力一類油層聚合物驅(qū)增儲(chǔ)潛力的減少，聚驅(qū)開發(fā)對(duì)象發(fā)生了轉(zhuǎn)變，由發(fā)育好的一類油層向發(fā)育差的二類油層過(guò)渡，今后一個(gè)時(shí)期二類油層將成為大慶油田薩南開發(fā)區(qū)聚驅(qū)增儲(chǔ)上產(chǎn)的主要對(duì)象。與主力油層相比，二類油層具有油層層數(shù)多、井段長(zhǎng)、砂體厚度薄，滲透率低、河道砂寬度窄、砂體連續(xù)性差、非均質(zhì)性強(qiáng)的地質(zhì)特點(diǎn)［1］。由于井層條件變差，單井的增油水平也由初期的22.3t下降到8.3t。因此只有根據(jù)聚驅(qū)不同階段見效特征，優(yōu)化壓裂選井選層，進(jìn)行單井個(gè)性化設(shè)計(jì)，才能使壓裂后的措施效果得到有效保證［2］。為此，筆者統(tǒng)計(jì)大量實(shí)際采出井壓裂效果，結(jié)合不同階段動(dòng)態(tài)反映特點(diǎn)，按照壓裂后單井增油7t以上的井層條件及壓裂方式，制定選井選層技術(shù)規(guī)范，建立了以含水下降期壓裂引效、含水穩(wěn)定期壓裂穩(wěn)效、含水回升期壓裂增效為目的的提液模式。

1 壓裂選井的主要參數(shù)界限研究

采出井壓裂增油量主要與壓裂前產(chǎn)液強(qiáng)度、產(chǎn)液量降幅及含水下降幅度大小有直接關(guān)系［3－4］。筆者運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法［5］，建立不同階段壓裂前產(chǎn)液強(qiáng)度與增油關(guān)系，產(chǎn)液量下降幅度與增油、有效期關(guān)系，綜合含水下降幅度與增油、有效期關(guān)系等。

1.1 壓裂前產(chǎn)液強(qiáng)度

從不同階段壓裂前產(chǎn)液強(qiáng)度與增油達(dá)標(biāo)情況 （見表1）可見，以壓裂日增油量達(dá)到7t以上為達(dá)標(biāo)井，確定壓裂井合理產(chǎn)液強(qiáng)度范圍在3～8t／m。在注聚初期產(chǎn)液強(qiáng)度在3～6t／m的井，達(dá)標(biāo)井?dāng)?shù)比例最高達(dá)到89.3%；含水低值期產(chǎn)液強(qiáng)度在3～7t／m的井，達(dá)標(biāo)井?dāng)?shù)比例最高達(dá)到88.0%；含水回升期產(chǎn)液強(qiáng)度在3～8t／m的井達(dá)標(biāo)井?dāng)?shù)比例最高，達(dá)到86.9%。

表1 不同階段壓裂前產(chǎn)液強(qiáng)度與增油達(dá)標(biāo)情況表

1.2 產(chǎn)液量降幅

以單井壓裂日增油量7.0t，有效期150d為目標(biāo)，從產(chǎn)液量降幅與增油量、有效期關(guān)系 （見圖1和圖2）可見，當(dāng)產(chǎn)液量降幅大于20%時(shí)，增油量能夠達(dá)到7.3t以上，壓裂有效期能保持在166d以上，因此產(chǎn)液量降幅的最低界限定在20%。

圖1 產(chǎn)液量降幅與增油量關(guān)系

圖2 產(chǎn)液量降幅與有效期關(guān)系

1.3 綜合含水下降幅度

從綜合含水下降幅度與增油量、有效期關(guān)系 （見圖3和圖4）可見，當(dāng)綜合含水下降幅度大于4%時(shí)，增油量能夠達(dá)到7.2t，有效期保持在184d以上，因此綜合含水下降幅度的最低界限定在4%。

圖3 含水下降幅度與增油量關(guān)系

圖4 含水下降幅度與有效期關(guān)系

2 不同階段壓裂選層對(duì)象的數(shù)值模擬優(yōu)化

數(shù)值模擬研究結(jié)果 （見表2）表明，各階段實(shí)施壓裂對(duì)提高采收率均有一定程度的貢獻(xiàn)：在含水下降期，應(yīng)以壓裂厚層為主，能夠充分釋放主力油層潛力，提高采收率達(dá)到0.86%；含水穩(wěn)定期對(duì)主力油層壓裂效果較好，能提高采收率0.94%；在含水回升期，采油井壓裂以中、低滲透油層，以挖潛單層有效厚度小于0.5m的薄差層為主，應(yīng)采取選擇性壓裂方式，提高采收率0.56%。從預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)看，聚驅(qū)采出井壓裂在含水穩(wěn)定期效果最好。

表2 數(shù)值模擬跟蹤擬合壓裂效果表

3 選井選層技術(shù)規(guī)范的建立

油田開發(fā)實(shí)踐表明，聚驅(qū)開發(fā)階段不同，具體選井選層原則應(yīng)有所區(qū)別。根據(jù)不同階段動(dòng)態(tài)反映特點(diǎn)，結(jié)合上述論證的技術(shù)界限，按照壓裂后單井增油7t以上的井層條件及壓裂方式，建立了以含水下降期壓裂引效、含水穩(wěn)定期壓裂穩(wěn)效、含水回升期壓裂增效為目的的聚合物驅(qū)二類油層壓裂選井選層技術(shù)規(guī)范，如表3所示。

表3 二類油層油井壓裂措施選井選層標(biāo)準(zhǔn)

4 實(shí)際壓裂應(yīng)用效果分析

4.1 根據(jù)采出井不同階段特點(diǎn)及油層發(fā)育狀況，優(yōu)化壓裂方式設(shè)計(jì)

依據(jù)選井選層原則，精心設(shè)計(jì)壓裂層段以及壓裂工藝。近幾年來(lái)二類油層158口壓裂井，單井使用3種壓裂工藝相結(jié)合壓裂井比例達(dá)到37.3%，2種壓裂工藝相結(jié)合壓裂比例33.8%，單一的壓裂工藝井比例僅為28.9%。平均單井壓裂2.8個(gè)層段［3］。

4.2 不同注聚階段采出井壓裂的主要作法及效果

1）含水下降期 對(duì)受平面干擾影響，不見效或見效緩慢采出井實(shí)施壓裂引效，主要以壓裂河道邊部為主，并采取多裂縫或?qū)挾炭p壓裂工藝。壓裂此類井11口，措施前后對(duì)比，單井日增液41t，日增油7.6t，含水下降2.71%，促進(jìn)了采出井進(jìn)一步見效，提高了見效程度。

2）含水穩(wěn)定期 對(duì)產(chǎn)液降幅大、含水下降幅度大采出井實(shí)施壓裂促效，以壓裂河道主體部位為主，采取細(xì)分、薄隔層、大砂量壓裂。壓裂此類井57口，措施前后對(duì)比，單井日增液79t，日增油10.5t，含水下降0.44%，進(jìn)一步延長(zhǎng)了低含水穩(wěn)定期，提高了采出程度。

3）含水回升初期 對(duì)見效不充分，含水下降幅度低采出井實(shí)施壓裂穩(wěn)效，以壓裂厚油層頂部及厚油層變差部位為主，層內(nèi)采用選擇性壓裂。壓裂此類井64口，措施前后對(duì)比，單井日增液61t，日增油7.6t，含水下降0.27%，進(jìn)一步挖掘釋放了剩余油，提高了聚合物利用率。

4）含水回升后期 對(duì)注入壓力高、產(chǎn)液低、油層發(fā)育差井區(qū)實(shí)施油水井對(duì)應(yīng)壓裂，提高井區(qū)供液能力。壓裂此類井10口，措施前后對(duì)比，單井日增液51t，日增油7.0t，含水下降0.12%，視吸水指數(shù)提高了1.6m3／（d·m·MPa），對(duì)應(yīng)壓裂縮短了油水井間的注采井距，提高了砂體聚驅(qū)控制程度。

實(shí)際壓裂效果表明，不同階段壓裂增油量均能達(dá)到7t以上，含水下降期和含水穩(wěn)定期壓裂效果最好。2009年以來(lái)，二類油層共實(shí)施采出井壓裂158口，占二類油層總油井?dāng)?shù)的38.3%，總體取得了單井日增油9.2t，含水下降0.79%的好效果。其中含水下降期和含水穩(wěn)定期實(shí)施83口，占總措施井?dāng)?shù)的52.5%，措施初期單井日增油10.5t以上，有效期7mon以上，效果明顯好于其他時(shí)期 （見表4）。

表4 不同注聚階段采出井壓裂效果表

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）從影響采出井壓裂效果因素出發(fā)，采用多因素分析、單因素關(guān)聯(lián)的方法對(duì)已實(shí)施的壓裂效果進(jìn)行分析，認(rèn)為壓裂前產(chǎn)液強(qiáng)度、產(chǎn)液量下降幅度以及含水下降幅度是影響壓裂增油水平的最主要因素。

2）根據(jù)不同開發(fā)階段動(dòng)態(tài)反映特征以及影響壓裂井主控因素界限，建立了不同開發(fā)階段壓裂選井選層技術(shù)規(guī)范，為大慶油田薩南開發(fā)區(qū)聚合物驅(qū)二類油層壓裂選井選層提供了宏觀指導(dǎo)，特別是為井層條件較差和高含水油井壓裂提供了較好依據(jù)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐應(yīng)用取得了單井增油9.2t的好效果。

3）注聚初期對(duì)受平面干擾影響，不見效或見效緩慢采出井實(shí)施河道邊部壓裂，并采取多裂縫或?qū)挾炭p壓裂工藝，能夠促進(jìn)采出井進(jìn)一步見效，提高見效程度；含水低值期對(duì)產(chǎn)液降幅大，含水下降幅度大采出井實(shí)施河道主體部位壓裂，并采取細(xì)分、薄隔層、大砂量壓裂，能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)低含水穩(wěn)定期，提高采出程度；含水回升初期對(duì)見效不充分，含水下降幅度低采出井實(shí)施厚油層頂部及厚油層變差部位壓裂，層內(nèi)采用選擇性壓裂。能夠進(jìn)一步挖掘釋放剩余油，提高聚合物利用率；含水回升后期對(duì)注入壓力高、產(chǎn)液低、油層發(fā)育差井區(qū)實(shí)施油水井對(duì)應(yīng)壓裂，能夠縮短油水井間的注采井距，提高砂體聚驅(qū)控制程度。

［1］石成方，肖偉，土鳳蘭 .聚合物驅(qū)油開發(fā)指標(biāo)預(yù)測(cè)模型 ［J］.石油學(xué)報(bào)，2005，26（5）：82－88.

［2］杜內(nèi)錄，羅群利 .聚驅(qū)采出井壓裂措施研究及效果分析 ［J］.國(guó)外油川工程，2002，18（7）：10－12.

［3］蔣明，郭發(fā)軍，陳洪，等 .蒙古林礫巖油藏壓裂效果預(yù)測(cè)新方法 ［J］.石油鉆采工藝，1999，23（2）：69－73.

［4］劉德華，王越之 .灰色系統(tǒng)理論在石油工業(yè)中的應(yīng)用 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1995.

［5］潘麟生，金紹棠 .概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì) ［M］.成都：地質(zhì)出版社，1981.