基于人工裂縫特征優化油井壓裂地質方案

■高望昱

（中國石油冀東油田公司陸上作業區　河北　唐山　063200）

基于人工裂縫特征優化油井壓裂地質方案

■高望昱

（中國石油冀東油田公司陸上作業區河北唐山063200）

本文以黑龍江省某油田為例。因該油田外圍地質儲量的運用逐漸增加，根據達西定律可知，在厚度一定的情況之下，影響到產量最大的關鍵參數便是措施井的滲透率。通過油井壓裂可有效改善油井周邊地區的地層滲透性，使油井產能獲得提高。人工壓裂的成敗關鍵，就在于裂縫的導流能力，以及裂縫的幾何形態。因此，本文從經濟有效的角度出發，結合人工裂縫的特征與方位以及開發效果的影響等方面，淺談了關于油井壓裂地質方案的優化方法，以作參考。

人工裂縫壓裂地質方案開發效果

0　前言

該油田近些年外圍地質儲量的運用逐漸加大，每年依靠壓裂投產的井也逐漸增多。基于經濟有效的開發原則，務必對人工裂縫的相位以及規模等特性進行全面透徹的認識，提高人工壓裂的效果，從而提升壓裂增油的效果。因此，以該油田某一特定地區的地質特征為準，結合該地區的人工裂縫特征，實施油水井壓裂地質方案的優化。

1　裂縫的性質及其相位評價

1.1裂縫的性質判斷

該區域的扶余油層屬于天然裂縫不發育的一種構造區域，故而地應力很大程度上決定了人工裂縫的性質。通常情況下，若是垂直主應力比水平主應力大時，就會出現垂直人工裂縫，反之出現的就是水平裂縫。也就是說，裂縫的開啟方向與最小主應力的方向始終處于垂直狀態[2]。而根據該片區域的測井的解釋成果來看主應力的方向處于水平方向，且最小水平主應力要小于該片區域的上覆壓力，故而該片區域的人工裂縫屬于垂直縫，已在現場的實際壓裂后得到進一步的證實。

1.2人工裂縫相位及其規模的研究

從實際證實該片區域的人工裂縫是垂直縫后，關鍵還需將人工裂縫的平面延伸方向和規模掌握清楚，它直接影響著壓裂的效果，因此，對該片地區的3口井壓裂裂縫分別用微地震檢測技術進行了檢測。壓裂裂縫檢測技術，是利用油層壓裂時，巖石在形成裂縫時，產生的震動聲波向外傳播原理，然后在聲波時差的處理下，從而將裂縫的形態確定出來[3]。

2　人工裂縫方位在開發效果上產生的影響

2.1對水驅效果產生的影響

為了進一步探究出人工裂縫對水驅效果產生的影響，可以該地區的a、b兩片斷塊為例，進行細致分析。該地區采用反九點井網布井，井距約為300m，井排方向是NE90°，完鉆井深在1400~1500m之間，其中部分合采井是在2000m左右。通過檢測得知a斷塊的人工裂縫方位是NE117.5°，井排和人工裂縫的夾角，也就是排縫角為27.5°，b斷塊的人工裂縫方位則是NE108.5°，排縫角是18.5°。

2.2水井排油井先見水，含水上升速度較快

將含水達到或是超過了10%作為油井見水的標準，對比兩斷塊上的油井生產數據，不難看出，在兩個斷塊內，水井排油井見水早，且見水之后，含水上升速度也更快。根據統計，a斷塊的5口水井排油井全部見水，平均在投產之后的10個月后見水，而油井排的3口油井資料在統計后發現，到目前都還全未見水。b斷塊內的9口油井生產狀況，與a斷塊相似，其中的4口注水井排油井全部都已見水，見水平均時間是8個月，而另5口油井排油井，已見水的有4口，平均見水時間是14個月。

之所以分析不同的井排油井生產情況之間的差異，主要是因為人工裂縫能將裂縫延伸方向上流體的滲透能力進行大幅度提高。若是排縫角比較小，會加速注入水沿著裂縫方向到達裂縫接近的采油井的時間，從而致使水井排油井先見水，含水上升速度也會更快。

2.3不同排縫角對于井網水驅效果的影響不同

通過對比兩個斷塊油井的生產情況，可從中發現，因a斷塊的排縫角比b斷塊的排縫角有所增加，水驅效果更好。a斷塊水井排油井的見水時間比b斷塊晚2個月，其目前的含水低了7.7個百分點。而b斷塊油井排油井的見水時間相較a斷塊而言，見水時間明顯更早，平均含水上升了16.5個百分點。在地質環境比較接近，且生產時間比較一致的基礎上，a斷塊水井排油井的平均單井累計的產油量提升了約709t，a斷塊油井排油井則是提升了403t。通過結果對比可知，在其他條件相接近的情況下，不同的排縫角對于井網水驅的效果的影響并不相同。

3　優化地質壓裂方案

（1）對油水井連線方向并不接近與裂縫方向的井，若是經濟效益許可，可加大壓裂規模。b斷塊因裂縫方位和井排夾角是18.5°，對于非東西方向油水井連線上的井壓裂時，可加大壓裂規模，以便獲得最好的增油效果。

（2）對油水井方向接近于裂縫方位的井，應控制油水井的壓裂規模。對于油水井連線方向近于東西方向的井，其與壓裂縫走向夾角僅為18.5°，油水井在與壓裂相互對應之時，即便在一般的壓裂設計中，其穿透比考慮的范圍多半在30%上下，但是壓裂過程中，比起支撐縫長，壓裂縫長要大得多，在目前300m的井距條件下，其中油水井裂縫的間距不大，僅為60m，而且裂縫之間很容易就會穿透，會加快油層水淹速度。并且會造成該水井周圍以及其余油井出現注水短路現象，最終直接影響開發效果。故而，對比較接近于井排方向以及人工裂縫方向的水井側邊井，不宜將水井壓裂，在編寫壓裂方案時也要盡量減小壓裂施工規模。在規模相同的情形下，也應當采用高砂比等壓裂工藝，從而控制住縫的持續性發展。

4　結束語

合理確定排縫角，可以有效提升外圍油田的開發效果。對于現井網條件之下的壓裂規模，最好是基于油水井和人工裂縫方位的關系之上予以考慮，對油水井連線方向并不接近于裂縫方向的井，可在經濟效益許可的范圍內加大壓裂規模。

[1]仲冠宇,王瑞和,周衛東,楊煥強.人工裂縫逼近條件下天然裂縫破壞特征分析 [J].巖土力學,2016,01:247-255.

[2]侯君,李海振,劉亞東,鄧海成.根據人工裂縫特征優化油井壓裂地質方案 [J].大慶石油地質與開發,2002,04:33-35+83-84.

[3]孫曉瑞.安塞油田王窯區裂縫分布特征及改善開發效果研究 [D].長江大學,2013.

[4]張楊.裂縫性儲層人工裂縫起裂及延伸機理研究 [D].東北石油大學,2012.

[5]劉彥學,吳亞紅,劉立宏,郭勝濤.松南深層儲層人工裂縫特征及壓裂對策研究 [J].石油天然氣學報,2012,08:143-146+168-169.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-69-1