縫洞型碳酸鹽巖水平井酸壓改造效果分析

曲少東

縫洞型碳酸鹽巖水平井酸壓改造效果分析

曲少東

（陜西省土地工程建設集團， 陜西 西安 710075）

縫洞型碳酸鹽巖儲層采用水平井分段酸化壓裂改造形成的人工裂縫與天然縫洞系統溝通，從而增加了水平段控制儲集體個數，大幅度提高了單井油氣產量。運用酸壓施工曲線和井底壓力變化分析該區塊水平井酸壓改造效果，研究了分段酸壓過程中不同曲線對應的碳酸鹽巖儲層縫洞發育情況和分布規律，分析了人工裂縫在各段分別溝通天然縫洞系統的情況。研究對水平井水平段控制儲集體類型特征有進一步的認識，并結合單井動態特征，對水平井綜合分析、評價和管理以及后期開發有指導作用。

縫洞型碳酸鹽巖； 水平井； 酸化壓裂； 效果評價

研究區奧陶系縫洞型碳酸鹽巖儲層類型結構復雜，非均質性極強，空間上儲層展布預測困難，給鉆井開發帶來了一定的難度[1]。大部分完完井后皆需要進行酸化壓裂改造才能投產，利用酸化壓裂有效的溝通儲層天然裂縫，以達到增儲上產的目的[2]。

在以往的研究過程中，通常根據酸壓前后產量情況來主觀的判斷酸壓效果。特別針對于水平井分段酸壓效果分析評價，還待以進一步的認識。

1 水平井儲層分段改造效果分析

研究區儲層改造主要采用前置液和多級注入深度酸壓以及膠凝酸酸壓工藝技術，該工藝技術的特點是可形成較長的人工裂縫從而提高溝通天然縫洞體的幾率，并有利于返排，攜帶反應后地層裂縫中的固相微粒，降低酸壓對地層的二次傷害。碳酸鹽巖水平井分段酸壓其各段形成的人工裂縫是否與縫洞體溝通，裂縫延伸距離的遠近，水平段經過酸壓改造溝通了幾套儲集體，酸壓后產能與測井解釋儲層類型有怎樣的對應關系等，都需要通過酸壓分析評價來研究探討。通過酸壓施工曲線和井底壓力變化對改造效果進行解釋評價，對該區塊水平井控制儲層類型特征有了更深入的認識。

1.1 酸壓施工曲線評價方法

通過酸壓施工曲線，模擬酸壓過程中井底壓力變化，通過井底壓力直觀的判斷出地層破裂即溝通儲集體的情況。其關系式為

泵注階段：井底壓力=泵壓+動液柱壓力-摩阻

停泵階段：井底壓力=泵壓+靜液柱壓力

在排量和注入液不變的情況下，泵壓降低，則反應出井底壓力降低，人工裂縫溝通新的物性較好的泄壓空間，因此，可以判定出人工裂縫溝通了縫洞型儲集體。同時根據井底壓力下降的幅度大小和停泵后井底壓力的大小，判斷出酸壓所溝通的儲集體規模的大小。結合研究區水平井酸壓施工曲線特征，歸納出兩種不同的儲層類型特征，分別為酸壓溝通縫洞型儲集體、改造裂縫孔洞型儲集體。

1.1.1 溝通縫洞型儲集體

排量和注入液一定，泵壓降低，井底壓力降低，溝通縫洞體后，由于井底近井筒附近泄壓良好，滲流能力極強，停泵后泵壓較低，折算井底壓力將接近于地層壓力。測井解釋多為Ⅰ、Ⅱ儲層，該改造井段在鉆井過程中常出現漏失、放空。此類型的井經過酸壓改造一般都可獲得高產穩產。

1.1.2 改造裂縫孔洞型儲集體

酸壓施工過程中整體井底壓力較高，未出現井底壓力突降的情況。停泵壓力較高，折算井底壓力較大，說明井底近井筒附近裂縫延伸范圍內泄壓能力較差，滲流能力不強。停泵測壓降時泵壓呈緩慢下降或快速下降，其中緩慢下降為酸壓改造范圍內儲層物性較差，儲層偏干，而快速下降分析可能為人工裂縫溝通了儲層裂縫發育區或人工裂縫溝通了縫洞發育區外圍物性較好的儲層。但實質上人工裂縫并未直接溝通縫洞體。測井解釋多為Ⅱ、Ⅲ類儲層或干層，該改造井段在鉆井過程中幾乎不會出現漏失及放空。此類型的井經過酸壓改造大部分表現為不穩產或低產。

1.2 分段過程井底壓力變化

水平段在使用裸眼封隔器、遇油膨脹分割器和投堵塞球強制轉層分段酸壓過程中，各段施工曲線和井底壓力變化將出現不同的情況。通過酸壓施工中各段井底壓力的變化，結合鉆井、測井、錄井等資料，深入分析由酸壓改造后，水平段所控制的儲集體個數、類型、特征等，再通過生產動態分析，對水平井供液主體有了進一步詳細的認識。目前結合塔中Ⅰ區水平井酸壓分析，歸納出水平段溝通儲層的幾種情況：井段下部（圖1）、井段中部（圖2）、井段上部（圖3）、井段上部和下部（圖4）。

圖1 水平井分段酸壓溝通井段底部

圖2 水平井分段酸壓溝通井段中部

圖3 水平井分段酸壓溝通井段上部

圖4 水平井分段酸壓溝通井段上部和下部

2 實例井分析

以某井為例，該井分三段采用遇油膨脹封隔器分段酸壓，第一段井底壓力整體較高，停泵后壓力快速下降，分析酸壓改造儲層裂縫發育區或溝通了縫洞體外圍物性較好的儲層，該段儲存類型為裂縫孔洞型；第二段井底壓力大幅下降，人工裂縫溝通了滲流能力極強的縫洞體，儲層類型為縫洞型；第三段酸液進入地層后井底壓力大幅下降，溝通縫洞體，井底壓力接近地層壓力。封隔器座封良好，分段酸壓改造效果良好。地震剖面上（圖5），第一段已鉆入串珠狀強反射體中，第二段串珠狀強反射，井眼距下部串珠約40 m，第三段井眼距下部串珠中心約100 m。

圖5 實例井地震反射剖面與分段酸壓位置

通過井底壓力變化分析該井經酸壓改造后水平段控制兩套儲層：第一段裂縫孔洞型儲集體；第二、三段縫洞型儲集體（圖6）。結合生產動態分析，該井投產初期300天累計產油4 544.56 t、產氣1 482.82萬m3、產水16.62 t。估算動儲量油2.2萬t、氣0.51億m3，表現出極大的產能。酸壓共注入地層1 431方液，酸后返排僅20方殘液即出油氣，油壓較為穩定，注入液與油氣分離較快，沉入縫洞體底部，此返排規律亦為溝通縫洞體的特征。從累產壓降曲線明顯可以看出該井有兩套供液系統，投產初期井段下部裂縫孔洞型儲層為供液主體，其壓降較快，后期井段中、上部縫洞型儲層占主要供液地位，表現出壓降變緩雜亂的特征（圖7）。

圖6 實例井分段酸壓累計注入量與井底壓力曲線

圖7 實例井累產壓降曲線

通過酸壓分析，對水平井水平段儲層類型特征有了進一步的認識，發揮了水平井能控制多套儲層的能力，同時對單井后期注水開采提高采收率有指導作用。

3 結束語

（1）通過對研究區近年來水平井酸壓資料的處理分析，完善了該區塊碳酸鹽巖儲層酸壓改造評價方法，對水平井控制儲層有了詳細的認識和刻畫，取得了較好的應用效果。

（2）該區塊水平井經過酸壓改造，若水平段控制多套儲集體并且溝通縫洞型儲層，則改造效果較好，投產將獲得較高的產能。而水平段僅改造一套儲集體且儲層為裂縫孔洞型，則改造效果較差，投產后低產或不穩產。事實證明，酸壓溝通縫洞體、水平段控制多套儲層，是獲得高產穩產的有利條件。

［1］陳志海，張士誠. 深層碳酸鹽巖儲層酸壓改造后的地質效果評價[J].石油與天然氣地質，2004，25 (6): 686-691.

［2］陳利新，程漢列，高春海，等. 哈拉哈塘油田碳酸鹽巖儲層試井特征分析[J]. 油氣井測試，2015，24 (2):16-18.

［3］耿宇迪，張燁，韓忠艷，等. 塔河油田縫洞型碳酸鹽巖油藏水平井酸壓技術[J]. 新疆石油地質，2011，32 (1): 89-91.

［4］張文彪，鄧剛，郭凱. 酸壓施工曲線的地質解釋與分析[J]. 天然氣技術與經濟，2015，9 (1): 32-34.

［5］田東江，牛新年，郜國璽，等. 哈拉哈塘區塊碳酸鹽巖儲集層酸壓改造評價方法[J]. 新疆石油地質，2012，33 (2): 236-238.

［6］張文彪，鄧剛，郭凱. 酸壓施工曲線的地質解釋與分析[J]. 天然氣技術與經濟，2015，9 (1): 32-34.

［7］郜國璽，田東江，牛新年，等. 碳酸鹽巖儲層酸壓停泵壓降特征與縫洞規模關系[J]. 斷塊油氣田，2013，20 (5): 652-655.

Analysis on Acidizing and Fracturing Effect of Horizontal Wells in Fractured-vuggy Carbonate Reservoirs

（Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group, Shaanxi Xi’an 710075, China）

In view of the artificial fractures formed by the acid fracturing of horizontal wells in carbonate reservoirs, the number of reservoirs can be increased, and the oil and gas production of single well can be greatly increased. In this paper, the acid fracturing curve and bottom hole pressure change were used to analyze acidizing and fracturing effect of horizontal wells in the block effect, the development and distribution of cave in carbonate reservoir stagedacidizing and fracturing process were studied, the interconnection condition between the artificial cracks and natural cave system in each section was analyzed. The study has a further understanding of the characteristics of the reservoir types in the horizontal section of horizontal well, and it has a guiding role in the comprehensive analysis, evaluation and management of horizontal wells and the later development.

fracture cavity type carbonate rock; horizontal well; acidizingand fracturing; impact assessment

TE 344

A

1004-0935（2017）09-0889-03

2017-06-16

曲少東（1986-），男，博士，陜西西安人，研究方向：從事土地工程及相關領域研究。