吉木薩爾凹陷致密儲層水平井壓裂井間干擾分析

封 猛，胡廣文，丁心魯，劉 慧，胡 智，盧德唐

（1．中國石油西部鉆探工程有限公司試油公司，新疆克拉瑪依834000；2．中國石油新疆油田分公司勘探事業部；3．中國科學技術大學近代力學系）

吉木薩爾凹陷位于準噶爾盆地東部隆起的西南部，主要以二疊系蘆草溝組為目的層系，平均厚度為200～350 m。根據油氣顯示情況，儲層劃分為上、下兩個甜點，上甜點儲層在覆壓條件下巖心實驗平均孔隙度9.4%、平均滲透率0.063 7×10–3μm2；下甜點儲層在覆壓條件下巖心實驗平均孔隙度 9.3%，平均滲透率 0.023 1×10–3μm2；整體上儲層物性極差，具有極低的滲透性[1]。借鑒國內外叢式井開發經驗，在移動平臺上部署叢式水平井組，采取批量鉆井、批量壓裂作業方式降低開發成本[2]。由于井間距離短、改造規模大，壓裂井間存在干擾的問題，影響正常生產[3-9]。

壓裂井間干擾可為壓力波干擾和壓裂形成的縫間干擾，目前判斷井間干擾主要是根據井口壓力和產量的變化。由于井口壓力變化必然會引起產量的變化，所以利用井口壓力和產量變化無法判斷具體是哪種類型的干擾。本文提出利用壓后排采時的裂縫流特征分析壓裂干擾類型，對井距、改造規模、改造施工等設計方案具有一定的指導意義。

1 壓裂水平井裂縫線性流特征

吉木薩爾凹陷蘆草溝組地層壓力系數為 1.27，屬異常高壓壓力系統；水平井空井筒測壓困難，井底流壓數據較少；由于氣油比較低（18左右），利用井口油壓代替井底壓力可滿足分析要求。

J172H井周圍5 km范圍內無壓裂井，該井壓裂后分別采用2，3，3.5，4 mm油嘴排液，壓力-累產量圖（圖1）顯示，到達①時，曲線為一條直線段，斜率m為一個定值，裂縫線性流穩定；早期更換排采制度，引起了壓力和產量波動，但未對m值影響，即未改變儲層的裂縫線性流狀態。

圖1 J172H井和J36井壓力-累產量關系

J36H井周圍5 km范圍內無壓裂井，壓裂后先采用2 mm油嘴排液，出口見較多的壓裂砂。生產20天后，更換2.5 mm油嘴，壓力上升，產量增加。分析認為水平段前端可能受到沉砂影響而堵塞球座，更換生產制度后，生產壓差增大，堵塞被解除。在生產曲線圖（圖2）上，曲線分為兩段直線，但兩條曲線斜率一致，被堵塞的層段解堵后，壓力和液體同時向井筒供給，儲層的裂縫線性流狀態不變。

圖2 J172H井生產曲線

2 判斷井間干擾類型的原理

根據壓力與累產量的關系圖，判斷出裂縫線性流狀態；根據流動狀態是否改變，可以分析井間干擾的類型。

假設A井先壓裂，B井后壓裂。第一種情況，兩口井壓裂裂縫溝通：B井壓裂后高壓區的壓力和液體均與A井聯通，A井的壓力和產量均增大，由于裂縫溝通，壓力在A井泄壓較快，對A井的裂縫線性流產生短暫的影響后又能恢復到原來的流動狀態。第二種情況，兩口井壓力波干擾：B井壓裂后高壓區的壓力會擴散到A井，由于致密儲層孔滲性差，液體擴散慢，所以A井只有壓力增大，而產量不變，所以裂縫線性流斜率m會改變；A、B兩井間的壓力場達到平衡需要較長時間，B井高壓區始終影響 A井的壓力，干擾影響后，使A井形成了一個新的裂縫線性流狀態。

3 現場實踐與效果評價

完鉆叢式水平井19口（JHW001～JHW019），井間距300 m（圖3），為降低風險，采取分步實施“工廠化”壓裂，首先實施上甜點體4口井（JHW001，JHW003，JHW005，JHW007）的壓裂。

圖3 平臺1#，2#，3#井眼軌跡

JHW001與JHW003壓裂后，關井擴散，于10月3日兩口井同時排液（表1）。JHW005壓裂后，關井擴散期間， JHW003壓力異常上升，3天后JHW001壓力也異常上升。JHW007壓裂時，降低了壓裂規模和排量，壓完后JHW005井未見壓力上升。

表1 JHW001，JHW003，JHW005，JHW007壓裂排液時間

由井下微地震裂縫監測可以看出（圖 4），JHW005井與 JHW003井有部分微震事件疊加，兩井交叉重復壓裂范圍大，可能存在壓裂裂縫溝通；JHW005井與JHW001無微震事件疊加；JHW003與JHW001有極少量微震事件疊加；JHW007與JHW005有較少量微震事件疊加。

利用壓力-累產量變化特征進行分析，JHW003井為兩段直線，但斜率不變，反映JHW005井壓裂時，壓力及壓裂液均波及到JHW003井，兩井干擾類型為壓裂裂縫溝通。JHW001井斜率發生改變，說明僅有壓力波及到 JHW001井。JHW005井為直線型，井口也未見壓力異常，JHW005井未受到JHW007井的壓裂干擾。壓力-累產量變化特征分析結果與井下微地震監測結果吻合性較好（圖5）。

圖4 井下微地震監測結果

圖5 JHW003—JHW001—JHW005井壓力-累產量特征

后期依次對JHW015井，JHW019井，JHW017井 “工廠化”壓裂。 JHW017壓裂期間， JHW015井井口壓力異常上升，JHW019井井口壓力未見異常。

JHW015井壓力-累產量特征曲線斜率改變，說明僅有壓力波及到JHW015井，JHW015與JHW017兩井壓裂裂縫未溝通（圖6）。

圖6 JHW015井壓力-累產量關系

地面微地震監測顯示，JHW017井與JHW015井、JHW017井與JHW019井有較少部分微震事件疊加，相鄰兩井交叉重復壓裂范圍較小，裂縫溝通可能性小。地震監測結果與壓力-累產量方法分析結果相吻合（圖7）。

圖7 JHW015—JHW017—JHW019地面微地震監測結果

3 結論與認識

（1）微地震監測結果驗證了壓裂井間干擾裂縫線性流特征分析方法的可靠性，解決了井間干擾類型是壓裂裂縫溝通干擾還是壓力波及干擾的分辨問題。

（2）準確認識井間干擾類型，可為優化井距、壓裂規模、施工排量等參數提供重要依據。

（3）本文利用到的數據均是每天的井口壓力和產量。為提高分析的精度，建議采用地面數據采集系統，自動記錄每小時的井口壓力和產量。

[1] 章敬，李佳琦，史曉川，等．吉木薩爾凹陷致密油層壓裂工藝探索與實踐[J]．新疆石油地質，2013，34（6）：710–712．

[2] 張茂林，謝飛龍，段江，等．吉木薩爾致密油平臺3工廠化鉆井實踐[J]．鉆采工藝，2015，38（1）：11–14．

[3] 張家由，滕小蘭，邱玲，等．加密井壓裂間干擾實例分析及技術對策[J]．石油地質與工程，2011，25（1）：95–97．

[4] 徐曉峰．壓裂井干擾分析及建議[J]．內蒙古石油化工，2012，22（19）：64–66．

[5] 吳奇，胥云，王曉泉，等．非常規油氣藏體積改造技術—內涵、優化設計與實現[J]．石油勘探與開發，2012，39（3）：352–358．

[6] 樊建明，楊子清，李衛兵，等．鄂爾多斯盆地長 L 致密油水平井體積壓裂開發效果評價及認識[J]．中國石油大學學報( 自然科學版)，2015，39（4）：103–110．

[7] 馬兵，李憲文，劉順，等．致密油層體積壓裂人工裂縫與天然微裂縫相互作用研究[J]．西安石油大學學報( 自然科學版)，2015，30（2）：44–48．

[8] 何應付，高慧梅．具有多條壓裂裂縫雙重介質油藏壓力動態分析[J]．石油天然氣學報，2019，31（3）：130–133．

[9] 查文舒，李道倫，盧德唐，等．井間干擾條件下PEBI網格劃分研究[J]．石油學報，2008，29（5）：742–745．