1、低滲透薄互儲(chǔ)層水平井分段可控穿層壓裂工藝技術(shù),二一三年三月,一、概述 二、人工裂縫穿層壓裂可行性研究 三、可控穿層壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 四、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及效果分析 五、結(jié)論與建議,主要內(nèi)容,一、概述,fdsfsfd儲(chǔ)層探明儲(chǔ)量約占dddd油田總探明儲(chǔ)量的45%，由于豐度低、有效厚度低，直井開發(fā)效果差，產(chǎn)能低，處于“多井低效”開采狀態(tài),油田開發(fā)現(xiàn)狀:,在“十一五”分段壓裂技術(shù)的基礎(chǔ)上，改造的目標(biāo)不僅要“多段”，而且要“多層”，實(shí)現(xiàn)水平井初期高產(chǎn)和長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn),“十一五”水平井分段壓裂改造在提高單井產(chǎn)量方面得到了較好效果，但隨著葡萄花油層開發(fā)的深入，薄互現(xiàn)象加劇，只壓裂改造鉆遇油層，井控儲(chǔ)量損失嚴(yán)重,油田水平

2、井開發(fā)區(qū)塊分析,開展葡萄花多薄層水平井可控穿層壓裂技術(shù)研究，確保低豐度葡萄花難采儲(chǔ)量有效規(guī)模動(dòng)用,改造思路:,葡萄花油層可控穿層壓裂示意圖,d井葡萄花油層鉆遇軌跡圖,砂泥巖薄互層穿層理論模型,全三維壓裂模擬技術(shù),低滲透葡萄花油層水平井可控穿層壓裂技術(shù),可控穿層壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,施工參數(shù)優(yōu)化,施工規(guī)模優(yōu)化,穿層控制措施,穿層保障措施,穿層壓裂措施的的可行性研究,二、人工裂縫穿層壓裂可行性研究,縱向跨度普遍在1031m，整體厚度不大 儲(chǔ)層發(fā)育為不同泥質(zhì)含量的砂巖 油層與隔層地應(yīng)力差一般0.72.0MPa 含油砂巖的單層厚度大部分在2m以內(nèi),葡萄花薄互層水力裂縫穿層可行性分析,泥巖隔層的厚度不均（0

3、.59.0m），可能存在一些較厚的泥巖隔層不能被水力裂縫穿透 砂巖至泥巖，自然伽馬值增大，導(dǎo)致巖石泊松比、斷裂韌性增大，楊氏模量降低，水力裂縫高度、寬度擴(kuò)展將受到影響,有利因素,不利因素,葡萄花儲(chǔ)層物性分析,自然伽馬-巖石力學(xué)關(guān)系曲線,泥巖隔層的泊松比大、彈性模量小，水力裂縫高度、寬度擴(kuò)展將受到影響，高斷裂韌性也會(huì)限制裂縫高度的擴(kuò)展,葡萄花薄互層水力裂縫穿層總體可行，但需研究薄互層人工裂縫穿層機(jī)理，確定裂縫穿層規(guī)律與界限,葡萄花薄互層人工裂縫穿層壓裂規(guī)律分析,針對(duì)葡萄花油藏多薄層發(fā)育特點(diǎn)，建立了砂泥巖薄互層穿層理論模型，為研究裂縫縱向延伸規(guī)律提供模擬平臺(tái),在儲(chǔ)隔層剖面和施工參數(shù)不變情況下，隨著

4、隔層泥質(zhì)含量增大，即隔層巖石應(yīng)力、斷裂韌性等增大，人工裂縫高度減小,葡萄花薄互層穿層模型（5個(gè)油層）,不同隔層含泥量的裂縫橫截面形態(tài) （下半部分）,在施工參數(shù)不變條件下，不同隔層厚度情況下的裂縫高度變化不大，但由于隔層厚度的增大，裂縫實(shí)際溝通油層的數(shù)量減少,不同隔層厚度對(duì)壓裂的影響,在儲(chǔ)隔層條件不變情況下，提高施工排量，裂縫高度、寬度增大明顯，而增大加砂濃度、施工規(guī)模，裂縫高度變化較小，縫寬增大明顯,不同施工排量情況下裂縫橫截面示意圖,在相同條件下，從隔層起裂的裂縫由于裂縫中心處在隔層，其地應(yīng)力較大使得其張開寬度較小，縫寬比從油層起裂縮小約13.2%，而井底壓力增大16.9MPa,在不同的儲(chǔ)隔

5、層及施工參數(shù)條件下，人工裂縫縱向延伸狀態(tài)不同，需要根據(jù)儲(chǔ)層剖面、物性、水平井鉆遇情況及施工能力等綜合考慮，進(jìn)行壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保人工裂縫有效溝通多油層,隔層起裂和油層起裂的裂縫尺寸比較,人工裂縫穿層壓裂儲(chǔ)層判斷標(biāo)準(zhǔn),在葡萄花砂泥薄互層裂縫穿層規(guī)律認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，結(jié)合裂縫形態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，確定了人工裂縫穿層界限，為可控穿層壓裂的有效實(shí)施提供了儲(chǔ)層判斷依據(jù),隔層GR值 120 API 隔層、儲(chǔ)層GR差值 70 API 隔層厚度 4.5 m 隔層與油層應(yīng)力差 5 MPa 整體厚度23m 總層數(shù)9層,穿層壓裂儲(chǔ)層判斷標(biāo)準(zhǔn)：,統(tǒng)計(jì)近三年施工的100多口井，依據(jù)人工裂縫穿層界限，具有穿層條件的施工井占87%,N2

6、54-342井監(jiān)測(cè)縫高解釋結(jié)果,PI1 0.8m,PI2 0.8m,PI3 1.0m,PI4 2.1m,PI6 0.8m,裂縫有效高度22.5m,儲(chǔ)層 厚度 GR 裂縫剖面測(cè)試結(jié)果,隔層GR180API，厚度5.4m，裂縫窄，長(zhǎng)期生產(chǎn)能力差,隔層GR120API，裂縫向下延伸4.5m,隔層GR120API，厚度3.8m，裂縫有效支撐,鉆遇段：砂巖穿層壓裂,非鉆遇段：泥巖穿層壓裂,穿層壓裂,結(jié)合穿層壓裂理論模型和人工裂縫全三維模擬技術(shù)，根據(jù)水平井鉆遇情況及儲(chǔ)層發(fā)育特點(diǎn)，形成了葡萄花儲(chǔ)層水平井砂巖穿層壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，并探索了泥巖穿層壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,穿層壓裂優(yōu)化示意圖,提高施工排量、壓裂液粘度

7、加大施工規(guī)模 提高平均砂比 前置液階段砂段塞處理，提高縫內(nèi)凈壓力,優(yōu)化射孔方向、酸處理降低破裂壓力 提高前置液比例，增大造縫能力 低砂比、長(zhǎng)時(shí)間施工 加砂末端高砂比?？p口寬度 間斷加砂,砂 巖,泥 巖,3 可控穿層壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,前置液比例優(yōu)化( 60% )，增大造縫能力 施工排量?jī)?yōu)化( 4.0m3/min )，增大水力裂縫穿透能力,增加施工排量，人工裂縫高度增大,增加前置液比例，人工裂縫高度增大,d油田發(fā)育多個(gè)薄油層(P4-1、 P4-2、 P5-1、 P5-2 、 P6-1) ，但只鉆遇一個(gè)油層，儲(chǔ)層總體厚度14.6m，最大隔層厚度3.0m,優(yōu)化后支撐縫寬,常規(guī)壓裂支撐縫寬,隔層支撐縫寬

8、1.4 mm,隔層支撐縫寬0.4 mm,P6-1層支撐縫寬1.2 mm,砂巖層無有效支撐縫,P4-1,P4-2,P5-1,P5-2,P6-1,處理后壓力上升4.7MPa，凈壓力上升，提高了裂縫穿透能力,穿層控制措施優(yōu)化，根據(jù)儲(chǔ)層剖面特點(diǎn)，前置液階段采取三段支撐劑段塞處理，增加凈壓力，以利于攜砂液通過隔層 加砂規(guī)模優(yōu)化( 由15m3提高到25m3 ),采用3寸壓裂管柱和降阻劑，降低壓裂液沿程摩阻 增加壓裂液粘度，提高攜砂性能和裂縫寬度,62mm管柱摩阻圖版,76mm管柱摩阻圖版,壓裂液粘度與水力裂縫寬度模擬,壓裂液粘-時(shí)曲線,措施優(yōu)化后，隔層處裂縫寬度增大2.5倍，鋪砂剖面均勻，支撐裂縫溝通了5

9、個(gè)薄層,優(yōu)化后鋪砂剖面,常規(guī)壓裂鋪砂剖面,dd鉆遇段人工裂縫檢測(cè)結(jié)果（側(cè)視圖）,葡萄花儲(chǔ)層整體得到改造,P1層:1.0m,P2層:0.5m,P3層:2.0m,P4層:1.5m,16.4m,18m,dfc井非鉆遇段人工裂縫檢測(cè)結(jié)果 （垂直井筒走向側(cè)視圖）,射孔段在泥巖層,直井儲(chǔ)層剖面,裂縫溝通了4個(gè)薄油層,測(cè)試結(jié)果表明，水平井段鉆遇部位與非鉆遇部位都達(dá)到了穿層目的，提高了薄油層儲(chǔ)量動(dòng)用程度,四、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果及分析,高鉆遇井：實(shí)施砂巖穿層壓裂36口井，初期平均日產(chǎn)油6.5t，與以往同區(qū)塊水平井對(duì)比，平均單井產(chǎn)量提高20% 低鉆遇井：泥巖穿層壓裂9口井，初期平均單井日產(chǎn)油5.2t，與同區(qū)塊平井產(chǎn)量相當(dāng),在儲(chǔ)層條件逐漸降低情況下，穿層壓裂試驗(yàn)井效果顯著,dfc井水平段長(zhǎng)461m，鉆遇砂巖只有121m ，通過只壓裂一層泥巖段溝通油層試驗(yàn)，獲得壓后初期日增油7.8t的良好改造效果,為葡萄花儲(chǔ)層低鉆遇水平井提高單井產(chǎn)能，提供了有效的技術(shù)途徑,五、結(jié)論與建議,針對(duì)dcdc葡萄花薄互儲(chǔ)層，初步形成了薄互儲(chǔ)層水平井分段可控穿層壓裂工藝技術(shù)，為低豐