低渗透薄互储层水平井分段可控穿层压裂工艺技术.ppt

* 低渗透薄互储层水平井分段可控穿层压裂工艺技术 二○一三年三月 一、概述 二、人工裂缝穿层压裂可行性研究 三、可控穿层压裂优化设计方法 四、现场试验及效果分析 五、结论与建议 主要内容 一、概述 fdsfsfd储层探明储量约占dddd油田总探明储量的45%，由于丰度低、有效厚度低，直井开发效果差，产能低，处于“多井低效”开采状态 油田开发现状: 在“十一五”分段压裂技术的基础上，改造的目标不仅要“多段”，而且要“多层”，实现水平井初期高产和长期稳产 “十一五”水平井分段压裂改造在提高单井产量方面得到了较好效果，但随着葡萄花油层开发的深入，薄互现象加剧，只压裂改造钻遇油层，井控储量损失严重 53 5～8 1.3 17.2 2010年 67 4～6 2.1 17.8 2009年 78 3～4 2.4 17.9 2008年 水平井钻遇率% 小层数量 有效厚度m 丰度104t/km2 时间 油田水平井开发区块分析 开展葡萄花多薄层水平井可控穿层压裂技术研究，确保低丰度葡萄花难采储量有效规模动用 改造思路: 葡萄花油层可控穿层压裂示意图 d井葡萄花油层钻遇轨迹图 砂泥岩薄互层穿层理论模型 全三维压裂模拟技术 低渗透葡萄花油层水平井可控穿层压裂技术 可控穿层压裂优化设计方法 施工参数优化 施工规模优化 穿层控制措施 穿层保障措施 穿层压裂措施的的可行性研究 二、人工裂缝穿层压裂可行性研究 纵向跨度普遍在10～31m，整体厚度不大 储层发育为不同泥质含量的砂岩 油层与隔层地应力差一般0.7～2.0MPa 含油砂岩的单层厚度大部分在2m以内 葡萄花薄互层水力裂缝穿层可行性分析 泥岩隔层的厚度不均（0.5～9.0m），可能存在一些较厚的泥岩隔层不能被水力裂缝穿透 砂岩至泥岩，自然伽马值增大，导致岩石泊松比、断裂韧性增大，杨氏模量降低，水力裂缝高度、宽度扩展将受到影响 有利因素 不利因素 葡萄花储层物性分析 自然伽马-岩石力学关系曲线 泥岩隔层的泊松比大、弹性模量小，水力裂缝高度、宽度扩展将受到影响，高断裂韧性也会限制裂缝高度的扩展 葡萄花薄互层水力裂缝穿层总体可行，但需研究薄互层人工裂缝穿层机理，确定裂缝穿层规律与界限 葡萄花薄互层人工裂缝穿层压裂规律分析 针对葡萄花油藏多薄层发育特点，建立了砂泥岩薄互层穿层理论模型，为研究裂缝纵向延伸规律提供模拟平台 在储隔层剖面和施工参数不变情况下，随着隔层泥质含量增大，即隔层岩石应力、断裂韧性等增大，人工裂缝高度减小 葡萄花薄互层穿层模型（5个油层） 不同隔层含泥量的裂缝横截面形态 （下半部分） 在施工参数不变条件下，不同隔层厚度情况下的裂缝高度变化不大，但由于隔层厚度的增大，裂缝实际沟通油层的数量减少 3 5.24 6.8 4 21 3 5.02 6.5 3 17 5 4.74 6.5 2 13 沟通的油层数 净压力/MPa 半缝高/m 隔层厚度/m 总储层厚度/m 不同隔层厚度对压裂的影响 在储隔层条件不变情况下，提高施工排量，裂缝高度、宽度增大明显，而增大加砂浓度、施工规模，裂缝高度变化较小，缝宽增大明显 不同施工排量情况下裂缝横截面示意图 在相同条件下，从隔层起裂的裂缝由于裂缝中心处在隔层，其地应力较大使得其张开宽度较小，缝宽比从油层起裂缩小约13.2%，而井底压力增大16.9MPa 10.6 20.0 油层起裂 9.2 24.7 隔层起裂 缝宽（缝口处）/mm 缝高/m 射孔压裂位置 在不同的储隔层及施工参数条件下，人工裂缝纵向延伸状态不同，需要根据储层剖面、物性、水平井钻遇情况及施工能力等综合考虑，进行压裂优化设计，确保人工裂缝有效沟通多油层 隔层起裂和油层起裂的裂缝尺寸比较 人工裂缝穿层压裂储层判断标准 在葡萄花砂泥薄互层裂缝穿层规律认识基础上，结合裂缝形态监测技术，确定了人工裂缝穿层界限，为可控穿层压裂的有效实施提供了储层判断依据 隔层GR值 120 API 隔层、储层GR差值 70 API 隔层厚度 4.5 m 隔层与油层应力差 5 MPa 整体厚度23m 总层数9层 穿层压裂储层判断标准： 统计近三年施工的100多口井，依据人工裂缝穿层界限，具有穿层条件的施工井占87% N254-342井监测缝高解释结果 PI1 0.8m PI2 0.8m PI3 1.0m PI4 2.1m PI6 0.8m 裂缝有效高度22.5m 储层 厚度 GR 裂缝剖面测试结果 隔层GR180API，厚度5.4m，裂缝窄，长期生产能力差 隔层GR120API，裂缝向下