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利用光纤DTS的有效性注入数据解释未固井多级水力压裂完井

SPE-153131-PA

InterpretingUncementedMultistageHydraulic-FracturingCompletionEffectivenessByUseofFiber-OpticDTSInjectionData

E.H.Holley,SPE,Pinnacle,AHalliburtonService;M.M.Molenaar,SPE,andE.Fidan,SPE,ShellCanadaLimited;andB.Banack,SPE,Pinnacle,AHalliburtonService

E.H.霍利，石油协会，高峰，一项哈里伯顿服务；M.M.莫勒纳，石油协会，费丹，石油协会，加拿大壳牌公司B.巴拉克

摘要：

致密气、低渗透油藏在有效完井和排采方面面临着巨大的挑战。以储层能够有效增产为目标，水平井裸眼封隔器完井可以进入整个水平段提供了一种经济高效的方法。与常规的套管井、固井和有限进入射孔完井相比，裸眼完井面临的挑战是理解和控制水力裂缝的几何形状、裂缝起裂点的数量和位置，以及压裂液流入储层近井（NWB）区域。

基于光纤的分布式温度传感（DTS）提供了一种识别、量化和评估近井区域裂缝几何形状、裂缝流体在这些大裸眼段中的分布以及整体增产效果的方法。当在水力压裂过程中使用机械隔离时，DTS还可以揭示层间隔离是否成功的问题。在这个特殊的案例研究中，在一个基础气区，通过使用压裂滑套进行膨胀封隔器段隔离，完成了一口侧向井。通过将压裂响应和裸眼测井特征与泵送和压后地层温度随时间回升期间的近井区域的DTS数据相结合，对完井增产效果和效率进行综合评估。

该评估的最终结果提高了对当前完井性能的认识，以便于优化该地区未来的裸眼完井项目。

前言

在处理北美盆地时，关于致密低渗透气藏的最佳完井方法往往存在争议。其中一个争论涉及裸眼封隔器与压裂滑套完井方法的可行性，以提高目标储层的长水平段有效性。支持这种完井方法的观点是，封隔器之间的大片区域暴露在处理液中，为压裂液和支撑剂进入目标储层提供了创造多个裂缝起裂点的机会。该方法的另一个优点是受近井区域流体摩擦约束的影响最小，例如射孔孔眼摩阻和或射孔通道引起的弯曲摩阻，因为生产套管或尾管没有固井。在没有先进的测量和诊断的情况下，试图验证压裂液的实际进入点以及存在多少个进入点是具有挑战性的，并且无法使用传统的压裂建模方法进行有效建模。

为了更好地了解近井区域裂缝的潜在复杂性，在水平井的整个长度范围内，沿着生产套管的外部连接了基于光纤的DTS电缆。在压裂过程中，该电缆有两个主要功能。第一个功能是在压裂过程中监测流体流动，确定进入储层的点，并评估沿900米水平段的7级段之间球座和裸眼封隔器的水力隔离效果。第二个目的是监测压裂完成后温度恢复到地层温度的速度。在热采分析的基础上，可以识别横流，确定流体进入储层的点，并可以近似地计算流入每个入口点的处理流体的量。综合测量和诊断有助于确定裂缝的位置和尺寸，这些裂缝很可能是沿着单个裸眼段形成的。

光纤电缆连接到生产套管的外部。电缆下入井中，每个接头处都有卡箍以固定电缆。膨胀封隔器在橡胶封隔器上有一个纵向凹槽，在钻台上使用专用工具打开，以便下入光纤电缆。压裂滑套也是专门设计的，以便光缆沿着滑套的长度下入并受到保护。在套管施工过程中，在电缆下入的地方，会对压裂套筒中的某些孔进行填空，从而减小了在泵送压裂作业时电缆被侵蚀的可能性。该部署在描述的案例研究。

在这个特殊的案例研究中，在第7阶段处理结束时发生了纤维断裂，这限制了我们诊断长期热恢复的能力。自从发表了类似的案例研究，强调了DTS在胶结页岩横向完井中的能力以来，人们对更好的电缆保护和改进的整体电缆设计进行了大量研究（霍利等.2010年）。电缆的安装与胶结完井非常相似，但解释略有不同。与观察射孔效果和管柱内的流动控制不同，DTS在裸眼案例研究中用于观察套管外的流动和膨胀封隔器的段间隔离效果。在这两种情况下，热恢复分析对于确定套管后是否存在裂缝非常重要。在我们的特定案例研究中，我们能够建立近井区域暴露于处理液的区域，通过压裂后的热采技术确定裸眼段内裂缝开始的位置，并将这些解释与裸眼测井结果进行比较。在进行本案例研究时。DTS询问器的采样率接近20秒，因此由于该完井的流量较高，因此不进行热示踪分析。值得提到的是，在本案例研究中，该地层的地质力学性质倾向于沟通天然裂缝网络，因此有可能创造一个裂缝之间沟通良好的改造体积，而不是使用其他方法独立创建离散平面型横向水力裂缝面。因此，除了监测前面提到的DTS数据之外，这种特殊分析的另一个目的是将这些信息与来自增产措施和全处理裸眼测井的水力压裂数据相结合。综合这