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摘 要:压裂是通过水力使油气层产生裂缝,加入石英砂等支撑剂充填裂缝,从而达到提高油气层渗透率,增加油井产量或注水井注水量的目的。延长油田东部油区属于低渗-特低渗浅层油藏,压裂是该地区获得工业油流的主要技术措施之一。油井压裂效果包括造缝状况,压裂后产量情况和经济效益。本文通过分析多口油井的压裂情况及生产状况,总结出该地区油井压裂效果的影响因素以及增产效果的影响因素。
关键词:油井压裂 地层因素 增产效果
常规压裂是延长油田东部低渗透浅层油藏获得工业油流的主要手段。该区域的压裂工艺发展经历了小药量炸点选择性挤水压裂技术、清水加砂压裂技术、冻胶液压裂技术等,效果显著,使原来无效区及无效油层都成了高产区。目前,冻胶液压裂技术是延长油田最主要的产能措施之一。
一、影响压裂效果的主要因素
1.地层条件
地层物性的好坏是压裂选井主要依据之一。油井压裂效果受地层因素影响明显。影响压裂效果的地层因素有:温度、岩石密度、地层含水率、压力、孔隙度、渗透率等。破压低、渗透率高的地层压裂成功率高。地层密度大、孔隙度小、泥质含量高、渗透性差的地层,出现压裂失败的几率高。地层密度大的地层破裂压裂高,会出现压不开的情况。孔隙度小、泥质含量高、渗透率差的地层压裂液在进入地层后渗流速度慢,会短时间内在进井筒的地层形成高压,虽然注入最大压力大于地层破裂压力,但是由于它作用于地层的面积小,高压在地层中延伸的距离短,还是不能使地层破裂,也会出现地层压不开的情况。就算在近井筒的地层形成的高压能将地层压开,但是由于渗透率低,压裂液进入地层后渗流速度慢,降低了携砂液携砂能力,加砂效果也不好。
2.射孔作业
常规压裂中,射孔作业是压裂的前提,射孔效果的好坏直接影响到压裂效果。射孔弹型号不同爆炸的产生孔径、穿透深度不一样,所以射孔弹的选取也会影响压裂效果。由于井下储层物性的非均质性,和射孔弹爆炸效果不确定性,相同型号射孔弹产生的孔径、穿透深度也不会相同,射孔弹在有效穿透范围内,孔径的大小是不规则的。孔径大小影响压裂液的流动速度,进而影响压力传导,孔径不规则会产生节流现象,导致压力达不到破裂压力,出现压不开地层的现象。
3.压裂施工
压裂液、砂比、现场操作、压裂事故等因素也会影响压裂效果。砂比过大、携砂液不合格、泵压不够等情况会造成砂堵、沉砂。操作不规范、压裂事故等都会直接导致压裂失败。
二、影响油井压裂增产效果的主要因素
增產效果与油层厚度、油层含水、原始地层压力、流动地层压力、裂缝导流能力、地层渗透率、井筒半径、地层系数、裂缝方向等有关。
其他条件形同的情况下油层厚度越大,增产效果越好;压裂后渗透率越高,增产效果越好;原始地层压力及流动压力越高,增产效果越好;油层含水率越低,增产效果越好。
三、压裂井实际应用效果分析
选取延长油田东部油区低渗透油藏420口压裂油井效果对比和压裂后增产效果对比分析。
420口压裂油井中压裂失败29口井(其中未破压21口,加砂不成功2口,坐封失败6口),加砂量未达到设计要求24口井。对比井中,压裂失败的井大部分出现在长4+5、长6层的压裂施工中,长2层压裂失败只有2口井。分布区域也有明显特征,集中出现在几个区块的有18口井,分散出现在各区块中有11口井。
加砂30m3以上的3口井,加砂20-30m3的110口井,10-20m3的190口井,10m3以下的64口井。加砂量小于10m3的全部为长2层压裂井,大于10m3的为长4+5、长6层压裂井。
分析以上特征,能明显看出压裂效果很大程度上受地层因素的影响。压裂失败和不能达到设计加砂量的井大多出现在物性较差的长4+5、长6压裂井中。从压裂施工现场收集的失败原因总结以后有如下几种:(1)压裂砂比过大,造成携砂液携砂能力降低,堆积在井筒附近,无法进入地层深处。(2)受射孔作业影响,射孔段未完全射开,未形成通道,造成吃砂能力不足。(3)地层滤失系数过大,造成裂缝端部脱砂,导致砂堵、沉砂。(4)洗井不彻底,井底有沉砂造成砂堵。(5)井口刺漏、机械坐封失败等事故影响。
四、压裂增产效果分析
油井压裂增产效果的评价主要分为初周(或初月)日增油评价和累计增油评价。
1.初产效果评价
用作评价的391口压裂成功的井中,压裂投产后含水率小于50%的井149口,含水率50-80%的井209口,含水率大于80%的井35口。初周日产油大于5t的井196口,1-5t的井183口,小于1t的井12口。
初周日产大于5t的196口井中,175口井油层厚度大于7米,小于1t的12口井中有2口井油层厚度大于7米,但是含水率高于90%。高产井主要分布在长2压裂井和长4+5、长6含水较低的压裂井中,低产井主要分布在长4+5、长6高含水压裂油井中。而延长东部油区的特点正是长2油层渗透率大于长4+5、长6油层。
压裂投产后的高产油井(初周日油产5-20t)还出现在有裂缝发育的区域,但是递减快。
分析以上特征,能看出油井压裂后产能受油层厚度和含水率影响较大。一定程度上也受地层系数影响。
2.累计增油效果评价
选取的420口全部为压裂投产井,压裂之前不能获得工业油流。如果采用压裂工艺,油藏采出程度为0。很明显在该区域压裂能够有效的提高油藏(油层)采出程度。
五、结论
1.延长油田东部油区低渗透油藏压裂施工效果受地层条件影响较大,在储层物性好长2的油层或物性好的区域压裂成功率高。
2.压裂增油效果也受地层条件影响,厚度越大压裂增油效果越明显。产油量还和地层含水有关,油层厚度相同地层,含水率越高,压裂增油量小。
3.天然裂缝能直接影响压裂油井的产能,存在天然裂缝的区域压裂投产后出产高于裂缝不发育区域,但是递减快。
4.压裂工艺能够有效的提高延长油田东部低渗透油藏原油采出程度。
参考文献
[1]关洁 马春芳.油井压裂效果分析.黑龙江:科技信息,2011:21.
[2]杨连如.水力压裂技术在延长油田的应用与认识.延安:内蒙古石油化工,2010:110-111.
[3]陈平等.钻井与完井工程.北京:石油工业出版社,2005:306-318.
关键词:油井压裂 地层因素 增产效果
常规压裂是延长油田东部低渗透浅层油藏获得工业油流的主要手段。该区域的压裂工艺发展经历了小药量炸点选择性挤水压裂技术、清水加砂压裂技术、冻胶液压裂技术等,效果显著,使原来无效区及无效油层都成了高产区。目前,冻胶液压裂技术是延长油田最主要的产能措施之一。
一、影响压裂效果的主要因素
1.地层条件
地层物性的好坏是压裂选井主要依据之一。油井压裂效果受地层因素影响明显。影响压裂效果的地层因素有:温度、岩石密度、地层含水率、压力、孔隙度、渗透率等。破压低、渗透率高的地层压裂成功率高。地层密度大、孔隙度小、泥质含量高、渗透性差的地层,出现压裂失败的几率高。地层密度大的地层破裂压裂高,会出现压不开的情况。孔隙度小、泥质含量高、渗透率差的地层压裂液在进入地层后渗流速度慢,会短时间内在进井筒的地层形成高压,虽然注入最大压力大于地层破裂压力,但是由于它作用于地层的面积小,高压在地层中延伸的距离短,还是不能使地层破裂,也会出现地层压不开的情况。就算在近井筒的地层形成的高压能将地层压开,但是由于渗透率低,压裂液进入地层后渗流速度慢,降低了携砂液携砂能力,加砂效果也不好。
2.射孔作业
常规压裂中,射孔作业是压裂的前提,射孔效果的好坏直接影响到压裂效果。射孔弹型号不同爆炸的产生孔径、穿透深度不一样,所以射孔弹的选取也会影响压裂效果。由于井下储层物性的非均质性,和射孔弹爆炸效果不确定性,相同型号射孔弹产生的孔径、穿透深度也不会相同,射孔弹在有效穿透范围内,孔径的大小是不规则的。孔径大小影响压裂液的流动速度,进而影响压力传导,孔径不规则会产生节流现象,导致压力达不到破裂压力,出现压不开地层的现象。
3.压裂施工
压裂液、砂比、现场操作、压裂事故等因素也会影响压裂效果。砂比过大、携砂液不合格、泵压不够等情况会造成砂堵、沉砂。操作不规范、压裂事故等都会直接导致压裂失败。
二、影响油井压裂增产效果的主要因素
增產效果与油层厚度、油层含水、原始地层压力、流动地层压力、裂缝导流能力、地层渗透率、井筒半径、地层系数、裂缝方向等有关。
其他条件形同的情况下油层厚度越大,增产效果越好;压裂后渗透率越高,增产效果越好;原始地层压力及流动压力越高,增产效果越好;油层含水率越低,增产效果越好。
三、压裂井实际应用效果分析
选取延长油田东部油区低渗透油藏420口压裂油井效果对比和压裂后增产效果对比分析。
420口压裂油井中压裂失败29口井(其中未破压21口,加砂不成功2口,坐封失败6口),加砂量未达到设计要求24口井。对比井中,压裂失败的井大部分出现在长4+5、长6层的压裂施工中,长2层压裂失败只有2口井。分布区域也有明显特征,集中出现在几个区块的有18口井,分散出现在各区块中有11口井。
加砂30m3以上的3口井,加砂20-30m3的110口井,10-20m3的190口井,10m3以下的64口井。加砂量小于10m3的全部为长2层压裂井,大于10m3的为长4+5、长6层压裂井。
分析以上特征,能明显看出压裂效果很大程度上受地层因素的影响。压裂失败和不能达到设计加砂量的井大多出现在物性较差的长4+5、长6压裂井中。从压裂施工现场收集的失败原因总结以后有如下几种:(1)压裂砂比过大,造成携砂液携砂能力降低,堆积在井筒附近,无法进入地层深处。(2)受射孔作业影响,射孔段未完全射开,未形成通道,造成吃砂能力不足。(3)地层滤失系数过大,造成裂缝端部脱砂,导致砂堵、沉砂。(4)洗井不彻底,井底有沉砂造成砂堵。(5)井口刺漏、机械坐封失败等事故影响。
四、压裂增产效果分析
油井压裂增产效果的评价主要分为初周(或初月)日增油评价和累计增油评价。
1.初产效果评价
用作评价的391口压裂成功的井中,压裂投产后含水率小于50%的井149口,含水率50-80%的井209口,含水率大于80%的井35口。初周日产油大于5t的井196口,1-5t的井183口,小于1t的井12口。
初周日产大于5t的196口井中,175口井油层厚度大于7米,小于1t的12口井中有2口井油层厚度大于7米,但是含水率高于90%。高产井主要分布在长2压裂井和长4+5、长6含水较低的压裂井中,低产井主要分布在长4+5、长6高含水压裂油井中。而延长东部油区的特点正是长2油层渗透率大于长4+5、长6油层。
压裂投产后的高产油井(初周日油产5-20t)还出现在有裂缝发育的区域,但是递减快。
分析以上特征,能看出油井压裂后产能受油层厚度和含水率影响较大。一定程度上也受地层系数影响。
2.累计增油效果评价
选取的420口全部为压裂投产井,压裂之前不能获得工业油流。如果采用压裂工艺,油藏采出程度为0。很明显在该区域压裂能够有效的提高油藏(油层)采出程度。
五、结论
1.延长油田东部油区低渗透油藏压裂施工效果受地层条件影响较大,在储层物性好长2的油层或物性好的区域压裂成功率高。
2.压裂增油效果也受地层条件影响,厚度越大压裂增油效果越明显。产油量还和地层含水有关,油层厚度相同地层,含水率越高,压裂增油量小。
3.天然裂缝能直接影响压裂油井的产能,存在天然裂缝的区域压裂投产后出产高于裂缝不发育区域,但是递减快。
4.压裂工艺能够有效的提高延长油田东部低渗透油藏原油采出程度。
参考文献
[1]关洁 马春芳.油井压裂效果分析.黑龙江:科技信息,2011:21.
[2]杨连如.水力压裂技术在延长油田的应用与认识.延安:内蒙古石油化工,2010:110-111.
[3]陈平等.钻井与完井工程.北京:石油工业出版社,2005:306-318.