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[摘 要] 采用压力恢复曲线资料,探索压裂选层的定性选层、半定量选层技术,压裂井试井压力恢复曲线形态与压裂效果有较好的相关性,在选层时可利用压力恢复曲线资料,判断压裂井层的油气层信息,预测压裂效果。
[关键词] 试井解释 压力恢复曲线 压裂 选层
油气井压裂选井层是一项难度较大的复杂技术,一般凭经验或对地质资料的感性认识确定,随意性较大。为了更准确的选择压裂井层,必须加强选井的科学性,采用新的选井技术思路,动态和静态相结合、地质和工程相结合,提高压裂效果。
一、压裂选井基本原则
1、勘探评价井选井原则
(1)地质录井油气显示级别达到油浸以上,测井解释在含油致密层以上,具有一定厚度的油气显示层。
(2)经常规测试已获低产油流,压裂后可望获得工业油流(或成为发现井)的低渗透层。
2、开发井选井原则
(1)具有一定的单井控制含油面积、储量和生产能力,因储层物性差(或中高渗透性而局部岩性变差),采油井自然产能低,油藏(层)动用状况差的井层。
(2)由于钻采过程中的污染,地层产生伤害等原因,导致产能下降或储量动用程度差的井层。
(3)注水井因水质较差,造成污染伤害的井层或注水层位物性差、注水井注不进水而又需注水的井层。
(4)地层能量充足,注采对应好,保持一定压力水平的注采井。
3、胜坨油田选井原则:
⑴是储量大、连通好、开采状况差地区的油、水井(层)要对应压裂;
⑵是油层受到污染和堵塞的井(层)要压裂;
⑶是油井出油差的中、低渗透油层或高压、低产的中、低渗透油井(层)。
无论是勘探评价井还是开发井,均要求被压裂井层上下隔层厚度大于8m以上,保持一定的压力水平,而且施工井的固井质量要好,井筒完善程度高,压裂井距断层距离不小于压裂造缝半径。天然裂缝不发育,滤失量小。
二、试井资料定性指导压裂选井(层)
目前应用压力恢复曲线解决的问题主要有:
①推算油藏的地层参数,如流动系数、有效渗透率、导压系数等;
②应用有限关井时间推算出平均地层压力;
③推算井底附近的完善程度;
④指出地层中可能存在的岩性或流体性质的突然变化情况(如断层影响等)。
众所周知,压力恢复曲线形态是油气层渗流特性的缩影,虽然曲线形态千姿百态,各不相同,影响因素极其复杂,但理论上与产量Q、渗透率k、原始地层压力Pi、流压Pwf、油(气)层厚度h、流体性质、污染或改善程度等有关。给利用压力恢复曲线形态特点定性或半定量地指导压裂选层提供了依据。同时,由于试井获得油层信息量大,解释结果参数多,也为定量压裂选层奠定了基础。
利用压力恢复资料定性指导压裂选层方法,是将油层的测试曲线划分为三大类型十一种,如图1所示为I类实测曲线。
I类实测曲线开井流动曲线流压变化明显,表明流动过程有产出,关井压力高,恢复快,含油性好,表明地层能量供给较充足。其实测曲线类似“厂”字形,导数曲线驼峰中等,污染系数一般小于1。这样的储层压后效果明显,一般为压前须估的十几到几十倍,甚至上百倍。测试压力曲线可以进行定性、定量分析,外推地层压力可靠。
如图2所示为Ⅱ类实测曲线, Ⅱ类测试曲线为中低渗层。开井流动曲线稍有上升,表明地层产出少量液体,关井压力恢复速度在同等时间内较I类快,续流时间相对较短,反映储层传导性、孔渗能力较I类储层好,但直线段确定有时缺少唯一性。其半对数曲线呈弧线形上升,导数曲线驼峰小,压裂后效果不明显。
如图3所示为Ⅲ类实测曲线,Ⅲ类实测曲线为典型的高压特低渗特征曲线。地层以低渗透为主要明显特征,表现在曲线上其开井流动曲线乎直,流压变化小,产出能力差,测试过程大部分井段达不到工业油流标准;关井压力恢复缓慢,尽管适当延长开关井时间,也很难恢复到原始地层压力。这样的测试层反映了储层岩性致密,物性极差,储层深部没有能量,压力恢复过程中几乎全部用于克服物性差带来的阻力,通常没有改造的必要。
据此可定性指导压裂选层,其选压方法特点及压后效果预测见表1。
表1 利用试井资料定性指导压裂选层表
从表1中看出:I类型油层,可压裂;Ⅱ类油层,不可压裂,一般不增产,其中第3种增产幅度小,且衰减很快;Ⅲ类油层可选择压裂,压后有时小幅增产,有时无效。
三、试井压力恢复资料半定量指导压裂选层 (转第161页)(接第158页)以关井压力恢复曲线特征定性指导压裂选层对Ⅱ类油气层压后效果不确定,选层难度较大。为此,探索半定量地指导压裂选层的方法技术是有必要的。
2、方法使用
首先收集本地区(区块)或同层系的各拟压裂井层的试井压力恢复数据,用Saphir软件做出压力恢复曲线图,与压裂恢复曲线类型图对比,确定拟压裂层的压力恢复曲线类型,结合该压裂层的地层压力水平、含油饱和度、压裂层厚度、储层物性、油层的流动系数以及注采对应等因素,对照表1进行压裂层的优选。
例如:胜坨油田35016井,压裂前产液量27.6t/d,产油量8 t/d,含水70.9%,液面测不出,2008年12月22日采取压裂措施,压裂后产液量3.8t/d,产油量0.2t/d,含水91.8%,由于地层能量不足,导致2009年3月产液量恢复到压裂前的水平。
四、结论及建议
1、压裂井压力恢复曲线形态反映了地层属性与油层特征参数的密切关系,可以作为压裂井选层的依据。I类曲线油层渗透性好,地层能量较充足,压后增油幅度较大;Ⅱ类曲线油层渗透性一般,地层能量不足,压后增油幅度较小;Ⅲ类曲线油层渗透性差,地层能量衰竭,压后增油效果差。
2、在选井时利用压力恢复资料,判断压裂井层的油气层信息,可以减少压裂选井的盲目性,提高压裂的成功率。因此,在今后对油气井压裂选层时,除采用常规选井选层原则外,应重视对现有压力恢复资料的分析应用。
3、建议对于准备采取压裂措施的井,在压裂前对改井进行压力恢复测试,为压裂选井选层提供充分资料。 ■
[关键词] 试井解释 压力恢复曲线 压裂 选层
油气井压裂选井层是一项难度较大的复杂技术,一般凭经验或对地质资料的感性认识确定,随意性较大。为了更准确的选择压裂井层,必须加强选井的科学性,采用新的选井技术思路,动态和静态相结合、地质和工程相结合,提高压裂效果。
一、压裂选井基本原则
1、勘探评价井选井原则
(1)地质录井油气显示级别达到油浸以上,测井解释在含油致密层以上,具有一定厚度的油气显示层。
(2)经常规测试已获低产油流,压裂后可望获得工业油流(或成为发现井)的低渗透层。
2、开发井选井原则
(1)具有一定的单井控制含油面积、储量和生产能力,因储层物性差(或中高渗透性而局部岩性变差),采油井自然产能低,油藏(层)动用状况差的井层。
(2)由于钻采过程中的污染,地层产生伤害等原因,导致产能下降或储量动用程度差的井层。
(3)注水井因水质较差,造成污染伤害的井层或注水层位物性差、注水井注不进水而又需注水的井层。
(4)地层能量充足,注采对应好,保持一定压力水平的注采井。
3、胜坨油田选井原则:
⑴是储量大、连通好、开采状况差地区的油、水井(层)要对应压裂;
⑵是油层受到污染和堵塞的井(层)要压裂;
⑶是油井出油差的中、低渗透油层或高压、低产的中、低渗透油井(层)。
无论是勘探评价井还是开发井,均要求被压裂井层上下隔层厚度大于8m以上,保持一定的压力水平,而且施工井的固井质量要好,井筒完善程度高,压裂井距断层距离不小于压裂造缝半径。天然裂缝不发育,滤失量小。
二、试井资料定性指导压裂选井(层)
目前应用压力恢复曲线解决的问题主要有:
①推算油藏的地层参数,如流动系数、有效渗透率、导压系数等;
②应用有限关井时间推算出平均地层压力;
③推算井底附近的完善程度;
④指出地层中可能存在的岩性或流体性质的突然变化情况(如断层影响等)。
众所周知,压力恢复曲线形态是油气层渗流特性的缩影,虽然曲线形态千姿百态,各不相同,影响因素极其复杂,但理论上与产量Q、渗透率k、原始地层压力Pi、流压Pwf、油(气)层厚度h、流体性质、污染或改善程度等有关。给利用压力恢复曲线形态特点定性或半定量地指导压裂选层提供了依据。同时,由于试井获得油层信息量大,解释结果参数多,也为定量压裂选层奠定了基础。
利用压力恢复资料定性指导压裂选层方法,是将油层的测试曲线划分为三大类型十一种,如图1所示为I类实测曲线。
I类实测曲线开井流动曲线流压变化明显,表明流动过程有产出,关井压力高,恢复快,含油性好,表明地层能量供给较充足。其实测曲线类似“厂”字形,导数曲线驼峰中等,污染系数一般小于1。这样的储层压后效果明显,一般为压前须估的十几到几十倍,甚至上百倍。测试压力曲线可以进行定性、定量分析,外推地层压力可靠。
如图2所示为Ⅱ类实测曲线, Ⅱ类测试曲线为中低渗层。开井流动曲线稍有上升,表明地层产出少量液体,关井压力恢复速度在同等时间内较I类快,续流时间相对较短,反映储层传导性、孔渗能力较I类储层好,但直线段确定有时缺少唯一性。其半对数曲线呈弧线形上升,导数曲线驼峰小,压裂后效果不明显。
如图3所示为Ⅲ类实测曲线,Ⅲ类实测曲线为典型的高压特低渗特征曲线。地层以低渗透为主要明显特征,表现在曲线上其开井流动曲线乎直,流压变化小,产出能力差,测试过程大部分井段达不到工业油流标准;关井压力恢复缓慢,尽管适当延长开关井时间,也很难恢复到原始地层压力。这样的测试层反映了储层岩性致密,物性极差,储层深部没有能量,压力恢复过程中几乎全部用于克服物性差带来的阻力,通常没有改造的必要。
据此可定性指导压裂选层,其选压方法特点及压后效果预测见表1。
表1 利用试井资料定性指导压裂选层表
从表1中看出:I类型油层,可压裂;Ⅱ类油层,不可压裂,一般不增产,其中第3种增产幅度小,且衰减很快;Ⅲ类油层可选择压裂,压后有时小幅增产,有时无效。
三、试井压力恢复资料半定量指导压裂选层 (转第161页)(接第158页)以关井压力恢复曲线特征定性指导压裂选层对Ⅱ类油气层压后效果不确定,选层难度较大。为此,探索半定量地指导压裂选层的方法技术是有必要的。
2、方法使用
首先收集本地区(区块)或同层系的各拟压裂井层的试井压力恢复数据,用Saphir软件做出压力恢复曲线图,与压裂恢复曲线类型图对比,确定拟压裂层的压力恢复曲线类型,结合该压裂层的地层压力水平、含油饱和度、压裂层厚度、储层物性、油层的流动系数以及注采对应等因素,对照表1进行压裂层的优选。
例如:胜坨油田35016井,压裂前产液量27.6t/d,产油量8 t/d,含水70.9%,液面测不出,2008年12月22日采取压裂措施,压裂后产液量3.8t/d,产油量0.2t/d,含水91.8%,由于地层能量不足,导致2009年3月产液量恢复到压裂前的水平。
四、结论及建议
1、压裂井压力恢复曲线形态反映了地层属性与油层特征参数的密切关系,可以作为压裂井选层的依据。I类曲线油层渗透性好,地层能量较充足,压后增油幅度较大;Ⅱ类曲线油层渗透性一般,地层能量不足,压后增油幅度较小;Ⅲ类曲线油层渗透性差,地层能量衰竭,压后增油效果差。
2、在选井时利用压力恢复资料,判断压裂井层的油气层信息,可以减少压裂选井的盲目性,提高压裂的成功率。因此,在今后对油气井压裂选层时,除采用常规选井选层原则外,应重视对现有压力恢复资料的分析应用。
3、建议对于准备采取压裂措施的井,在压裂前对改井进行压力恢复测试,为压裂选井选层提供充分资料。 ■