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摘要:压裂工艺是油田生产中常用的工艺技术,油田使用压裂技术可以有效的提升产量,保证油田的稳定生产,对于提升油田的经济效益非常有帮助。但不同的油田地质条件不同,在应用压裂技术时,应当针对性的根据油田的地质条件和原油储备等因素制定工艺方案。而本文对油田压裂工艺的优化和其应用效果进行了研究。
关键词:油田;压裂工艺;优化
油田的压裂工艺种类较多,针对油井性质的不同,常采用不同的压裂工艺。针对老井,一般采用普通压裂、多裂缝压裂、选择性压裂等;对于新井,则应用限流压裂和细分控制压裂等。而不同的压裂技术在施工工艺上也有不同,目前我国的油田在应用压裂技术时,常因为油井的类型和施工工艺的影响导致压裂工艺的应用出现问题,因此研究压裂工艺的优化方案,对于提升我国油田的产量,确保我国的石油供应具有重要意义。
1压裂工艺的优化设计和应用
为对优化后的压裂工艺进行实际应用测试,针对延长油田低渗透储层,在部分采油厂进行了优化后的压裂工艺,同时对其产油量进行了测试。
1.2施工规模
1.1.1薄差储层加强施工改造
针对该油田中部分油井的薄差储层发育的特性,在原有的压裂工艺的基础上,我们对施工的规模进行了强化改造,改造的重点主要在穿透规模和加砂规模上,经过改造后的薄差储层中,砂体类型和穿透比为:河道砂13%-15%、主体薄砂15%-17%、非主体薄砂和表外储层17%-21%。
1.1.2明确重复压裂层位的改造需求
对于重复压裂层来说,若原先的层位是含水量较高的层位,则在改造时采用选择性压裂的方式,对层中含水量较高的部分进行临时封堵。
原压裂层位,该层位在长期的原油开采工作中存在效果变差的问题,且初期并为进行较为大幅的改造,通过对原压裂层位的分析,发现其尚剩余大量未开采的原油。因此在改造时,在原压裂工艺加砂的基础上再加砂3-4m3,确保改造后的压裂裂缝能够穿透原压裂裂缝,从而强化原压裂层位与连接水井的连通以强化其渗透作用,减缓其在原油采集过程中效果变差的趋势。
1.1.3加大查层检漏井和注入井的施工规模
对于查层检漏井,在改造时应当重视压裂的规模,对于受效较差的采出井,应当采取在含水回升初期进行压裂改造的方式,重视压裂前的施工措施和施工参数的改造,在实施压裂完毕后,对油井采取适当的保护措施,以确保压裂措施的效果。对于注入井,在压裂时应当强化压裂施工的规模,扩大裂缝的面积和深度,确保裂缝能够较好的穿过注入井,建立油井和水井之间的沟通,从而保证注入的效果。
1.1压裂层段
1.1.1根据油层状态和剩余油量选择压裂层段
在实行压裂工艺时,应当重视对油井的选择,一般来说,对于状态较差、出油率较低的井,应当适当的采用较强的压裂手段,确保油井的出油率。在优选压裂层段时,应重点选择满足以下条件的油井:
经过长时间采集,出油率逐渐下降,采集效率降低的井;
油气层中存在污染或堵塞,导致常规开采较为困难的油井;
注水施工存在困难或注水不生效,对出油率没有帮助的油井。
上述条件是优选压裂层段的油井特征,在实际选择时,应当结合油井的状态,通过分析油井的出油率变化曲线,判断常规采集该油井的困难程度,难度越大的油井越应当使用效果较强的压裂工艺。
1.1.2根据薄隔层压裂工艺细分压裂层段
薄隔层是指隔层厚度小于1.5m的层位,在对薄隔层进行施工时,应当细分压裂层段,以提升压裂工艺对薄隔层的施工效果。在对薄隔层进行压裂时,考虑到薄隔层的特点,应当将压裂层与上下隔层分离,防止薄隔层在较大压力的作用下出现窜层。
1.1优选压裂工艺
1.1.1发育较差的压储层加酸
压裂前加酸的施工方式适用于发育较差的压储层,加酸可以对压储层起到一定的腐蚀作用,降低压裂施工是所需的压裂,提升施工的成功率。经过对当地油井和压储层规模的探测,最终决定对砂岩厚度小于0.6m且有效厚度小于0.2m或是XYⅠ层以下含碳酸钙矿石较多的层和受污染严重,容易封堵的油井或压储层。
1.1.2小隔层和含油量较多的层段采用多裂缝压裂
对于隔层较小且数量较多的层段,一般无法使用细分压裂的方式,当层段中的含油量较多时,应当采用多裂缝压裂的施工方式,这种方式对于小且多的隔层来说,可以扩大裂缝的面积和深度,当层段周围有水井时,压裂施工可以强化层段与水井之间的连接,对于增加出油率有一定帮助。
2改造效果与分析
2.1压裂施工优化效果
对当地油田的45口油井进行了压裂施工的优化,在加砂量方面,单井的加砂量由原来的6m3增加到了平均9m3,而裂缝的穿透比则由原先的11.2%增加到了16.5%,以产油来看,实行改造后的压裂施工的油井每日平均产油量比原先增加了大约0.8t,在油井的有效期内累计增加采油量37t,按当前的油价计算,实行改造后的压裂工艺的油井可以带来多8.32萬元的利润。
2.2薄差层优化施工效果
选取当地油田的薄差层油井共计30口,我们对其中的23口油井采用了改造后的压裂施工,在实行改造前,薄差层油井的裂缝穿透率在13.4%,而改造后则达到了17.5%,薄层的加砂量增加了2.1m3,实行改造后的油井每日平均产油量必原先多了大约1.1t,在油井的有效期内共增采原油70t,按照当前的油价计算,油井平均增收为18.42万元。
2.3发育较差的压储层施工效果
当地油田中共有发育较差的压储层油井40口,均属于难以压开的油井,我们对其中20口井进行了加酸处理,在实行改造后,难压层在施工时均在1-2次的施工内被压开,施工效率比以往有了明显提升,降低了对发育较差的压储层油井的施工成本。
结论
本文对油井压裂工艺的优化方案和应用效果进行了研究,对薄差储层、复合采出井、薄隔层、发育较差的压储层和小隔层进行了压裂工艺的优化处理,实行处理后的油井采油量均有显著提升,可以为油田带来更多经济效益,希望在我国的油田建设中推广应用。
参考文献
[1]王海涛,蒋廷学,卞晓冰,等.深层页岩压裂工艺优化与现场试验[J].石油钻探技术,2016,44(2):76-81.
[2]喻鹏,杨延辉,朱庆忠,等.沁水盆地高阶煤层气压裂工艺反思与技术改进试验研究[J].中国煤层气,2015,12(1):21-26.
[3]刘建坤,蒋廷学,万有余,等.致密砂岩薄层压裂工艺技术研究及应用[J].岩性油气藏,2018,30(1):165-172.
关键词:油田;压裂工艺;优化
油田的压裂工艺种类较多,针对油井性质的不同,常采用不同的压裂工艺。针对老井,一般采用普通压裂、多裂缝压裂、选择性压裂等;对于新井,则应用限流压裂和细分控制压裂等。而不同的压裂技术在施工工艺上也有不同,目前我国的油田在应用压裂技术时,常因为油井的类型和施工工艺的影响导致压裂工艺的应用出现问题,因此研究压裂工艺的优化方案,对于提升我国油田的产量,确保我国的石油供应具有重要意义。
1压裂工艺的优化设计和应用
为对优化后的压裂工艺进行实际应用测试,针对延长油田低渗透储层,在部分采油厂进行了优化后的压裂工艺,同时对其产油量进行了测试。
1.2施工规模
1.1.1薄差储层加强施工改造
针对该油田中部分油井的薄差储层发育的特性,在原有的压裂工艺的基础上,我们对施工的规模进行了强化改造,改造的重点主要在穿透规模和加砂规模上,经过改造后的薄差储层中,砂体类型和穿透比为:河道砂13%-15%、主体薄砂15%-17%、非主体薄砂和表外储层17%-21%。
1.1.2明确重复压裂层位的改造需求
对于重复压裂层来说,若原先的层位是含水量较高的层位,则在改造时采用选择性压裂的方式,对层中含水量较高的部分进行临时封堵。
原压裂层位,该层位在长期的原油开采工作中存在效果变差的问题,且初期并为进行较为大幅的改造,通过对原压裂层位的分析,发现其尚剩余大量未开采的原油。因此在改造时,在原压裂工艺加砂的基础上再加砂3-4m3,确保改造后的压裂裂缝能够穿透原压裂裂缝,从而强化原压裂层位与连接水井的连通以强化其渗透作用,减缓其在原油采集过程中效果变差的趋势。
1.1.3加大查层检漏井和注入井的施工规模
对于查层检漏井,在改造时应当重视压裂的规模,对于受效较差的采出井,应当采取在含水回升初期进行压裂改造的方式,重视压裂前的施工措施和施工参数的改造,在实施压裂完毕后,对油井采取适当的保护措施,以确保压裂措施的效果。对于注入井,在压裂时应当强化压裂施工的规模,扩大裂缝的面积和深度,确保裂缝能够较好的穿过注入井,建立油井和水井之间的沟通,从而保证注入的效果。
1.1压裂层段
1.1.1根据油层状态和剩余油量选择压裂层段
在实行压裂工艺时,应当重视对油井的选择,一般来说,对于状态较差、出油率较低的井,应当适当的采用较强的压裂手段,确保油井的出油率。在优选压裂层段时,应重点选择满足以下条件的油井:
经过长时间采集,出油率逐渐下降,采集效率降低的井;
油气层中存在污染或堵塞,导致常规开采较为困难的油井;
注水施工存在困难或注水不生效,对出油率没有帮助的油井。
上述条件是优选压裂层段的油井特征,在实际选择时,应当结合油井的状态,通过分析油井的出油率变化曲线,判断常规采集该油井的困难程度,难度越大的油井越应当使用效果较强的压裂工艺。
1.1.2根据薄隔层压裂工艺细分压裂层段
薄隔层是指隔层厚度小于1.5m的层位,在对薄隔层进行施工时,应当细分压裂层段,以提升压裂工艺对薄隔层的施工效果。在对薄隔层进行压裂时,考虑到薄隔层的特点,应当将压裂层与上下隔层分离,防止薄隔层在较大压力的作用下出现窜层。
1.1优选压裂工艺
1.1.1发育较差的压储层加酸
压裂前加酸的施工方式适用于发育较差的压储层,加酸可以对压储层起到一定的腐蚀作用,降低压裂施工是所需的压裂,提升施工的成功率。经过对当地油井和压储层规模的探测,最终决定对砂岩厚度小于0.6m且有效厚度小于0.2m或是XYⅠ层以下含碳酸钙矿石较多的层和受污染严重,容易封堵的油井或压储层。
1.1.2小隔层和含油量较多的层段采用多裂缝压裂
对于隔层较小且数量较多的层段,一般无法使用细分压裂的方式,当层段中的含油量较多时,应当采用多裂缝压裂的施工方式,这种方式对于小且多的隔层来说,可以扩大裂缝的面积和深度,当层段周围有水井时,压裂施工可以强化层段与水井之间的连接,对于增加出油率有一定帮助。
2改造效果与分析
2.1压裂施工优化效果
对当地油田的45口油井进行了压裂施工的优化,在加砂量方面,单井的加砂量由原来的6m3增加到了平均9m3,而裂缝的穿透比则由原先的11.2%增加到了16.5%,以产油来看,实行改造后的压裂施工的油井每日平均产油量比原先增加了大约0.8t,在油井的有效期内累计增加采油量37t,按当前的油价计算,实行改造后的压裂工艺的油井可以带来多8.32萬元的利润。
2.2薄差层优化施工效果
选取当地油田的薄差层油井共计30口,我们对其中的23口油井采用了改造后的压裂施工,在实行改造前,薄差层油井的裂缝穿透率在13.4%,而改造后则达到了17.5%,薄层的加砂量增加了2.1m3,实行改造后的油井每日平均产油量必原先多了大约1.1t,在油井的有效期内共增采原油70t,按照当前的油价计算,油井平均增收为18.42万元。
2.3发育较差的压储层施工效果
当地油田中共有发育较差的压储层油井40口,均属于难以压开的油井,我们对其中20口井进行了加酸处理,在实行改造后,难压层在施工时均在1-2次的施工内被压开,施工效率比以往有了明显提升,降低了对发育较差的压储层油井的施工成本。
结论
本文对油井压裂工艺的优化方案和应用效果进行了研究,对薄差储层、复合采出井、薄隔层、发育较差的压储层和小隔层进行了压裂工艺的优化处理,实行处理后的油井采油量均有显著提升,可以为油田带来更多经济效益,希望在我国的油田建设中推广应用。
参考文献
[1]王海涛,蒋廷学,卞晓冰,等.深层页岩压裂工艺优化与现场试验[J].石油钻探技术,2016,44(2):76-81.
[2]喻鹏,杨延辉,朱庆忠,等.沁水盆地高阶煤层气压裂工艺反思与技术改进试验研究[J].中国煤层气,2015,12(1):21-26.
[3]刘建坤,蒋廷学,万有余,等.致密砂岩薄层压裂工艺技术研究及应用[J].岩性油气藏,2018,30(1):165-172.