锦州油田特低渗储层水平井泥岩穿层压裂技术研究

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  摘 要:本文针对兴隆台地区锦州油田低孔特低渗储层的特点,通过采用水平井分段压裂技术开发,探索泥岩穿层压裂技术;研究泥岩压裂施工难点和针对性技术措施,通过一系列室内实验和研究,对提高压裂施工成功率和改善特低渗透储层压裂效果有显著作用。
  关键词:锦州油田;特低渗;水平井;泥岩压裂
  引言
  锦州油田未开发石油探明储量中,低渗-特低渗油藏占总储量的58%,已成为保证石油产量的重要潜力。由于特低渗油藏渗流半径小,经济极限井距小,单井产量低,采用直井井网经济效益较差。各种水平井开发配套技术应运而生,已成为低渗-特低渗油田有效的开采技术。
  一、储层概况
  锦州油田储层岩性以岩屑长石砂岩、含砾砂岩为主,属受构造控制的岩性油藏。纵向上含油层系单一集中,埋藏深度1750~2110m。低压常温油藏,压力系数0.68~0.73。孔隙度6~14%,有效渗透率(0.01~10)×10-3μm2。
  二、泥岩穿层压裂技术
  2.1物性特征
  锦州油田砂泥岩间互,主力油层间的隔层厚度变化大。从物性对比可知,泥岩比砂岩的声波时差低,自然伽马大,密度大,电阻率低。
  2.2岩石力学特征
  从岩石力学参数实验结果(表2)可以看出:锦州油区泥岩强度高于砂岩强度,泥岩段压裂改造难度更大;且砾岩、砂岩、泥岩等受构造运动影响,通常发育有天然缝,致使岩石强度具有较强的非均质性。
  锦州油田地层埋深浅,地应力变化不大,砂岩、泥岩上覆岩层压力相差较小。
  2.3技术措施
  通过物性特征和岩石力学特征等可以看出,泥岩压裂存在以下施工难点:塑性强,起裂困难,破裂压力高、施工压力高;闭合应力高,裂缝宽度小,加砂困难;泥岩膨胀运移,储层造成二次伤害。
  针对泥岩压裂施工难点,采取了以下针对性技术措施:进行小型压裂测试,了解泥岩起裂及裂缝延伸特征;前置液多级段塞,临界砂比探试;携砂液阶段采用基液段塞式加砂,降低砂堵风险;通过在现有压裂液配方中加强粘土防膨,達到了泥岩稳定性好的特点。
  通过室内研究与现场工艺相结合,锦州油田9口水平井分段压裂,6口井11段是泥岩起裂。平均每段加砂25m3,施工成功率81.8%。
  三、结论与认识
  1、锦州油田薄互储层泥岩段可压裂改造,且能有效沟通储层,降低了对水平井轨迹精度的要求。
  2、对短距离内地层倾角变化过大的储层,钻进过程中尽量保持轨迹平滑,再通过压裂改造沟通储层。
  3、泥岩强度高于砂岩强度,泥岩段压裂改造难度更大;泥岩段施工压力比砂岩段高,存在砂堵风险。
  参考文献:
  [1]J.L 吉德利等著,蒋阗 单文文等译. 水力压裂技术新发展[M],石油工业出版社,1995
  [2]王鸿勋 张士诚,水力压裂设计数值计算方法[M],石油工业出版社,1998
  [3]万仁溥 罗英俊主编,采油技术手册(下册),石油工业出版社,1998
  [4]万仁溥主编,采油工程手册[M],石油工业出版社,2000
  作者简介:
  金志学,(1979-),2004年毕业于西南石油大学自动化专业,现任工程师
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