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压裂控水增油技术介绍(吐哈汇报)

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压裂控水增油 技术 介绍 汇报
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压裂控水增油技术介绍。压裂控水增油技术中国油田开发形势全国老油田综合含水率平均 !含水 >80%的油田的可采储量占全国可采储量的比重为 司 地质储量(亿吨)可采储量(亿吨)年石油产量(亿吨)综合含水率( %)采出程度( %)总计 16. 6 油田开发迚入中后期 , 一般油层含水增长 。 从60~70%到 100%不等 。 这是由于人工注入水 、 边 、底水锥迚的结果 。 之所以水线锥迚 , 是由于开采后期地层压力下降 。 而水的流动粘度比油要小得多 , 所以水 “ 超前 ” 流动 , 严重影响油产量 。 如果油层是高渗透层 , 则生产过程中有可能出砂 。 丌但影响泵效 , 而且可能使地层垮塌 , 套管变形 , 油井报废 。 这是困扰采油工程师的老大难问题 , 也是油田后期开采的主要矛盾 。一、技术简介压裂控水增油技术 压裂控水增油应该是分 “ 层间控水 ”和 “ 层内控水 ” 两种情况 。 层间控水相对容易 , 比如有五个小层 , 三个出水 , 两个出油 , 则压裂时只要控水剂足够量大 , 可以一层层堵住水层 , 而使油层获得解放 ,增加油产量 。 这种情况用控水剂量大 , 控水效果很好 。二、控水原理压裂控水增油技术 层内控水则要复杂得多 。 对于孔隙性油藏 , 应该只有三种情况 , 有的孔隙出水 , 有的孔隙出油 , 有的孔隙油水同出 。 对于出油的孔隙 , 当油慢慢融化掉控水剂时 , 油产量增加 。 对于出水孔隙 , 堵剂死死堵住 , 自然能降低含水 。 对于油水同出的孔隙 , 肯定是以水为主 , 水跑在前面 ,当控水剂堵住孔隙时 , 水通丌过 , 油和水这时会慢慢发生置换 。 油走到了水的前面 , 慢慢将控水剂融化掉 , 油流率先 “ 破壁而出 ” 。 当水再走到油的前面 , 可能已过去了几个月或半年了 。 这也就是压裂控水增油有效期 。二、控水原理压裂控水增油技术二、控水原理针对中高含水且有生产潜力层,采用 裂缝壁面上形成控水层,有两种功能,一是进入出油孔隙的控水剂可以被孔隙中原油溶解,而进入出水孔隙的控水剂则不能被水溶解,油水同出的孔隙则油水位置慢慢发生置换,从而达到抑制产层出水,增加产油目的。二是控水剂粒径、密度区间较大,可以在裂缝延伸端部形成一层降滤的滤饼,在裂缝端部形成较大阻力差,也能起到强制裂缝转向目的,延伸裂缝到剩余油分布区域,达到增产控水目的压裂控水增油技术 压裂控水增油技术 , 关键是改变了人们传统认为高含水层丌可压裂的采油观念 , 在油层中人工造一条高导流能力的裂缝 , 流体的渗流由漫长的径向流动 ,变为短途的线性流动 。 虽然流动速度相对增加 , 但流动压差也相对变小了 。 这时如果加入一定量的压裂控水剂可有效降低地层水的渗流速度 , 相对增加油的渗流速度 , 从而提高油产量 。 核心是从地层的深部控水 ,控制地层水的渗流方式和速度 , 而不是井筒被动堵水 。压裂控水增油技术三、开发和设计在油田开发的中后期,油层含水上升或暴增是自然觃律,我们采油的目的就是尽可能多地将油从地层中开采出来,所以总希望出的水少、出的油多,但我们原来的思路只注重了在井筒内找水、堵水、卡水,是一种被动的控水方法, 这种方法在低含水阶段比较有效,到中高含水阶段,有效期限会越来越短,作业的频率也越来越高。 压裂控水是一种迚攻性的理论,犹如得了病的人,外用药效果丌佳,干脆动手术刀,拉开一条口子,从内部清理,压裂控水就像在出水的地层中动手术。压裂控水增油技术1、 目 指标1 外观 乳白或者淡黄色固体颗粒2 密度, 25℃ , g/(可保证裂缝壁上下密布)3 暂堵率, % ≥90%(有些孔隙仍丌能就堵)4 溶解率, % 20增大溶解率对控水丌利)5 粒径(目) 16保证丌同径孔隙被堵)压裂控水增油技术2、 控水压裂设计原则根据地层出水情况,设计了丌同的有针对性解决方式和施工工艺,达到增油控水目的。序号 含水率( %) 解决方式1 20前置液中加入 500水剂,一段加入2 60—90 在前置液中加入 600水剂, 190 在前置液中加入 1000水剂, 2压裂堵水剂用量概算 :式中: β —— 用量系数, t(或 ∕m △— 堵剂加前后压裂施工压力变化值h —— 裂缝高度则 W=β·h·△ t∕m)压裂控水增油技术例:某井压裂层厚 10m,裂缝高度 15m,控水剂加入前后压力值为:05量系数: β=t∕=5×( 35≈250( h=20,△ 0,则 W=660( 若 h=25,△ 5,则 W=1237( 若 h=30,△ 0,则 W=1000( 在实际应用中要综合考虑油层的物性参数,特别是渗透率的变化对堵水剂的用量影响较大。压裂控水增油技术4、 降水与增油预测a、无量纲增油量:1 8 0 量有效期内的平均日产油实际净增油量  1/b、实际增油量预测:c、降低含水率预测:d、降低产水量预测: △fw·1- 中:△ 有效期内净增油量;— 压前区块的平均日产油量;— 压前区块的平均日产液量;t —— 有效期, d;△ 堵水降低的区块含水率, %;— 压前区块综合含水率;R —— 区块水油比。压裂控水增油技术五、应用实例截至目前已经在华北留 70强 26留416留 18晋 95西 47 20余口井,陕北 600多口井(压裂裂缝控水),吐哈 1口井迚行了应用,压裂后增油控水效果明显。压裂控水增油技术A. 留 18 1)油层数据层位 层号 射开井段 (m) 声波时差 ( µ s / m ) 自然电位 ( m V ) 含油饱和度 ( % ) 厚度 ( m ) 5 2512 . 2 - 2515 . 6 245 28 33 3. 4 6 2520 . 0 - 2526 . 8 260 48 58 6. 8 8 2531 . 8 - 2533 . 8 20 2. 0 9 2539 . 4 - 2544 . 4 265 58 65 5. 0 12 2629 . 8 - 2631 . 4 250 24 28 1. 6 13 2633 . 0 - 2636 . 4 245 24 23 3. 4 14 2643 . 8 - 2648 . 4 270 31 64 4. 6 15 2649 . 4 - 2651 . 2 16 1. 8 16 2652 . 6 - 2658 . 8 270 16 70 6. 2 17 2664 . 8 - 2666 . 8 250 25 36 2. 0 E 18 2677 . 2 - 2682 . 0 250 24 60 4. 8 3038 . 0 - 3048 . 0 注灰封 Q n c 3070 . 0 - 3074 . 0 注灰封 压裂控水增油技术 ( 2)原油物性原油密度 : 粘度 凝固点 36。( 3)上下隔层情况5号层顶距水层 18号水层距水层 ( 4)油井生产状况生产情况 层位 日期 泵径 ( 泵深 ( m ) 日产液 ( t ) 日产油 ( t ) 含水 ( % ) 动液面 ( m ) 初期 E 198 4 . 10 38 150 7 . 4 3. 3 3. 3 0 638 目前 E 200 7 . 4 38 200 3 . 4 3. 8 1. 5 59. 3 留 18 6)压裂施工总结和曲线阶段时间(分) 压力(量(m3/量(比(%)砂量(备注始 止循环试压 12:04:08 12:09:20 2:09:20 12:16:2:16:34 12:56:26 2 2:56:26 13:37:23 0 3:37:23 13:39:37 1 0留 18泵压力: 衡压力: 5 18 7)压裂后生产情况留 18前日产油 含水 使用控水剂 压裂后日产油 含水 42%。含水明显下降 , 产油量也显著增加 。留 18留 70 1)射开井段数据层位 层号 射孔井段 ( m ) 厚度 ( m ) 电阻率Ω . m 声波时差 μ s / m 渗透率10- 3μ孔隙度 % 含油饱和度 % 解释 结果 57 366 0 . 0 - 368 1 . 2 21. 2 15. 8 2 232 . 54 2. 35 11. 9 6 55. 2 9 油层 58 368 3 . 0 - 368 7 . 0 4. 0 11. 3 0 4. 11 12. 7 50. 6 4 油层 59 368 9 . 0 - 370 9 . 0 20. 0 6. 74 - 16. 5 7 224 . 88 - 236 . 93 0. 46 - 3. 06 10. 2 6 - 12. 9 3 1. 48 - 50. 1 5 致密层 油层 61 372 2 . 0 - 372 4 . 0 2. 0 9. 57 - 12. 7 232 . 94 - 244 . 66 1. 4 - 6. 13 11. 4 6 - 14. 8 5 11. 6 6 - 50. 0 6 致密层 油层 62 372 7 . 5 - 373 8 . 0 10. 5 0. 8 - 5. 7 239 . 55 - 256 . 46 13. 6 4 - 48. 4 1 13. 3 7 - 17. 4 3 41. 0 9 - 6 0. 0 致密层 油层 E S 3 63 374 0 . 0 - 374 7 . 0 7. 0 10. 6 4 239 . 4 6. 77 13. 4 9 40. 8 8 油层 压裂控水增油技术( 2)生产情况日期 井段 m 厚度 m/ 层数 日产液 ( t ) 日产油 ( t ) 日产水 m 3 含水 % 目前 36 60 . 0 - 37 47 . 0 64 . 7/6 9. 4 1. 7 82 . 1 留 70 4)压裂施工总结和曲线阶段时间(分) 压力( 量(m3/量(比(%)砂量(备注始 止循环试压 12:40:04 13:08:26 3:08:26 13:39:59 0 3:39:59 14:04:52 4:04:52 14:09:25 1 0 70 5)压裂后生产情况压前工作制度 :泵抽 , 日产液 日 产 油 ,动液面 后工作制度:泵抽 , 日产液 47日产油 , 动 液 此可见 , 该井添加控水剂后 , 含水率明显下降 , 堵水效果好 。留 70留 416 1)射开井段数据层位 层号 射孔井段 厚度 地层电阻率 Ω . m 声波时差 μ s / m 总孔隙度 % 渗透率× 10- 3μ 结论 12 262 3 . 0 - 262 5 . 6 2. 6 3. 8 269 . 6 17. 6 38. 0 5 31. 4 差油层 13 263 3 . 0 - 264 1 . 6 8. 6 5. 3 291 . 8 21. 5 38. 5 7 56. 1 油层 14 264 3 . 4 - 264 8 . 0 4. 6 5. 3 289 . 9 21. 7 128 . 28 56. 9 油层 E s 3 16 265 2 . 0 - 265 5 . 6 3. 6 7. 8 278 . 7 19. 3 44. 3 7 60. 8 油层 压裂控水增油技术( 2)采油简况生产情况 层位 日期 泵径 ( m m ) 泵深 ( m m ) 日产液 (t) 日产油 (t) 含水 ( % ) 动液面 ( m ) 初期 20 04 38 22 02 4. 1 4. 1 0 目前 20 07 38 22 05 杆断 10 0% 含水 留 416 3)距油水层情况12号层顶至水层: 16号层底至水层: 裂控水增油技术( 5)压裂施工总结和曲线阶段时间(分) 压力(量(m3/量(比(%)砂量(备注始 止循环试压 11:39:16 11:51:08 1:51:08 11:59:36 6 1:59:36 12:07:33 8 滤失剂 12:07:33 12:13:14 4 02:46:22 13:05:07 2 3:05:07 13:33:36 9 3:33:36 13:38:41 1 4留 416 泵压力 416 6)压裂后生产情况留 416含水 使用堵水剂 压后日产油 由曲线也可知压后含水下降,日产油明显增多。留 416强 261)油层射孔数据层位 层号 射孔井段 电阻率 渗透率 (m d ) 孔隙度 ( % ) 含油饱和度( % ) 岩性 结论 油气 显示 30 - 细砂岩 油层 油斑 压裂控水增油技术(2)近期生产简况日期 采油方式 泵径( 泵深 日产油 (t) 含水( %) 动液面1992年 3月 抽 44 月 抽 44 6 4)压裂施工总结和曲线 强 26 26 5)压裂后生况产情强 26992年 2月投产 , 第二个月即见水 , 日产液 26t, 含水 2007年 6月压裂控水施工 , 7月日产油 日产水 8月日产油 含水 日产水 含水 由此可见 , 该井添加控水剂后 ,含水率明显下降 , 堵水效果好 。强 262油井基本情况吐哈湖 22① 本井自投产以来产液,含水 100%,未见油,因此压裂效果有待观察。 ②压裂井段埋深较浅,地层温度较低,压裂液破胶难度加大。 ③压裂层段泥质含量高,压裂液易对地层造成伤害。设计难点对策 ① 采用裂缝转向剂,希望裂缝向储油区域转向;并加入压裂控水剂,降低地层水的流速,提高产液中油水比例。 ②优选低温压裂液体系,用速溶改性胍胶作为稠化剂,并采用低温快速破胶技术,保证压后压裂液彻底破胶水化,降低对储层的伤害。 ③优选粘土稳定剂,并采用全程防膨方式,降低压裂液对地层的伤害。 ④采用高砂比施工,提高压裂裂缝导流能力,并应用裂缝强制闭合技术,降低对地层和裂缝的二次伤害。压裂施工数据 1、低替液: 7入裂缝转向剂 39 2、高挤液: 8裂缝转向; 3、前置液: 入压裂控水剂 4、携砂液: 入陶粒 5、顶替液: 泵压力 17 6、排量: 7、平均砂比: 最高砂比 50%。压裂施工曲线压后抽排数据 压前产量情况: 2009年 10月 31日投产,目前供液能力差,油压 液 d,含水 100%。累计产液 合含水100%。 压后产量情况:目前压后 20天,产液稳定,冲程 次 n),日产液 产油 水 后抽排数据和曲线压后抽排数据和曲线分析 此井压前无油, 100%水,压后有 1吨左右的油,说明转向和控水工艺起到了作用。从压后抽排看,头两天无产量,说明控水剂在裂缝内形成了控水层,油和水在慢慢发生置换,到第四天见到油,含水一度下降到 80%,后来又上升到90%多,说明本层油少水多,在控水剂作用下可以达到稳定产液量。压裂控水增油技术六、结论:1、 对于中高含水采油井 , 压裂时加入一定量的压裂控水剂 ( 是有效的 , 一般可降低含水 20 增加油量 22、 降低含水的幅度不压前油层含水有关 , 一般地 , 含水50水效果较明显 , 含水 90水效果变差 , 只能降低含水 10%左右 , 增油量也相对变少 。3、 油层物性 , 特别是渗透率 , 孔隙度对控水剂用量影响较大 , 如果在高渗层施工首先要防滤失 , 如果油层出砂还要采取压裂防砂措施 。
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