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早期裂缝识别技术在低孔低渗油藏中的应用

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早期 裂缝 识别 技术 低孔低渗 油藏 中的 应用
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第27卷 第6期 大庆石油地质与开发P.G.O.D.D. 2008年12月 .69. 文章编号:1000008)06期裂缝识别技术在低孔低渗油藏中的应用 夏国朝 ,孔凡华 ,朱从军 (1.中国地质大学能源学院,北京100083;2.大港油田采油三厂,河北沧县061035; 3.大庆钻探工程公司地球物理勘探一公司,黑龙江大庆163357) 摘要:为了改善低孔低渗油藏的开发效果,通常对区块进行整体压裂,现场重视的是压裂之后产生的 好效果,而忽略了其产生的次生“灾害”和新矛盾。面对整体压裂之后产生的新矛盾,利用早期裂 缝识别技术,开展区块井网布局和注采方案的重新设计,达到了减缓区块产量递减和提高采收率的目 的。早期裂缝识别技术为“双低”油藏压裂后保持一个好的开发效果提供了技术支持。 关键词:裂缝;压裂;低孔;低渗;坳陷;注采方案 中图分类号:献标识码:B of in uo.,an—1.e 00083,. 61035,. 63357,n to of is in or of of of of he of ow”了提高“双低”油藏油井的产能及区块的采 收率,现场通常采用整体压裂技术_】。J,但该技术是 一把“双刃剑”,虽然能够提升单井的产量,但同时 也可产生油井产量递减快、注水水窜等许多新的问 题,影响了油田的稳产基础。如何及时地发现和解决 这些问题,一直是地质工作者们考虑的课题。本文力 图通过对黄骅坳陷王官屯油田官38.16断块低孔低渗 油藏开发历程的阐述,来说明在改善这类油藏开发效 果方面所进行的努力,希望能够为类似油藏的开发提 供一些参考。 官38.16断块位于黄骅坳陷王官屯油田控油断层 孔东断层的上升盘,其主要断裂系统和孔东断层方向 基金项目 收稿日期 作者简介 一致,东北西南走向,主要目的层为下第三系孔二4 油组,构造高点埋深2 180 m,幅度360 m。实测结 果表明,该区孔二4油组的平均孔隙度为10.5%, 平均渗透率值为11.8 X 10~ m ,属低孔低渗型油 藏。该区初期单井的自然产能在3~5 t/d,水井日注 水量40 m ,处于一种低速低效的开发状态。为此, 对该区进行了整体压裂,采用油水井对应压裂的方 式,使单井的自然产能在3~5 t/5 t// d,水井的日注水量由40 m 上升到80 m 效果非常 明显,但也暴露出新的矛盾。 面对整体压裂之后产生的新矛盾,利用早期裂缝 识别技术,能够很好地指导井网布局和注采方案调 2002年中国石油天然气股份有限公司科技攻关项目“低渗透油田高效开采配套技术”(2002分成果。 2007.12—27 夏国朝(1974一),男,在读博士,现从事油田滚动开发研究。 ·70· 大庆石油地质与开发P.G.0.D.D. 第27卷第6期 整。 1整体压裂后出现的矛盾 1.1整体压裂技术概念 整体压裂技术就是水力压裂技术研究由单井压裂 进展为低孔隙度低渗透率油藏整体压裂,是水力压裂 近期技术的重要发展 ]。单井压裂技术作为强化采 油措施,提出研究的主要目标是增加单井产量;而低 孔低渗油藏整体压裂技术研究所提出目标已不仅限于 提高采油速度范围,它将进一步研究如何与开发井网 优化组合以提高采收率,以及满足低孔低渗油藏最大 限度的获得经济开发的效果。 1.2压裂后出现的矛盾 1.2.1 产量递减快 压裂后油井初期有比较明显效果,出现液量和油 量上升情况,整个区块的开发水平也由初期的80 到136 t,但一个月后,产量就降到了102 t,整个 地层的产液量也出现了明显的下降趋势。 1.2.2水窜现象严重 该区初期部署井网时,没有考虑开发井网与压裂 后产生人工裂缝关系,导致随着注采井网的逐渐形 成,个别地区井网布局不合理,存在的注采矛盾日益 凸现,主要是由于水井压裂后,由于压裂裂缝的存 在,注水沿裂缝快速推进导致采油井暴性水淹。从2 个井组的生产情况就能够明显反映这一情况:注水井 官44—17井开始注水,官42一t/到3.2 t/d,含水从40%猛升到80%,这说明官 44一5井发生了水窜现象。 同样水窜现象也在官40—19井组发生,当官4O. 19井开始注水后,官40.17的产油量就从12 t/4 t/d,含水由不到20%升到60%以上。 从上面情况了解到,当采取整体压裂之后,虽然 一方面改善了油藏的开发效果,但是也带来了新的矛 盾,主要就是合理的井距及注采井网的问题 。为 了解决以上新出现的情况,在该区开展了早期裂缝识 别技术。 2早期裂缝识别技术的应用 2.1早期裂缝识别技术 早期裂缝识别技术是利用压裂施工中地层岩石破 裂产生的微地震波,测定裂缝方位及几何形状的一项 新技术。。 。针对上述情况,选取了2口注水井官40. 19和官44—17进行了早期裂缝识别技术的测试(图 1、2)。 由以上2口井的裂缝测试,可以得出以下结论: 删 ' 叠 ■ l '_ 南 图1官44一位.Ⅲ) 4—17 ● 固 南 图2官40一位:m) 0—19 断块西部官44—17井区,储层出现3条裂缝:① 北东15度缝、缝长约320 m;②北西20度缝、缝长 约280 m;③近似东西缝、缝长约150 m。 断块东部官40—19井区,储层也出现3条裂缝: ①北西56度缝、缝长约360 m,北西延伸100 东西缝;②近似东西缝、缝长约320 m;③近似南 北缝、缝长约200 m。总体上判断为,断块的主要缝 是2条北西缝和东西缝。 2.2早期裂缝识别技术的应用 2.2.1 调整井网布局 开发井网的布局是油藏开发成功与否的关键,开 发井网布局的基本原则为井网必须有效地控制油藏, 并能充分动用油藏储量,同时应减少钻井数,降低投 资成本,保持单井较高产量。 对于该油田,其井网布局应注意以下情况:裂缝 频率图统计表明,区块油藏中裂缝的走向主要集中在 北西20。一56。和东西等2个方位,在这2个方位布井 时,应该尽量将井距加大,后期部署的第二批井网沿 东西方向比其它方向多出50 m。 2008年12月 夏国朝等:早期裂缝识别技术在低孔低渗油藏中的应用 ·71· 2.2.2注采方案设计 在油田开发的不同阶段,在注水井中采用不同的 注水压力提高水驱效果,使与注水井相连裂缝开启, 提高注水井的注水能力,增大注水波及体积。在采油 井中,合理控制生产压差,使与采油井相连通的裂缝 系统处于张开状态,有利于油藏的充分开发。考虑2 种注采方案设计 。 : (1)注采井平行裂缝走向 当注水速度较小时,注入水首先进入孔隙系统驱 油,而不进入裂缝。从孔隙系统趋出的原油除一部分 通过孔隙系统本身运动外,主要驱向裂缝。当注入水 速度较大时,也就是注水量大,注水压力大时,注入 水则先进人裂缝和附近大孔隙,同时向裂缝两侧扩 展,不过,这很容易发生水窜现象,导致部分井产量 降低,含水上升很快。 (2)注采井垂直裂缝走向 注采井排列垂直裂缝时,在裂缝靠注入井一侧, 注入水首先沿主流线区域驱油,把油驱向裂缝,裂缝 同样起着集输原油作用。由于含油裂缝还起着阻挡水 流作用,于是就促使注入水向主流线两侧扩展,增大 了水的波及面积。 与注采井平行裂缝的布井方式相比,注采井垂直 裂缝的布井方式将使注入水的波及程度得到明显改 善。驱油效果在裂缝靠注入井一侧比靠生产井一侧要 好,尤其是靠近裂缝的区域采出程度要更好一些。 根据实测情况,在开发过程中,对个别的油水井 的注采井别进行了适当地调整,水井主要是垂直裂缝 走向排列 。 ,现场取得了明显的开发效果,多数 油井出现了油量上升,含水下降的情况。 3结论及建议 低孔低渗油藏可以通过整体压裂技术,改变储层 物性,提高油井单井的日产油量以及提高油藏的采收 率,使不具备经济开发的低孔低渗油藏获得工业应 用。要实施整体压裂技术区块,建议先钻水井,对注 水井实施压裂后,通过采用裂缝识别技术,分析出其 主要裂缝方向,再部署油井,油井最好部署垂直于裂 缝的方向,如果油井在裂缝带上,可以适当增加油水 井的距离。 参考文献: [1]裘怿楠,刘雨芬.低渗透砂岩油藏开发模式[M].北京:石油 工业出版社,1998. [2]李道品.低渗透油田开发[M].北京:石油工业出版社, [3]李敏,王柏郁,高新刚.区块整体压裂优化技术在探明储量评 价中的应用[J].大庆石油地质与开发,2005,24(5):68. 7O. [4]蒋阗,单文文.压裂压力的分析与应用[R].1989. [5]朱圣举.确定低渗透油藏合理井网密度和极限井网密度的新方法 [J].特种油气藏,1999,6(1):14.17. [6]王日才,王冠贵.地层倾角测井[M].北京:地质出版社, [7]杨涛,肖立国.榆树林油田优化压裂研究与实践[J].大庆 石油地质与开发,2003,22(3):72[8]肖洪伟,张力佳,鹿立卿,等.新站油田大401区块裂缝治理探 讨[J].大庆石油地质与开发,2006,25(4):68[9]周锡生,穆剑东,王文华,等.裂缝性低渗透砂岩油藏井网优化 设计[J].大庆石油地质与开发,2003,22(4):25.28. [1O]张威,梅冬,李敏,等.裂缝性低渗透油藏注采系统调 整技术研究[J].大庆石油地质与开发,2006,25(6):43- 46. [11]邓明胜,汪福成,迟田立.朝阳沟裂缝性低渗透油田井网适应 性研究[J].大庆石油地质与开发,2003,22(6):27[12]马立文,关云东,韩沛荣.裂缝性低渗透砂岩油田井网调整实 施与认识[J].大庆石油地质与开发,2000,19(3):l】[13]张力佳,肖洪伟,马东.裂缝型新肇油田注水开发特征研究 [J].大庆石油地质与开发,2005,24(6):54[14]胡勇,李允,王呜华,等.地层裂缝对低渗透油气藏开发 方式的影响[J].天然气工业,1997,17(2):3842. [15]陈国利,梁春秀,刘子良,等.裂缝和砂体方向性明显油藏注 采井网的优化[J].石油勘探与开发,2004,31(4):l】2— 115. [16]刘子良,魏兆胜,陈文龙,等.裂缝性低渗透砂岩油田合理注 采井网[J].石油勘探与开发,2003,30(4):8548. 编辑:邵宪志
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