sf氣田水平井分段壓裂技術(shù)研究

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1、鉆采工藝2014年1月·50·DRILLING＆PR0DUCT10NTECHNOLOGYJan．20l4SF氣田水平井分段壓裂技術(shù)研究常勇軍，嚴(yán)煥榕，刁素，黃禹忠，栗鐵峰(1西南石油大學(xué)2中國(guó)石化西南油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院3中國(guó)石化西南油氣分公司工程技術(shù)研究院4中國(guó)石化西南油氣分公司)常勇軍等．sF氣田水平井分段壓裂技術(shù)研究．鉆采工藝，2014，37(1)：50—51，64摘要：SF氣田蓬萊鎮(zhèn)組氣藏水平井分段壓后平均測(cè)試產(chǎn)量為1．23×10m／d，投產(chǎn)率僅46％，個(gè)別井出砂嚴(yán)重堵塞油管，且平均返排率為58．2％，未達(dá)到預(yù)期開(kāi)發(fā)效果。針對(duì)這

2、種情況，亟待深入分析原因，通過(guò)深化儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)和實(shí)驗(yàn)研究，認(rèn)為儲(chǔ)層多為砂泥巖互層，非均質(zhì)性嚴(yán)重，采用均質(zhì)模型進(jìn)行裂縫間距優(yōu)化不盡合理；儲(chǔ)層存在中等水敏、較強(qiáng)的水鎖傷害導(dǎo)致常規(guī)壓裂液儲(chǔ)層適應(yīng)性差；水平井分段壓裂施工時(shí)間長(zhǎng)、分段破膠難度大、返排制度不完善是該氣田水平井壓后產(chǎn)量低、返排效果不理想的主要原因。為此，提出開(kāi)展水平井液氮伴注、纖維防砂優(yōu)化、研究各段壓后儲(chǔ)層增能情況，制定水平井合理的返排制度，在提高返排速率的同時(shí)達(dá)到防止支撐劑回流，降低儲(chǔ)層傷害和安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。關(guān)鍵詞：致密氣藏；水鎖；水平井；分段壓裂；裂縫間距優(yōu)化；返排制度DOI：10．39

3、69／J．ISSN．1006—768X．2014．01．15sF氣田蓬萊鎮(zhèn)組氣藏屬于中一低孔、低滲透致發(fā)育。因此，氣藏在縱向、橫向上均具有很強(qiáng)的非均密砂巖氣藏，前期直井開(kāi)發(fā)平均測(cè)試產(chǎn)能0．73X質(zhì)性。10m／d，投產(chǎn)率為32％。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，水I．1水平井縫間距優(yōu)化分析平井分段壓裂是開(kāi)發(fā)致密氣藏的有效手段，但該氣氣藏水平井平均單井砂巖鉆遇率為80％，且有藏儲(chǔ)層特征復(fù)雜，13口水平井分段壓后平均測(cè)試產(chǎn)效儲(chǔ)層鉆遇率僅為30％，通常為砂泥巖互層，前期量為1．23×10m／d，投產(chǎn)率僅46％，個(gè)別井出砂采用基于“橢圓理論”的均質(zhì)模型優(yōu)化裂縫間

4、嚴(yán)重堵塞油管，且平均返排率58．2％，未達(dá)到預(yù)期距¨J，未考慮儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，從而造成砂泥巖互開(kāi)發(fā)效果。針對(duì)這種情況，亟待深入分析原因，以便層的水平井部分水平段儲(chǔ)量未能完全動(dòng)用，影響改有針對(duì)性的改進(jìn)工藝措施，提高開(kāi)發(fā)效果。造效果，并且部分井段支撐劑無(wú)效鋪置，造成浪費(fèi)。1．2儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)一原因分析、對(duì)sF氣田的蓬萊鎮(zhèn)組巖心的水敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)1．儲(chǔ)層特征果見(jiàn)表1。sF氣田蓬萊鎮(zhèn)組儲(chǔ)層垂深為700～1900m，地實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，儲(chǔ)層總體具有中等偏弱的水敏，壓系數(shù)為1．23～1．46，巖性以細(xì)砂巖為主，滲透率個(gè)別井具有中等偏強(qiáng)～強(qiáng)水敏特征。當(dāng)壓裂液濾

5、液為0．1～0．3mD，孔隙度為8％～10％，以小孔一細(xì)侵入含黏土礦物的水敏性地層，使儲(chǔ)層巖石結(jié)構(gòu)及喉組合為主，總體屬于常壓一高壓、中一低孔、低滲表面性質(zhì)發(fā)生變化，從而引起黏土膨脹和顆粒運(yùn)移，砂巖儲(chǔ)層，黏土礦物以伊蒙混層和伊利石為主。氣導(dǎo)致儲(chǔ)層孔隙度和滲透率下降。不同黏土礦物藏縱向上發(fā)育多套砂體、多氣層疊置，各氣藏間、氣膨脹能力大小的一般順序是：蒙脫石>伊蒙混層>藏內(nèi)各層砂體發(fā)育具有較大的差異，砂體厚度薄伊利石>高嶺石，該氣藏儲(chǔ)層黏土礦物以伊蒙混層(通常小于i0m)，橫向變化大，尖滅較頻繁，透鏡體和伊利石為主。因此，造成儲(chǔ)層具有中等偏弱一偏

6、收稿日期：2013—09—28基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大攻關(guān)專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”(編號(hào)：2011ZX05002)和“四川盆地低滲透氣藏儲(chǔ)層改造工藝技術(shù)研究”(編號(hào)：2011ZX05002—004—003)的研究成果。作者簡(jiǎn)介：常勇軍(1982一)，碩士，工程師，從事油氣藏地質(zhì)研究及油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)工作。E—mail：changyongjunxnyq@sinopec．eom。聯(lián)系人：刁素，電話：13350580678，E—mail：diaosu0811@163．con第37卷第1期鉆采工藝Vo1．37No．1DRILLING＆PRODUC

7、TIONTECHNOLOGY·51·強(qiáng)的水敏特征。1．4瓜膠濃度的影響表1水敏實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果表前期為了保證水平井分段加砂壓裂施工成功，井號(hào)層位井m水敏指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果壓裂液瓜膠濃度通常在0．35％～一0．38％，較直井偏高0．05％一0．08％，實(shí)驗(yàn)測(cè)得0．38％、0．35％、SF19JP1179．18～l187．1859．32％中等偏強(qiáng)0．32％、0．28％四種瓜膠濃度壓裂液的殘?jiān)糠諷F201255．15—1263．1531．12％中等偏弱別為455、406、368、339mg／L，說(shuō)明瓜膠濃度越高，CX622JP1123．22～l131．

8、2230．46％中等偏弱殘?jiān)吭礁?。研究表明J，殘?jiān)鼤?huì)導(dǎo)致縫內(nèi)產(chǎn)生XP105l149．00～l152．0087．Ol％強(qiáng)靜態(tài)黏滯阻力，從而引起支撐裂縫低砂比段失效。MP75J1