冀東油田應用特色壓裂技術增加低滲透油氣藏可采儲量紀實

冀東油田應用特色壓裂技術增加低滲透油氣藏可採儲量紀實

冀東油田應用特色壓裂技術增加低滲透油氣藏可採儲量紀實

冀東油田應用特色壓裂技術增加低滲透油氣藏可採儲量紀實

不同物性、不同井型、不同套管工況分層壓裂工藝

冀東油田低滲透油氣藏佔剩餘油氣資源的一半以上,具有埋藏深、溫度高、滲透率低、儲層薄等特點,如何實現該類油藏的效益開發面臨著較大的挑戰。

為了把難動儲量變為流動產量,冀東地質、工程人員聯合攻關,取得了6項基礎機理研究成果、7項關鍵技術,形成了不同油藏不同開發階段的壓裂技術政策。截至7月24日,2013年以來新井壓裂累計產油47萬噸,老井壓裂增油27.2萬噸,增注48.6萬立方米。

逐點擊破 強化基礎研究

冀東油田低滲透油氣藏埋藏深、斷塊小、砂體規模小,油井自然產能低,水井注入壓力高,儲量動用程度低。

俗話說,要想富,先修路。油氣田開發同樣如此。深埋地下的油氣如果沒有順暢通道,就不能噴湧而出。冀東油田組織勘探開發研究院、鑽採工藝研究院、開發處、南堡作業區、陸上作業區等科研和生產單位,歷時5年,從7個課題方向,分別開展基礎機理、配套工藝技術研究等攻關。

中高滲油氣藏就相當於車在高速公路上行駛,低滲油氣藏就像在羊腸小道里挪動,油拿出來的難度很大。冀東油田有效礦權面積小、地質條件複雜。為弄清儲層分佈及品質,壓裂重大項目聯合攻關團隊全面開展了二次三維地震資料採集,陸地老區基本實現全覆蓋。

“種地,自然要選土壤肥沃的好地。如果實在避不開荒漠,就要變荒漠為良田。油氣井造縫過程,就是建設良田的過程。”冀東鑽採院副總工程師吳均介紹。

立足整體認識、整體優化、整體改造,冀東油田把油藏研究放在首位,科研人員利用井震聯合解釋技術、斷裂期次劃分與組合技術、相干體切片技術等技術進行斷層精細刻畫,加強對相控精細地質建模和剩餘油分佈研究,首次實現了扇三角洲儲層單砂體第四級層次實體的準確刻畫,初步完成了對儲層三維的立體改造,逐步實現了對油藏的可視化定位定量刻畫。

壓裂重大項目聯合攻關團隊開展區域地應力研究、地質力學實驗、儲層脆性指數評價,為壓裂開發方案設計、工藝優化奠定了基礎;開展低滲儲層壓力及有效滲流能力評價研究,初步確定了典型單元啟動壓力梯度及低滲油藏分類關鍵參數。通過應用巖芯描述、薄片觀察、示蹤劑檢測、成像測井識別等系列技術,進一步明確了低滲透儲層天然發育特徵、分佈規律及影響因素。

重點發力 攻克關鍵技術

隨著壓裂開發工作的推進,常規工藝已不能滿足部分低(特低)滲油藏、特殊井型壓裂技術要求。壓裂重大項目聯合攻關團隊注重理論創新,開展大斜度井分層壓裂技術研究,形成了深層不同物性、不同井型、不同套管工況的分層壓裂工藝。

他們攻克了大斜度井壓裂實施成功率低的難題,解決了複雜巖性儲層造縫問題,也結束了冀東探井壓裂外委的歷史。對於埋藏深度大於4000米、常規壓裂效果較差的特低滲透儲層,應用套管分段壓裂工藝;對於大斜度井、水平井分段,採用水力噴射分段壓裂工藝。

近3年來,他們採用大斜度井精細分層壓裂技術,現場應用145井次,最大井斜48度,最大深度4717米,施工成功率95%以上,節約成本2181萬元,實現壓裂增油5.4萬噸。

面對儲採結構嚴重失衡的挑戰,冀東油田集中地質、油藏、壓裂工程等技術力量,開展低滲油藏壓裂關鍵技術攻關和配套技術研究、試驗與推廣應用,盤活低滲透儲量資源,重新構建地下壓力場、滲流場和注採關係,形成低滲油藏壓裂開發的主導及配套技術系列。

根據油藏再監測、地質再認識、開發動態再認識、油藏潛力大小及地面實施條件,有序推進壓裂工作。聯合攻關團隊根據複雜岩石力學特性,精細地質研究,基於岩石力學實驗—測井計算—地震屬性,構建真三維非均質岩石力學場;形成了複雜斷塊三維非均質地應力場建模技術,為不同類型油藏技術政策優化奠定了基礎。

自主研發壓裂液體系,優選生物酶複合降解和VES清潔壓裂液體系,初步形成注水井低傷害壓裂差異化設計技術。自主研發形成兩套壓裂液體系,形成了滿足不同儲層需要的壓裂液體系配方。持續優化低濃度瓜膠壓裂液體系,可滿足90攝氏度至160攝氏度儲層壓裂需要。該體系現場應用351井次,最高達162攝氏度。

目前,冀東油田形成了複雜斷塊低滲透油氣藏天然裂縫預測與建模技術,基於砂體規模和儲層物性的複雜斷塊低滲油藏分類方法,為不同類型油藏壓裂開發技術政策優化與壓裂工藝優選提供了依據。

整體推進 助力精細開發

在冀東開採低滲透油氣藏,就好比在千米地層下摸黑撿芝麻。油田低滲、低產和複雜斷塊的地質特徵決定了不能用一把尺子衡量各種油藏,必須在現有基礎上探索出一套支撐冀東油田超低滲油藏開發的技術路線、管理模式、建設方式、評價參數和投資政策。

在精細油藏研究的基礎上,冀東油田將低滲油藏分為三類,針對Ⅰ類壓裂注水開發油藏,形成油井以精細分段壓裂為主,水井以化學降壓增注為主、壓裂增注為輔的開發模式;針對Ⅱ類深層特低滲油藏,探索開發技術政策及補充能量方式,助力特低滲儲層效益動用;針對Ⅲ類無能量補充的油藏,開展注水吞吐技術政策研究,初步建立小規模砂體壓裂—吞吐開發模式。

低滲透油氣藏有效滲透率低,小規模砂體因無法建立有效的注採關係,壓裂後存在產量遞減快等問題。鑽採院油層改造室博士後于海洋帶領團隊開展高12-42井注水吞吐增能先導試驗。針對冀東油田縱向多層的小規模砂體,提出了縱向上“層段組合、逐段壓裂、吞吐開發、段間接替”的開發模式,層段內“首輪次壓裂蓄能、注水吞吐增能、注水吞吐+轉向壓裂技術”的多輪次開發技術。

在“碎盤子”中找油難,把油採出來更難。聯合攻關團隊在開發方案的設計中,綜合油藏描述、油藏工程、採油工程及整體壓裂等技術,採用水力裂縫模擬、油藏模擬、經濟評價和現場試驗等手段,積極進行壓裂的必要性、可行性及經濟效益研究。並在井網部署中,從完井方法、射孔層位、井段、孔數確定和射孔工程優化設計等方面綜合考慮,滿足開發方案和壓裂工藝的要求。

截至7月24日,冀東油田壓裂平均單井作業週期由2015年的39.6天降至目前的28.2天,壓裂作業大修率由2014年的23.8%降至目前的3.6%。老井平均單井壓裂完全成本年均降幅16.3%,有力地支持了油田開發生產。

專家觀點

破解壓裂技術難題需系統思維

壓裂重大項目聯合攻關團隊

壓裂開發是通過壓裂在地層中建立較高導流能力的人工裂縫,改變油流滲流通道,增加洩油麵積,從而提高單井產能、增加可採儲量。壓裂作為低滲透油氣藏有效的開發方式,具有重要的研究價值。立足油藏,在注水補充能量的基礎上,將壓裂措施作為綜合治理體系的重要組成部分,可充分發揮油井潛能,實現動用儲量最大化,大幅提高採收率。

冀東油田低滲、特低滲油氣藏儲層特徵具有一深、一長、三小、兩強、兩複雜的特點,即埋藏深,含油井段長,斷塊小、砂體規模小、油砂體規模小,儲層非均質性強、儲層敏感性強,孔喉結構複雜、應力場複雜。

冀東油田從建立區塊儲層改造模式、加強單井產量試驗攻關、降低開發成本等方面入手,借鑑國內外先進壓裂技術,結合多年來在低滲透油田壓裂技術上的成功經驗,深入分析儲層地質特徵,加強地質基礎資料錄取,強化測試效果評價,進一步優化各區塊儲層改造參數,建立區塊壓裂開發模式,為提升整體壓裂改造效果奠定基礎。

要進一步解放思想、轉變觀念,通過壓裂技術“修路搭橋”,給剩餘油施加“向心力”。通過壓裂技術攻關,深入研究天然裂縫、地應力、注採關係、改造半徑、壓裂規模之間的關係,以及剩餘油與縫網體系匹配的驅替規律,真正將認識成果整合到精細地質研究工作中,更加深刻地認識油藏、駕馭油藏、精細開發油田。本文由(石油聘oilpin.net)小編髮布在今日頭條號,轉載請註明出處!


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