安棚油田整体压裂技术研究

安棚油田整体压裂技术研究 四、结论与认识 二、整体压裂技术研究 三、现场实施与评估 一、压前地层评价 汇 报 提 纲 安棚油田储量： 665 104t 地理位置：河南省桐柏县安棚乡境内 构造位置：赵凹油田安棚区，前姚庄鼻状构造带 概况 油组 样品数 井号 粘土矿物相对含量 % 蒙脱石 S 伊 /蒙I/S 伊利石 I 绿泥石 C 绿 /蒙C/S 混层比(%S) 22 185 7 212 14 213 均 43 185 213 棚油田粘土矿物成分 安棚油田储层物性数据表 层系 油组 孔隙度 ( %) 渗透率 ( 10- 3 中层系 V - 6. 2 2. 4 5. 7 1. 4 5. 36 1. 0 5. 04 1. 46 深层系 平均 5. 37 1. 29 平均 5 . 79 1. 85 物性特征 试验项目 砂岩 泥质粉砂岩 细砂岩 荧光细砂岩 砂砾岩 弹性模量( 104 松比 平最小主应力： 45 56大主应力方向：北东 81 97度，基本呈东西向 地应力与天然裂缝 垂直裂缝 裂缝特征： 深层系 角度裂缝 为主， 角度裂缝 为主 高角度裂缝 泌 252井成像测井垂直裂缝特征图 低角度裂缝 油井自然产能低 试采情况 米产油指数（ t/ 中层系： 层系 油组： 油组： 油组： 0 物性差 天然裂缝发育 自然产能低 安棚油田压裂技术难点 以“整体压裂方案”为指导，对油井实施整体压裂投产，以提高安棚油田整体开发效果和经济效益。 物性差 自然产能低 天然裂缝发育 安棚油田压裂技术难点 压裂液易对地层造成伤害，采用低伤害压裂液体系及优化设计技术 地层供液能力低，压裂以造长缝为原则改善地层渗滤面积 由于地层滤失大及多缝效应等原因压裂施工中出现砂堵的几率大为增加，应采用控制压裂液滤失技术和裂缝性地层压裂工艺技术，以提高压裂施工成功率。 天然裂缝发育 自然产能低 物性差 安棚油田压裂技术难点 从 2001 2002年开展安棚油田整体压裂技术研究，形成以 压裂材料优化、整体压裂优化设计、裂缝性地层压裂工艺技术、水力裂缝诊断技术 为内容的整体压裂配套技术。现场实施49井次，有效成功率 100%，累计增油 58097t，增气 2525 104 一、压前地层评价 二、整体压裂技术研究 四、结论与认识 三、现场实施与评估 二、整体压裂技术研究汇 报 提 纲 压裂工艺技术 技术组成 压 裂 材 料优化 90 140 压裂液配方 压裂液优化设计 支撑剂 整 体 压裂 设 计 “砂团”充填工艺技术 多段加砂工艺技术 裂缝强制闭合技术 1、技术组成 压裂施工参数 经济缝长 针对安棚油田特低孔特低渗 、 天然裂缝发育的储层特征 ， 需要研究出低伤害 、 低滤失的压裂液配方及压裂液优化设计技术；同时根据地应力的大小 ， 评选出适合安棚油田的压裂用支撑剂 。 2、压裂材料优化 0204060801001201400 20 40 60时间（m i n ）温度（）井底温度1 3 0 ，地面液体温度3 5 ，施工时间6 0 m i 01002003004005006007008009000 20 40 60 80 100 120时间（m i n ）表观粘度1101307090耐温耐剪切性能 配方 温度 () 1/万） h 4h 8h 10h 18h 30h 130 130 10 0 0 00 100 0 胶性能 名称 初滤失（ 滤失系数（ m/） 加降滤剂 0 10加 滤剂 0 10252 不加降滤剂 0 10 滤剂 0 10失性能 控制压裂液滤失技术 压裂液的伤害 岩心号 伤害前 k(伤害后 k( 伤害率（ %） 平均 (%) 9775252均 0 . 00 40 . 00 60 . 0 % )破胶剂加量( % )施工时间 (m 裂液优化设计 变组分压裂液 经 济 评 价 技术组成 水 力 裂缝模拟 水力裂缝几何尺寸 裂缝导流能力 油 藏 模 拟 经济缝长 压后生产动态 水驱波及效率 3、整体压裂优化设计 ,3 5,10,15,20,25 注采井网：五点法 裂缝方位：东西向 砂量（ 6 10 15 20 25 30 前置液量（ 13 22 33 44 55 67 携砂液量（ 20 33 50 67 83 100 总液量（ 33 55 83 111 138 167 造缝长（ m） 58 05 127 146 165 支撑缝长（ m） 45 5 105 123 141 动态比（ %） 77 78 81 83 84 85 造缝宽度（ 撑缝宽（ 置浓度（ kg/ 力裂缝模拟（ 5m） 油藏模拟（ 5m） 不同储层渗透率下压后三年累计产量与支撑裂缝半长关系图（有效厚度 15 m ） 0200040006000800010000120001400016000180000 20 40 60 80 100 120 140 160支撑裂缝半长（m ）三年累计产量（t）渗 透 率 = 0 . 1渗 透 率 = 0 . 3渗 透 率 = 0 . 6渗 透 率 = 1渗 透 率 = 3储层有效厚度为 15 m 时不同储层渗透率和裂缝半长下波及效率结果 K e ( 1 0- 3 1 3 裂缝半长 (m) 压后三年 压后三年 压后三年 压后三年 压后三年 0 0 . 0 6 0 0 . 1 9 7 0 . 4 1 9 0 . 7 7 6 0 . 8 1 5 45 0 . 0 6 0 0 . 2 1 8 0 . 5 0 7 0 . 8 7 7 0 . 9 8 0 63 0 . 0 7 6 0 . 2 2 3 0 . 5 3 7 0 . 8 8 2 0 . 9 8 6 85 0 . 0 7 8 0 . 2 3 0 0 . 5 4 4 0 . 8 9 3 0 . 9 8 9 105 0 . 0 8 1 0 . 2 3 5 0 . 5 5 0 0. 8 9 7 0 . 9 8 6 123 0 . 0 7 8 0 . 2 5 6 0 . 5 5 8 0 . 8 6 5 0 . 9 8 5 141 0 . 0 7 6 0 . 2 3 4 0 . 5 5 3 0 . 8 6 1 0 . 9 8 5 波及效率（ 5m） 不同储层渗透率下压后三年累计净收益与支撑裂缝半长关系图（有效厚度 15 m ） 010020030040050060070080090020 40 60 80 100 120 140 160支撑裂缝半长（m ）压后三年净收益（万元）渗 透 率 = 0 . 1 渗 透 率 = 0 . 3 渗 透 率 = 0 . 6 渗 透 率 = 1 渗 透 率 = 3 经济评价（ 5m） f 10 15 20 25 9 104 105 113 105 12 122 123 126 114 12 122 123 126 105 1 99 104 105 113 105 3 99 91 85 84 81 优化结果 经济缝长： 80 120m 0 15 20 25储 层 有 效 厚 度 ( m )储层有效渗透率(10裂产量要达到开发要求下限图版 4、压裂工艺技术 1)裂缝性地层“砂团”充填压裂工艺技术 无充填 低砂比前置液全程充填 段塞式“砂团”充填 过充填 安 2102 压裂施工曲线0102030405060708010:29 10:31 10:33 10:35 10:37 10:39 10:41 10:43 10:45 10:46 10:48 10:50 10:52 10:54 10:56 10:57 10:59 11:01时间 ( m i n )012345油压砂比排量安 2019 压裂施工曲线- 1 00102030405060708010:51 10:54 10:57 11:00 11:03 11:06 11:09 11:11 11:14 11:17 11:20 11:23 11:26 11:29 11:32 11:34 11:37时间 ( m i n )012345油压砂比排量 序 施 工 排 量 纯液量 砂比 砂量 混砂液量 泵注时间 液性 号 工 序 m3/ % m3 m3 1 前置液 4 80 0 0 80 20 冻胶 2 携砂液 4 8 2 冻胶 3 携砂液 4 10 8 2 冻胶 4 携砂液 4 15 8 2 冻胶 5 携砂液 4 0 8 2 冻胶 6 携砂液 4 25 8 2 冻胶 7 携砂液 4 30 8 2 冻胶 8 携砂液 4 5 8 2 冻胶 9 携砂液 4 0 8 2 冻胶 10 携砂液 4 5 8 2 冻胶 11 携砂液 4 0 8 2 冻胶 12 携砂液 4 5 8 2 冻胶 13 携砂液 4 0 8 2 冻胶 合 计 156 31 76 44 2)多段加砂压裂工艺技术 安 26 井压裂施工曲线010203040506019:26 19:29 19:32 19:35 19:38 19:41 19:44 19:46 19:49 19:52 19:55 19:58 20:00 20:03时间 ( m i n )00 . 511 . 522 . 533 . 544 . 5m3/前地层评价 四、结论与认识 二、整体压裂技术研究 三、现场实施与评估 汇 报 提 纲 河南油田工程院 该技术现场施工 47口井 49井次 ， 累计增油 58097t， 增气 2525 104系 油组 总液量量m3/砂量均砂比 % 最高砂比 % 前置液百分比 % 浅层系 - 139 层系 - 0 层系 246井区 8 9 合计 /平均 6 压裂施工参数评估 裂缝几何尺寸与特性评估 1）裂缝垂向延伸高度分析 井温测试 井数（口） 设计缝高（ m） 测试缝高（ m） 符合率（ %） 7 26 21 81 井数（口） 裂缝高度（ m） 支撑缝长（ m） 裂缝宽度（ 符合率（ %） 设计 拟合 设计 拟合 设计 拟合 21 8 106 2 2）压后裂缝几何尺寸分析 压裂压力模拟 安 2028井压裂压力拟合曲线 井数（口） 目的层渗透率（ 10） 裂缝导流能力（ m 18 ）裂缝导流能力分析 压后产量拟合 安 2106井压后生产动态历史拟合曲线 05101520252 月 3 日 2 月 8 日 2 月 1 3 日 2 月 1 8 日 2 月 2 3 日 2 月 2 8 日 3 月 5 日 3 月 1 0 日 3 月 1 5 日 3 月 2 0 日生 产 时 间 （ d ）日产量（t/d）实 际 日 产 量 （ t / d ）模 拟 日 产 量 （ t / d ）0501001502002503003504002 月 3 日 2 月 8 日 2 月 1 3 日 2 月 1 8 日 2 月 2 3 日 2 月 2 8 日 3 月 5 日 3 月 1 0 日 3 月 1 5 日 3 月 2 0 日生 产 时 间 （ d ）累计产量（t）实 际 累 计 产 量 （ t ）模 拟 累 计 产 量 （ t ）压后效果评估 层系 井数 （口） 压后日均增产 累计增产 油 （ t/d) 水 （ t/d) 气 (油 （ t) 气 (104浅层系 9 7509 中层系 19 16 31516 42 深层系 1 18 15991 968 2406 37 气井 3 8255 675 1478 合计 /平均 47 58097 2525 0 95 0248440 10500010000150002000025000油 气 水2020井压 裂效果图压前压后典型井 0 45000398290 0010000200003000040000油 气 水3006井压裂效果图压前压后一、压前地层评价 二、整体压裂技术研究 三、现场实施与评估 四、结论与认识 汇 报 提 纲 四、结论与认识 整个油藏作为研究对象，采用裂缝模拟、油藏模拟和经济评价对压后生产动态和净收益进行了预测，优化出安棚油田的经济缝长为 80 120m； 以温度场的研究结果为依据，研究出了“一升一降”的变组分压裂液优化设计技术，以最大程度地降低压裂液对地层的伤害； 四、结论与认识 团