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摘要:针对低渗透油藏在进行开发过程中,需要进行压裂、酸化改造,才能够达到工业的开采价值,而水平井分段压裂改造可以提高水平井在低渗透油藏中的应用效果,水平井多段裂缝如何进行优化设置,才能够达到相应的压裂效果,需要以数值模拟为技术手段研究影响水平顶多段压裂后产量的因素,才能够提高水平井分段压裂的开采效果。
关键词:水平井;分段压裂;产能影响
1水平井分段压裂技术概述
随着国内各大油气田不断开发,水平井被大量应用,已经成为低渗透油藏的主要开发方式。对于低渗透油藏,储层改造技术成为水平井有效开发的关键技术。水平井分段压裂,能更充分的对储层进行改造,增加泄流面积和泄流体积,从而有效提高低渗透油藏的采收率。
目前国内水平井分段压裂技术主要有:机械封隔分段压裂、水力喷砂分段压裂、可钻(可溶)桥塞分段压裂等。水平井机械封隔分段压裂技术是用双封隔器单卡待压裂层段,两封隔器之间配备节流喷砂器,从而实现对某一层段精准压裂。水力喷砂分段改造技术是集水力喷砂射孔与水力喷射压裂为一体的压裂技术,是用地面高压泵车,将混有一定浓度的磨料(一般为石英砂)的液体加压泵送至井下,液体经喷射工具的喷嘴,高压势能转换为动能,产生高速射流,该射流以冲量做功射穿套管、固井水泥环,并在储层内的岩层形成一定直径和深度的孔眼。之后继续实施高速水力泵送延伸裂缝,经不断水力冲击在封端形成许多微裂缝,并在裂缝中添加适当支撑剂,有效改造储层渗流能力。可钻式(可溶式)桥塞分段压裂技术是在压完一段后,下入可钻式或可溶式桥塞进行分隔压裂,压完后钻磨掉桥塞或待桥塞自行溶解掉,即可实现多段油层开采。
低渗透油藏开采过程中利用水平井分段压裂技术对其结构进行改造,达到提高采收率的目的,进行水平井分段压裂技术时,会产生很多的裂缝,裂缝主要包含轴向缝,横向缝和斜交缝三种。其中轴向缝的产生,由于水平井在水平方向与最小水平应用力所形成的裂缝,横向缝的产生是由于水平井的水平段与最小应力形成的平行状态,从而形成横向缝,斜交缝的产生是因为水平井的水平段与最大水平主应力之间的一些空隙所造成的。通过水平井压裂技术,可以让油井内的原油发生一些变化,帮助油田提升开采量,这种变化的产生会让油田的渗透率有所下降,在一定程度上保证了原油的开采率,同时又提高了油田的开采产量。
2水平井分段压裂多段裂缝产能影响因素
2.1有效渗透率
低渗透油藏水平井的产能较低,无法实现自然产能,需要进行压裂、酸化改造,才能够有效提高低渗透油藏的产能。低渗透油藏储层中的有效渗透率太低的水平井,即使进行压裂改造,压裂后的产能也较低。
2.2垂向渗透率与水平井渗透率之比
储层中的夹层会严重影响到储层的垂向渗透率,水平井产能会受到垂向渗透率与水平井渗透率比值的影响,如果低渗透油藏中垂向渗透率较低,那么产量就会越低。因此在进行压裂过程中,需要选择垂向渗透率较高的储层。另外,垂向渗透率与水平井渗透率的比值越小储层进行压裂后的增产效果较好,但是在此过程中需要增加水力裂缝条数。
2.3平面渗透率各向异性
储层渗透率平面各向异性对于水平井的产能及压裂后产能影响非常明显,沿水平井眼方向渗透率越小的储层自然产能就会越低,导致压裂后的产能也会越低,通过压裂改造形成横向裂缝,可以有效改善该情况的发生,因此水平井水平段应当沿渗透率大的方向进行布井,从而有效提高储层的开采效率。
2.4水力裂缝形态
不同的水力裂缝形态会直接影响到压裂后的效果,横向裂缝和纵向裂缝对压裂后影响效果最为明显,对于有效渗透率小于5×10-3um2的储层形成的横向裂缝效果比纵向裂缝效果要好,对于渗透率大于5×10-3um2的储层,纵向裂缝的压裂效果比横向裂缝的压裂效果较好,因此要结合储层的渗透性来提高水平井井眼轨迹方向,储层物性较好的储层应当沿最大的地应力方向进行布井,相反则需要按照最小地应力方向进行布井。
2.5水力裂缝条数
水平井在经过压裂后的水力裂缝会呈现出线性流态和径向流态,低渗透油藏在生产一定时间以后,水平井中的多条裂缝会相互干扰,从而严重影响到各条裂缝的产量。不同物性条件下的不同裂缝条数会对产量造成直接影响,物性不同的裂缝条数要求不同,物性较差的储层需要借助更多的水力裂缝进行配合生产,才能够有效提高压裂后的产值。
2.6水力裂缝长度
水平井水力裂缝长度对于压裂后的产能影响较大,当储层中的有效渗透率小于1×10-3um2,需要增加裂缝长度来提高压裂后的产能。但是随着有效渗透率的增加,裂缝长度需要进行适当缩小,从而可以在一定程度上减小施工规模。
2.7水力裂缝位置
由于受到水平井渗流特征和裂缝之间的相互干扰,水平井段中的裂缝条数会对压裂后的产能产生影响,针对不同位置的裂缝贡献率会随着时间而发生不断变化。随着生产时间的不断延长,外裂缝对于油藏渗流通道的作用非常明显,因此在进行压裂改造过程中,需要充分改造各段裂缝,优化裂缝间距,从而减少裂缝间距之间的相互干扰。
3结束语
(1)影响低渗透油藏水平井压裂产能的因素较多,只有根据不同的影响因素,采取相应的有效措施,才能够有效提高低渗透油藏的开采效果。
(2)地应力和储层渗透率是影響水平井产能中的重要因素,对水平井布井时进行深入优化,可以有效降低这些因素对于低渗透油藏产量的影响。
(3)在设计水平井压裂优化过程中,工作人员必须深入研究水力裂缝所形成的形态、条数、长度等影响压裂的主要因素,提出相应的改进措施,达到压裂设计最优目的。
(4)为了能够提高压裂效果,在进行水平井选井过程中应当注意,选取具有一定渗透性、垂向渗透率高的储层;水平段方向沿最小地应力方向进行布井;压裂形成横向裂缝并优化裂缝的长度和裂缝之间的间距。
参考文献
[1]周明德,付春权,李兴科,刘岢鑫.分段压裂水平井产能影响因素分析[J].当代化工,2018
[2]曾慧,姚军,樊冬艳,王伟.页岩气藏分段压裂水平井产能影响因素分析[J].新疆石油地质,2014:76-80.
[3]王伟,樊冬艳,孙海.页岩气藏分段多簇压裂水平井产能模型及影响因素分析[J].科学技术与工程,2015:41-46.
长庆油田分公司第十采油厂 甘肃省 庆阳市庆城县
关键词:水平井;分段压裂;产能影响
1水平井分段压裂技术概述
随着国内各大油气田不断开发,水平井被大量应用,已经成为低渗透油藏的主要开发方式。对于低渗透油藏,储层改造技术成为水平井有效开发的关键技术。水平井分段压裂,能更充分的对储层进行改造,增加泄流面积和泄流体积,从而有效提高低渗透油藏的采收率。
目前国内水平井分段压裂技术主要有:机械封隔分段压裂、水力喷砂分段压裂、可钻(可溶)桥塞分段压裂等。水平井机械封隔分段压裂技术是用双封隔器单卡待压裂层段,两封隔器之间配备节流喷砂器,从而实现对某一层段精准压裂。水力喷砂分段改造技术是集水力喷砂射孔与水力喷射压裂为一体的压裂技术,是用地面高压泵车,将混有一定浓度的磨料(一般为石英砂)的液体加压泵送至井下,液体经喷射工具的喷嘴,高压势能转换为动能,产生高速射流,该射流以冲量做功射穿套管、固井水泥环,并在储层内的岩层形成一定直径和深度的孔眼。之后继续实施高速水力泵送延伸裂缝,经不断水力冲击在封端形成许多微裂缝,并在裂缝中添加适当支撑剂,有效改造储层渗流能力。可钻式(可溶式)桥塞分段压裂技术是在压完一段后,下入可钻式或可溶式桥塞进行分隔压裂,压完后钻磨掉桥塞或待桥塞自行溶解掉,即可实现多段油层开采。
低渗透油藏开采过程中利用水平井分段压裂技术对其结构进行改造,达到提高采收率的目的,进行水平井分段压裂技术时,会产生很多的裂缝,裂缝主要包含轴向缝,横向缝和斜交缝三种。其中轴向缝的产生,由于水平井在水平方向与最小水平应用力所形成的裂缝,横向缝的产生是由于水平井的水平段与最小应力形成的平行状态,从而形成横向缝,斜交缝的产生是因为水平井的水平段与最大水平主应力之间的一些空隙所造成的。通过水平井压裂技术,可以让油井内的原油发生一些变化,帮助油田提升开采量,这种变化的产生会让油田的渗透率有所下降,在一定程度上保证了原油的开采率,同时又提高了油田的开采产量。
2水平井分段压裂多段裂缝产能影响因素
2.1有效渗透率
低渗透油藏水平井的产能较低,无法实现自然产能,需要进行压裂、酸化改造,才能够有效提高低渗透油藏的产能。低渗透油藏储层中的有效渗透率太低的水平井,即使进行压裂改造,压裂后的产能也较低。
2.2垂向渗透率与水平井渗透率之比
储层中的夹层会严重影响到储层的垂向渗透率,水平井产能会受到垂向渗透率与水平井渗透率比值的影响,如果低渗透油藏中垂向渗透率较低,那么产量就会越低。因此在进行压裂过程中,需要选择垂向渗透率较高的储层。另外,垂向渗透率与水平井渗透率的比值越小储层进行压裂后的增产效果较好,但是在此过程中需要增加水力裂缝条数。
2.3平面渗透率各向异性
储层渗透率平面各向异性对于水平井的产能及压裂后产能影响非常明显,沿水平井眼方向渗透率越小的储层自然产能就会越低,导致压裂后的产能也会越低,通过压裂改造形成横向裂缝,可以有效改善该情况的发生,因此水平井水平段应当沿渗透率大的方向进行布井,从而有效提高储层的开采效率。
2.4水力裂缝形态
不同的水力裂缝形态会直接影响到压裂后的效果,横向裂缝和纵向裂缝对压裂后影响效果最为明显,对于有效渗透率小于5×10-3um2的储层形成的横向裂缝效果比纵向裂缝效果要好,对于渗透率大于5×10-3um2的储层,纵向裂缝的压裂效果比横向裂缝的压裂效果较好,因此要结合储层的渗透性来提高水平井井眼轨迹方向,储层物性较好的储层应当沿最大的地应力方向进行布井,相反则需要按照最小地应力方向进行布井。
2.5水力裂缝条数
水平井在经过压裂后的水力裂缝会呈现出线性流态和径向流态,低渗透油藏在生产一定时间以后,水平井中的多条裂缝会相互干扰,从而严重影响到各条裂缝的产量。不同物性条件下的不同裂缝条数会对产量造成直接影响,物性不同的裂缝条数要求不同,物性较差的储层需要借助更多的水力裂缝进行配合生产,才能够有效提高压裂后的产值。
2.6水力裂缝长度
水平井水力裂缝长度对于压裂后的产能影响较大,当储层中的有效渗透率小于1×10-3um2,需要增加裂缝长度来提高压裂后的产能。但是随着有效渗透率的增加,裂缝长度需要进行适当缩小,从而可以在一定程度上减小施工规模。
2.7水力裂缝位置
由于受到水平井渗流特征和裂缝之间的相互干扰,水平井段中的裂缝条数会对压裂后的产能产生影响,针对不同位置的裂缝贡献率会随着时间而发生不断变化。随着生产时间的不断延长,外裂缝对于油藏渗流通道的作用非常明显,因此在进行压裂改造过程中,需要充分改造各段裂缝,优化裂缝间距,从而减少裂缝间距之间的相互干扰。
3结束语
(1)影响低渗透油藏水平井压裂产能的因素较多,只有根据不同的影响因素,采取相应的有效措施,才能够有效提高低渗透油藏的开采效果。
(2)地应力和储层渗透率是影響水平井产能中的重要因素,对水平井布井时进行深入优化,可以有效降低这些因素对于低渗透油藏产量的影响。
(3)在设计水平井压裂优化过程中,工作人员必须深入研究水力裂缝所形成的形态、条数、长度等影响压裂的主要因素,提出相应的改进措施,达到压裂设计最优目的。
(4)为了能够提高压裂效果,在进行水平井选井过程中应当注意,选取具有一定渗透性、垂向渗透率高的储层;水平段方向沿最小地应力方向进行布井;压裂形成横向裂缝并优化裂缝的长度和裂缝之间的间距。
参考文献
[1]周明德,付春权,李兴科,刘岢鑫.分段压裂水平井产能影响因素分析[J].当代化工,2018
[2]曾慧,姚军,樊冬艳,王伟.页岩气藏分段压裂水平井产能影响因素分析[J].新疆石油地质,2014:76-80.
[3]王伟,樊冬艳,孙海.页岩气藏分段多簇压裂水平井产能模型及影响因素分析[J].科学技术与工程,2015:41-46.
长庆油田分公司第十采油厂 甘肃省 庆阳市庆城县