中国石化胜利油田分公司清河采油厂工艺研究所 山东寿光 262714
摘要 八面河油田滩Ⅱ块多层系、层间距跨度大、层间物性差异大,常规笼统压裂无法有效改造各层段,通过开展机械分层与化学分层组合压裂工艺研究,实现各层段之间均匀改造,对区块高产稳产具有重要意义。
关键词 机械分层 化学分层 组合压裂
滩Ⅱ油藏天然能量下开采,自然产能低,需要进行压裂改造。纵向上层系多、层间非均质性强,应力差异不平衡,难以实现储层有效改造。基于此背景,开展机械分层与化学分层组合压裂工艺研究,现场取得了良好的增产效果。
一、区块特征
滩Ⅱ块地处山东省广饶县境内,含油层系为沙河街组沙四段,沙四段平均埋深1600m,平均孔隙度28.4%,平均渗透率56.9×10-3μm2,属高孔、中低渗储层,储层弱酸敏,弱速敏,弱碱敏,特强盐敏,中等偏强水敏。
二、工艺难点
滩Ⅱ块沙四段以2砂组为主目的层,3、4砂组作为兼顾层,粘土矿物以蒙脱石为主,绝对含量平均6%,相对含量43.7~96.2%,具有中等偏强的水敏,对入井液配伍性要求更高。油藏埋深,层多且薄。小层有效厚度仅0.5m-2.0m,纵向渗透率级差1.1-2.9,纵向非均质性强。需要细分层压裂才能实现有效改造。目前较成熟的分层压裂工艺是机械分层和暂堵转向分层,机械分层准确性高,但受层数限制,管柱级数增加,若出现地层出砂或者支撑剂返吐,存在砂卡风险,而暂堵分层施工工序简单,但是对地层应力差有要求,且分层准确性相对弱。
以Y3-19-X18井为例,2-3砂组层间距较大,可达75m,可采用机械分层压裂工艺。2砂组各小层以及3-4砂组层间距较小,均不足10m,工具分层难度较大,可通过加入暂堵剂实施化学暂堵分层,且层间应力差>0.8MPa,满足化学暂堵分层的条件。
图1 机械分层示意图
三、工艺优化
1、支撑剂优化
区块易出砂,
油井易出细粉砂,通过选用组合粒径支撑剂,运用小陶粒在缝端防砂,大陶粒在裂缝中部和缝口支撑裂缝,提高压裂与防砂效果。基于导流能力测试,75%20/40目+25% 30/60目组合陶粒具有较高的导流能力
图2不同支撑剂类型导流能力测试结果
2、压裂液配方优化
室内优选1.2%NW-2长效防膨剂,降低储层水敏性伤害,压裂液粘度由原来的150mpa.s提高到220mpa.s,破胶液岩心伤害率下降至20.7%,有效降低对储层的伤害。
表1 防膨剂长期防膨效果
四、现场应用
组合分层压裂工艺共实施6口井,施工成功率100%。以Y3-19-X18井为例,暂堵后施工压力较之前提升2-3MPa,表明压裂过程中暂堵剂成功实现了暂堵作用,形成了新的裂缝开启。6口井初期产量平均5.0吨,取得了良好的现场效果。
图3 Y3-19-X18压裂施工曲线
五、结论与建议
(1)采用机械分段+暂堵组合压裂工艺,现场应用6口井效果显著,有效实现了增产改造。
(2)暂堵剂、陶粒价格贵,建议找价格便宜性能相近甚至更优的替代品。
参考文献:
[1] 赵泾栋. 文南油田精细分层压裂工艺技术研究及应用[D];中国石油大学(华东);2014年.
[2] 熊颖,郑雪琴等. 新型储层改造用暂堵转向剂研究及应用[J]. 石油与天然气化工,2017.