龍虎泡油田壓裂施工淺析

【摘要】龍虎泡油田位于黑龍江省大慶市杜爾伯特蒙古族自治縣境內(nèi)，油田地貌類(lèi)型屬于松花江、嫩江沖積平原一級(jí)階地，境內(nèi)無(wú)山嶺、無(wú)天然河流，為波狀起伏的平原，地形北部較高（地面海拔157m），南部較低（地面海拔147m），中部有橫貫東西方向的幾個(gè)水泡：巴達(dá)哈泡，昂賓泡和古努泡，水泡周?chē)鸀榇竺娣e的沼澤地和草地。

【關(guān)鍵詞】油田 壓裂施工

龍虎泡油田氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，春季風(fēng)大干旱，夏季溫?zé)岫嘤?，秋季天涼早霜，冬季?yán)寒少雪。風(fēng)向冬為西北風(fēng)，春為西南風(fēng)，最大風(fēng)力達(dá)8～10級(jí)。年平均氣溫4.9℃，年活動(dòng)積溫2700～2800℃，日照時(shí)數(shù)2658h，無(wú)霜期149d，年均降雨量401mm。

油田內(nèi)公路縱橫交錯(cuò)，交通便利，有龍中路、慶西路和龍湖路等三條主要油田公路，慶西路為第九采油廠(chǎng)廠(chǎng)部通往敖古拉油田的主干道，從油田中部穿過(guò)，龍中路為油田內(nèi)部的主干道，龍湖路通往敖林鄉(xiāng)。

1 構(gòu)造形態(tài)

1.1 薩葡油層

龍虎泡油田薩葡油層構(gòu)造格局相似，整體上為一個(gè)軸向?yàn)楸北睎|向的背斜構(gòu)造，構(gòu)造東翼傾沒(méi)于齊家-古龍凹陷，西翼以鞍部與敖古拉斷裂帶東部斜坡相接，構(gòu)造西翼傾角，東翼傾角。

1.2 高臺(tái)子油層

從龍虎泡油田高三組油層頂面構(gòu)造圖上看，總體呈西高東低、南高北低單斜構(gòu)造。在金273～金253～金12井以北地區(qū)呈西陡東緩特點(diǎn)，區(qū)內(nèi)微幅度構(gòu)造較少。按構(gòu)造起伏進(jìn)一步可細(xì)分為西部單斜帶，中部平緩區(qū)和東部單斜帶。中部平緩區(qū)受斷層切割形成一些微幅度小面積局部構(gòu)造圈閉，平緩區(qū)斷層發(fā)育，已開(kāi)發(fā)區(qū)處于中部平緩區(qū)。

2 斷層

2.1 薩葡油層

原地震資料薩葡油層構(gòu)造區(qū)域發(fā)育11條斷層，開(kāi)發(fā)井證實(shí)薩葡油層構(gòu)造區(qū)發(fā)育4條斷層，均為正斷層，其余小斷層未得到生產(chǎn)井網(wǎng)證實(shí)。其中發(fā)育4號(hào)斷層（龍77-19井～龍81-28井之間）將整個(gè)龍虎泡背斜構(gòu)造切割成南北兩塊，為一條同生斷層，斷距90～100m，最大131m，傾角59°，延伸長(zhǎng)達(dá)4km；其余3條斷層均發(fā)育在構(gòu)造北部，延伸長(zhǎng)度1.5～2.7km，斷距10.5～98.5m。構(gòu)造兩翼斷層較為發(fā)育，西翼斷層以近南北向?yàn)橹?；東翼斷層以北西向?yàn)橹?，發(fā)育極少量的南北向斷層，金17區(qū)塊就是由一條南北向發(fā)育的斷層形成的斷鼻構(gòu)造。

2.2 高臺(tái)子油層

斷層較發(fā)育，且繼承性斷層較多，在高三組油層頂面（相當(dāng)于T1G3反射層）構(gòu)造圖上共解釋斷層98條，其斷層分布特征：所有斷層均為正斷層，斷層的走向以近南北向?yàn)橹?，少?shù)以北西向或由北北西向轉(zhuǎn)為北北東向，構(gòu)成復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)；斷層延伸長(zhǎng)度一般5.0～7.0km，最長(zhǎng)可達(dá)14.0km，斷距一般10.0～30.0m，最大55.0m；斷層在地震剖面上的形態(tài)表現(xiàn)為“Y”型、“X”型和反“Y”型，將地層切割成地壘，地塹和階梯狀；近南北向斷層大多數(shù)屬于繼承性斷層，斷距大，延伸長(zhǎng)，北西向斷層規(guī)模小，平面分布散亂；高分辨率地震工區(qū)解釋斷層，尤其小斷層數(shù)量多于一般數(shù)字地震工區(qū)。

3 地層

龍虎泡油田開(kāi)發(fā)井自上而下共鉆遇八套地層，即第四系、第三系、上白堊統(tǒng)的明水組、四方臺(tái)組、下白堊統(tǒng)的嫩江組、姚家組、青山口組和泉頭組。區(qū)塊內(nèi)絕大多數(shù)井泉頭組未鉆穿。其中第四系與第三系呈不整合接觸，明水組與下伏四方臺(tái)組以及四方臺(tái)組與下伏嫩五段均呈假整合接觸。下白堊統(tǒng)嫩一段相當(dāng)于薩爾圖油層組的薩一組，地層厚度20～30m，姚二、三段相當(dāng)于薩二組和薩三組，地層厚度50～60m，姚一段相當(dāng)于葡萄花油層組，地層厚度40m，根據(jù)沉積旋回及標(biāo)準(zhǔn)層將薩爾圖油層劃分為三個(gè)油層組9個(gè)砂巖組30個(gè)小層，葡萄花油層僅發(fā)育葡一組油層3個(gè)砂巖組8個(gè)小層。青二、三段相當(dāng)于高臺(tái)子油層組，可進(jìn)一步細(xì)分為高零至高四油層組，地層厚度60～90m。其中薩爾圖、葡萄花、高臺(tái)子為主要儲(chǔ)集層。

薩葡油層：薩爾圖和葡萄花油層的孔隙度相當(dāng)，孔隙度在18%～22%，薩葡油層構(gòu)造區(qū)平均孔隙度20%，構(gòu)造兩翼平均孔隙度18%。比大慶長(zhǎng)垣上各油田略低，各油層組中以薩三組最低（17%），薩一組最高（21%），薩二組（18%）、葡一組（20%）居中，差別不大。

薩葡油層構(gòu)造區(qū)共取樣183塊，空氣滲透率7～98mD的樣品占84%，井點(diǎn)平均空氣滲透率87mD，有效滲透率19mD，滲透率分布北高南低，各油層中以薩一組油層滲透性最好，依次為葡一組、薩二組、薩三組，層組間滲透率差異不大。構(gòu)造兩翼滲透率較低，平均為33mD。

薩葡油層開(kāi)發(fā)初期無(wú)油基泥漿或密閉取心井，開(kāi)發(fā)后（1997年）為確定高臺(tái)子層原始含油飽和度和薩葡油層的水淹狀況完鉆了龍10-08密閉取心井，2005年完鉆了龍10-檢12密閉取心井，確定薩葡油層的水淹狀況。因此開(kāi)發(fā)初期根據(jù)47塊樣品油驅(qū)水離心機(jī)測(cè)定結(jié)果編制了含水飽和度與空氣滲透率的關(guān)系曲線(xiàn)，利用單層平均滲透率查該曲線(xiàn)求取單層原始含油飽和度，用含油體積權(quán)衡計(jì)算單層含油飽和度，用算術(shù)平均法求得全油田平均含油飽和度。薩一組為63%，薩二組為60%，薩三組和葡一組為60%。

高臺(tái)子油層：高臺(tái)子油層粘土礦物自生粘土礦物以伊利石為主，含量為21.0%～99.0%，其次是綠泥石和伊/蒙混層，含量為0～59.0%和0～38.0%之間，伊利石多呈葉片狀貼附于碎屑顆粒表面或呈瘤狀、纖維狀在顆粒間搭橋?？紫额?lèi)型主要為粒間孔、溶蝕孔和大量微孔。

由于龍虎泡地區(qū)層間夾層比較薄，為防止壓裂施工中竄層，簡(jiǎn)單有效的方法就是壓裂施工前注入一定量的膠塞，利用膠塞的粘度大、流動(dòng)性差的特點(diǎn)，充填在裂縫發(fā)生的滑移部位，提高了上部的斷裂韌性，再利用替膠塞的壓裂液基液粘度小、流動(dòng)性好的特性進(jìn)行造縫，在近井形成良好的裂縫形態(tài)，使裂縫正常向前延伸。由于各遮擋部位的厚度與應(yīng)力值的大小存在不同，因此被壓竄時(shí)的排量也不相同。。反映裂縫在高度上增長(zhǎng)延伸的過(guò)程。通過(guò)注入“動(dòng)態(tài)”膠塞的方法，在裂縫發(fā)生滑移或竄層的排量下，注入膠塞，使膠塞填充到裂縫滑移的部位。提高了滑移部位的斷裂韌性，滑移部位的裂縫不再向上或向下延伸，在近井形成良好的裂縫形態(tài)，保證主裂縫正常向前延伸，有效地提高施工的成功率。

4 認(rèn)識(shí)與建議

4.1 施工的基本評(píng)價(jià)

根據(jù)井地應(yīng)力上、下無(wú)應(yīng)力遮擋，巖性遮擋條件差，整個(gè)儲(chǔ)層屬于無(wú)遮擋情況，采用動(dòng)態(tài)膠塞處理后，縫高得到有效控制，利用膠塞控制縫高達(dá)到預(yù)期的效果。

處理縫高的膠塞用量較好，壓裂改造效果較明顯，給膠塞用量的理論計(jì)算提供了很好的依據(jù)。

4.2 建議

針對(duì)應(yīng)力無(wú)遮擋或者遮擋條件差的儲(chǔ)層，要合理的選擇動(dòng)態(tài)膠塞以及基液的量，并且明確各自在什么樣的排量下匹配效果最好。

作者簡(jiǎn)介

呂康，男，1985年6月，大慶油田井下作業(yè)分公司壓裂大隊(duì)，助理工程師。