基于人工裂縫特征優(yōu)化油井壓裂地質(zhì)方案

■高望昱

（中國(guó)石油冀東油田公司陸上作業(yè)區(qū)　河北　唐山　063200）

基于人工裂縫特征優(yōu)化油井壓裂地質(zhì)方案

■高望昱

（中國(guó)石油冀東油田公司陸上作業(yè)區(qū)河北唐山063200）

本文以黑龍江省某油田為例。因該油田外圍地質(zhì)儲(chǔ)量的運(yùn)用逐漸增加，根據(jù)達(dá)西定律可知，在厚度一定的情況之下，影響到產(chǎn)量最大的關(guān)鍵參數(shù)便是措施井的滲透率。通過油井壓裂可有效改善油井周邊地區(qū)的地層滲透性，使油井產(chǎn)能獲得提高。人工壓裂的成敗關(guān)鍵，就在于裂縫的導(dǎo)流能力，以及裂縫的幾何形態(tài)。因此，本文從經(jīng)濟(jì)有效的角度出發(fā)，結(jié)合人工裂縫的特征與方位以及開發(fā)效果的影響等方面，淺談了關(guān)于油井壓裂地質(zhì)方案的優(yōu)化方法，以作參考。

人工裂縫壓裂地質(zhì)方案開發(fā)效果

0　前言

該油田近些年外圍地質(zhì)儲(chǔ)量的運(yùn)用逐漸加大，每年依靠壓裂投產(chǎn)的井也逐漸增多?；诮?jīng)濟(jì)有效的開發(fā)原則，務(wù)必對(duì)人工裂縫的相位以及規(guī)模等特性進(jìn)行全面透徹的認(rèn)識(shí)，提高人工壓裂的效果，從而提升壓裂增油的效果。因此，以該油田某一特定地區(qū)的地質(zhì)特征為準(zhǔn)，結(jié)合該地區(qū)的人工裂縫特征，實(shí)施油水井壓裂地質(zhì)方案的優(yōu)化。

1　裂縫的性質(zhì)及其相位評(píng)價(jià)

1.1裂縫的性質(zhì)判斷

該區(qū)域的扶余油層屬于天然裂縫不發(fā)育的一種構(gòu)造區(qū)域，故而地應(yīng)力很大程度上決定了人工裂縫的性質(zhì)。通常情況下，若是垂直主應(yīng)力比水平主應(yīng)力大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)垂直人工裂縫，反之出現(xiàn)的就是水平裂縫。也就是說，裂縫的開啟方向與最小主應(yīng)力的方向始終處于垂直狀態(tài)[2]。而根據(jù)該片區(qū)域的測(cè)井的解釋成果來看主應(yīng)力的方向處于水平方向，且最小水平主應(yīng)力要小于該片區(qū)域的上覆壓力，故而該片區(qū)域的人工裂縫屬于垂直縫，已在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際壓裂后得到進(jìn)一步的證實(shí)。

1.2人工裂縫相位及其規(guī)模的研究

從實(shí)際證實(shí)該片區(qū)域的人工裂縫是垂直縫后，關(guān)鍵還需將人工裂縫的平面延伸方向和規(guī)模掌握清楚，它直接影響著壓裂的效果，因此，對(duì)該片地區(qū)的3口井壓裂裂縫分別用微地震檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了檢測(cè)。壓裂裂縫檢測(cè)技術(shù)，是利用油層壓裂時(shí)，巖石在形成裂縫時(shí)，產(chǎn)生的震動(dòng)聲波向外傳播原理，然后在聲波時(shí)差的處理下，從而將裂縫的形態(tài)確定出來[3]。

2　人工裂縫方位在開發(fā)效果上產(chǎn)生的影響

2.1對(duì)水驅(qū)效果產(chǎn)生的影響

為了進(jìn)一步探究出人工裂縫對(duì)水驅(qū)效果產(chǎn)生的影響，可以該地區(qū)的a、b兩片斷塊為例，進(jìn)行細(xì)致分析。該地區(qū)采用反九點(diǎn)井網(wǎng)布井，井距約為300m，井排方向是NE90°，完鉆井深在1400~1500m之間，其中部分合采井是在2000m左右。通過檢測(cè)得知a斷塊的人工裂縫方位是NE117.5°，井排和人工裂縫的夾角，也就是排縫角為27.5°，b斷塊的人工裂縫方位則是NE108.5°，排縫角是18.5°。

2.2水井排油井先見水，含水上升速度較快

將含水達(dá)到或是超過了10%作為油井見水的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比兩斷塊上的油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)，不難看出，在兩個(gè)斷塊內(nèi)，水井排油井見水早，且見水之后，含水上升速度也更快。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，a斷塊的5口水井排油井全部見水，平均在投產(chǎn)之后的10個(gè)月后見水，而油井排的3口油井資料在統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，到目前都還全未見水。b斷塊內(nèi)的9口油井生產(chǎn)狀況，與a斷塊相似，其中的4口注水井排油井全部都已見水，見水平均時(shí)間是8個(gè)月，而另5口油井排油井，已見水的有4口，平均見水時(shí)間是14個(gè)月。

之所以分析不同的井排油井生產(chǎn)情況之間的差異，主要是因?yàn)槿斯ち芽p能將裂縫延伸方向上流體的滲透能力進(jìn)行大幅度提高。若是排縫角比較小，會(huì)加速注入水沿著裂縫方向到達(dá)裂縫接近的采油井的時(shí)間，從而致使水井排油井先見水，含水上升速度也會(huì)更快。

2.3不同排縫角對(duì)于井網(wǎng)水驅(qū)效果的影響不同

通過對(duì)比兩個(gè)斷塊油井的生產(chǎn)情況，可從中發(fā)現(xiàn)，因a斷塊的排縫角比b斷塊的排縫角有所增加，水驅(qū)效果更好。a斷塊水井排油井的見水時(shí)間比b斷塊晚2個(gè)月，其目前的含水低了7.7個(gè)百分點(diǎn)。而b斷塊油井排油井的見水時(shí)間相較a斷塊而言，見水時(shí)間明顯更早，平均含水上升了16.5個(gè)百分點(diǎn)。在地質(zhì)環(huán)境比較接近，且生產(chǎn)時(shí)間比較一致的基礎(chǔ)上，a斷塊水井排油井的平均單井累計(jì)的產(chǎn)油量提升了約709t，a斷塊油井排油井則是提升了403t。通過結(jié)果對(duì)比可知，在其他條件相接近的情況下，不同的排縫角對(duì)于井網(wǎng)水驅(qū)的效果的影響并不相同。

3　優(yōu)化地質(zhì)壓裂方案

（1）對(duì)油水井連線方向并不接近與裂縫方向的井，若是經(jīng)濟(jì)效益許可，可加大壓裂規(guī)模。b斷塊因裂縫方位和井排夾角是18.5°，對(duì)于非東西方向油水井連線上的井壓裂時(shí)，可加大壓裂規(guī)模，以便獲得最好的增油效果。

（2）對(duì)油水井方向接近于裂縫方位的井，應(yīng)控制油水井的壓裂規(guī)模。對(duì)于油水井連線方向近于東西方向的井，其與壓裂縫走向夾角僅為18.5°，油水井在與壓裂相互對(duì)應(yīng)之時(shí)，即便在一般的壓裂設(shè)計(jì)中，其穿透比考慮的范圍多半在30%上下，但是壓裂過程中，比起支撐縫長(zhǎng)，壓裂縫長(zhǎng)要大得多，在目前300m的井距條件下，其中油水井裂縫的間距不大，僅為60m，而且裂縫之間很容易就會(huì)穿透，會(huì)加快油層水淹速度。并且會(huì)造成該水井周圍以及其余油井出現(xiàn)注水短路現(xiàn)象，最終直接影響開發(fā)效果。故而，對(duì)比較接近于井排方向以及人工裂縫方向的水井側(cè)邊井，不宜將水井壓裂，在編寫壓裂方案時(shí)也要盡量減小壓裂施工規(guī)模。在規(guī)模相同的情形下，也應(yīng)當(dāng)采用高砂比等壓裂工藝，從而控制住縫的持續(xù)性發(fā)展。

4　結(jié)束語(yǔ)

合理確定排縫角，可以有效提升外圍油田的開發(fā)效果。對(duì)于現(xiàn)井網(wǎng)條件之下的壓裂規(guī)模，最好是基于油水井和人工裂縫方位的關(guān)系之上予以考慮，對(duì)油水井連線方向并不接近于裂縫方向的井，可在經(jīng)濟(jì)效益許可的范圍內(nèi)加大壓裂規(guī)模。

[1]仲冠宇,王瑞和,周衛(wèi)東,楊煥強(qiáng).人工裂縫逼近條件下天然裂縫破壞特征分析 [J].巖土力學(xué),2016,01:247-255.

[2]侯君,李海振,劉亞東,鄧海成.根據(jù)人工裂縫特征優(yōu)化油井壓裂地質(zhì)方案 [J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2002,04:33-35+83-84.

[3]孫曉瑞.安塞油田王窯區(qū)裂縫分布特征及改善開發(fā)效果研究 [D].長(zhǎng)江大學(xué),2013.

[4]張楊.裂縫性儲(chǔ)層人工裂縫起裂及延伸機(jī)理研究 [D].東北石油大學(xué),2012.

[5]劉彥學(xué),吳亞紅,劉立宏,郭勝濤.松南深層儲(chǔ)層人工裂縫特征及壓裂對(duì)策研究 [J].石油天然氣學(xué)報(bào),2012,08:143-146+168-169.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-69-1