致密油儲(chǔ)層增產(chǎn)改造技術(shù)及應(yīng)用

摘 要：松遼盆地北部致密油資源豐富，但存在儲(chǔ)層致密、單井產(chǎn)量低、開發(fā)效益差等問題，常規(guī)壓裂技術(shù)難以對(duì)其進(jìn)行有效動(dòng)用。為加快致密油有效開發(fā)，結(jié)合不同優(yōu)選區(qū)塊致密油特點(diǎn)，開展了一系列的致密油儲(chǔ)層增產(chǎn)改造試驗(yàn)。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，已投產(chǎn)22口水平井壓裂后日產(chǎn)油量7.1～40.8t/d，是周圍直井的17倍以上，累計(jì)產(chǎn)油4.96×104t，為致密油儲(chǔ)層有效開發(fā)提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：致密油儲(chǔ)層；增產(chǎn)改造技術(shù)；工程地質(zhì)一體化設(shè)計(jì)；平臺(tái)工廠化作業(yè)模式；應(yīng)用效果

1 致密油儲(chǔ)層特點(diǎn)

致密油是指夾持在優(yōu)質(zhì)烴源巖內(nèi)部或緊鄰優(yōu)質(zhì)烴源巖層系的致密砂巖、致密碳酸鹽巖等儲(chǔ)集層中的石油，一般無(wú)自然產(chǎn)能[1]。大慶致密油藏分布廣、資源潛力大（約12.7×108t），以低滲透扶楊油層和高臺(tái)子油層為主，具有典型的非均質(zhì)特征[2]；儲(chǔ)層巖性雜，以粉砂巖為主，拌有細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖；砂體單層薄，橫向不連續(xù)，縱向不集中，甜點(diǎn)單體規(guī)模小；儲(chǔ)層孔隙度為8%～12%，滲透率小于1×10-3um2的比例占多數(shù)；含油程度低，一般為油浸、油斑和油跡，較少為含油。常規(guī)壓裂很難取得預(yù)期的增產(chǎn)效果，工業(yè)油流比例僅為22.6%，成為制約致密油開發(fā)的“瓶頸”。

2 增產(chǎn)改造技術(shù)及應(yīng)用

借鑒國(guó)內(nèi)外的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)致密油非均質(zhì)特性，依照低成本高效益理念，以提高單井產(chǎn)量為目標(biāo)展開攻關(guān)，發(fā)揮工程地質(zhì)一體化設(shè)計(jì)引領(lǐng)作用的優(yōu)勢(shì)，采用平臺(tái)工廠化作業(yè)模式，精心組織施工。在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷探索，完善，逐步形成與致密油“整體開發(fā)有效益，單井高產(chǎn)量”相匹配，且獨(dú)具特色的優(yōu)化配套技術(shù)，為致密油有效開發(fā)提供了技術(shù)支撐。

2.1 水平井體積壓裂

在以“水平井+大規(guī)模體積壓裂”為核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新發(fā)展了多段切割體積壓裂、縫網(wǎng)體積壓裂及穿層體積壓裂等三種體積壓裂方式[3]。在壓裂規(guī)模上實(shí)現(xiàn)了“十方排量”、“千方砂”、“萬(wàn)方液”，壓裂段數(shù)完全滿足地質(zhì)需要，基本涵蓋了已揭示的致密油層所有情況。在壓裂效果上，已投產(chǎn)的22口水平井均采用大規(guī)模體積壓裂，平均水平段長(zhǎng)度1477m，鉆遇砂巖1373m，鉆遇油層1288m，壓裂段數(shù)9.9，平均單井加入總液量1.0×104m3，加砂量920m3，水平井壓裂后日產(chǎn)油量7.1～40.8t/d，是周圍直井日產(chǎn)油量的17倍以上，初期（3個(gè)月）平均日產(chǎn)油量19.5t，后期穩(wěn)產(chǎn)效果好，累計(jì)產(chǎn)油4.96×104t。

2.2 直井體積壓裂

通過分析致密砂巖儲(chǔ)層形成體積縫的巖石力學(xué)及應(yīng)力條件，綜合評(píng)價(jià)影響壓裂后產(chǎn)能的關(guān)鍵地質(zhì)參數(shù)，優(yōu)選適合體積縫形成的井型。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果，建立致密砂巖儲(chǔ)層形成縫網(wǎng)的延伸模式，優(yōu)化致密油直井體積壓裂方案設(shè)計(jì)及工藝控制，確定致密油儲(chǔ)層縫網(wǎng)體積壓后產(chǎn)能與有效改造規(guī)模之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，指導(dǎo)壓裂方案設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證實(shí)，直井體積壓裂施工16口井，最大施工排量達(dá)到16m3/min，降低了致密油工業(yè)動(dòng)用下限（由孔隙度12%下降到6%），壓裂后完成試油14口，11口井獲得工業(yè)油流，工業(yè)油流井比例由22.6%提高到78.6%，壓后平均單井日產(chǎn)油達(dá)到4.1t。

2.3 壓裂液連續(xù)速配及返排液再利用

在水平井體積壓裂過程中，存在返排液環(huán)保壓力大、壓裂作業(yè)時(shí)效低、成本高等問題，影響了工藝技術(shù)的推廣應(yīng)用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，查找影響重復(fù)配液的關(guān)鍵因素，通過強(qiáng)化室內(nèi)速溶配方研究，添加劑優(yōu)化，確定返排液成分隨關(guān)井時(shí)間的變化規(guī)律，簡(jiǎn)化配液設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施流程，形成“高效率、大排量”的連續(xù)實(shí)時(shí)速配技術(shù)，可滿足5km以內(nèi)的井組和平臺(tái)井處理再利用。經(jīng)返排液處理試驗(yàn)5口井，累計(jì)處理6586.5m3，回收利用5565.9m3，平均回收率84.5%，處理后全部用于配制滑溜水、清水及基液。連續(xù)配液技術(shù)在勘探、評(píng)價(jià)井累計(jì)現(xiàn)場(chǎng)配液41.8×103m3，施工38口383段，單井平均施工周期從23.4天降低到15.4天，降低34.2%，單井平均可控成本降低了35.3%。

2.4 連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂

連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂屬于連續(xù)油管應(yīng)用領(lǐng)域的高端作業(yè)。通過自主研發(fā)、配套相關(guān)壓裂工藝及工具，形成了全套油管水力噴射環(huán)空加砂壓裂工藝措施。目前已完成施工水平井分段壓裂8井次，射孔壓裂67段，作業(yè)效率較之以往電纜射孔橋塞壓裂的工藝提升超過一倍。解決了常規(guī)壓裂作業(yè)工藝不防噴難以完成長(zhǎng)水平段壓裂施工，以及帶壓作業(yè)設(shè)備復(fù)雜施工周期長(zhǎng)的難題。實(shí)現(xiàn)水平井帶壓作業(yè)、無(wú)限級(jí)多段大排量壓裂施工，為油田致密油儲(chǔ)層增產(chǎn)改造提供了技術(shù)儲(chǔ)備。

3 結(jié)束語(yǔ)

與常規(guī)油氣開發(fā)相比，致密油對(duì)技術(shù)和裝備的要求更高。目前，我們?cè)谶@一領(lǐng)域還處于起步階段，與國(guó)內(nèi)外相比仍有較大差距。如何將致密油資源轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)量，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)可動(dòng)用產(chǎn)量具有重要的理論和實(shí)踐意義。這不僅為該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)帶來發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也會(huì)極大地促進(jìn)與致密油儲(chǔ)層增產(chǎn)改造相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)升級(jí)。隨著上述技術(shù)的應(yīng)用與推廣，致密油的開發(fā)必將成為大慶油田今后增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要接替資源。

參考文獻(xiàn)

[1]賈承造，鄒才能，李建忠，等.中國(guó)致密油評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，主要類型，基本特征及資源前景[J].石油學(xué)報(bào)，2012，33（3）：343-349.

[2]金成志.松遼盆地北部陸相非均質(zhì)致密油整體勘探開發(fā)“2+3”模式[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2014，33（5）：9-15.

[3]崔寶文，林鐵峰，董萬(wàn)百，等.松遼盆地北部致密油水平井技術(shù)及勘探實(shí)踐[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2014，33（5）：16-22.

作者簡(jiǎn)介：樂世豪，男，2014年畢業(yè)于東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院，學(xué)士，現(xiàn)從事井下特種工藝作業(yè)施工。