特低滲透油藏壓裂層位優選研究
——以G644區塊特低滲透油藏為例

吳　穎，張金功,阿不力米提·烏布力哈斯木

(1.西北大學地質學系·大陸動力學國家重點實驗室，陜西西安 710069;2.中國石油西部鉆探定向井技術服務公司)

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特低滲透油藏壓裂層位優選研究
——以G644區塊特低滲透油藏為例

吳穎1，張金功1,阿不力米提·烏布力哈斯木2

(1.西北大學地質學系·大陸動力學國家重點實驗室，陜西西安 710069;2.中國石油西部鉆探定向井技術服務公司)

為提高特低滲油藏壓裂效果，以某特低滲油藏G644區塊為例，通過“四性”關系研究，建立了油藏評價標準，給出了壓裂層段優選結果，并分析了影響壓裂效果的幾個主要因素。指出精細研究油層發育情況，提高比產液能力，確定合理壓裂時機是提高壓裂效果的重要保證。

特低滲透油藏；產能評價；油層分類；壓裂層位

壓裂作為特低滲透油田增產的主要措施，壓裂效果的好壞直接影響油田開發效果以及后期開發方案的調整[1-3]。目前特低滲油田壓裂面臨著三個不利因素，一是老油田進入高含水開發階段,壓裂井條件逐漸變差，措施挖潛難度大，壓裂增油效果變差；二是新油田儲層致密,開采層位少，油水井連通性差,油井受效程度低；三是部分儲層裂縫比較發育,壓后油井見水快，易水淹[4-6]。

G644井區屬典型的特低滲透巖性油藏，儲層物性差、非均質性嚴重、埋藏淺等特征，造成該區塊無自然產能；由于儲層天然裂縫發育、壓裂施工難度大且規模小，壓裂穩產期短、遞減快、產量低，嚴重制約著該區塊的開發。因此，為了提高單井產量，優化壓裂選層顯得愈發重要。

1　壓裂選層相關參數研究

1.1建立研究區“四性”關系

“四性”關系指儲層巖性、物性、含油性與電性之間互相聯系的內在規律，其中，含油性是儲層評價的最終目的，巖石性質是儲層評價的基礎，物性是代表儲層儲集性能和油氣產出能力的重要參數，電性則是研究的手段。通過對目標區塊長6油層四性關系的研究，得出了儲層巖性、物性、含油性、測井參數各因素的下限值，對壓裂選層提供定量的參數優選。

(1)巖性與電性關系。細砂巖是長6地層的主要含油儲集層，以自然電位高負異常、對應低自然伽馬值及微電極差異幅度大為特征。對研究區60口井106個壓裂油層砂體的統計分析表明，發育較好的砂層自然伽馬(GR)值一般均小于90 API，其中，GR值小于75時砂體發育最好，GR值75～80時砂體較好，GR值80～90時砂體發育次之。當GR值大于90 API時砂體一般發育較差，泥質含量增高，夾層增多。

(2)儲層物性與電性關系。電測曲線對儲集物性的反映，主要表現在自然電位及聲波時差上。孔、滲相對較好的儲層，自然電位曲線上反映較明顯的負異常以及相對較高的聲波時差值。對該區塊長6儲層巖心孔隙度及滲透率測試表明，細砂巖儲層孔隙度主要為7%～12%，通過“四性”關系確定該區孔隙度下限為8%，油層滲透率下限為0.15×10-3μm2。根據研究區儲層特征研究，當孔隙度大于10%時儲層物性最好；孔隙度9%～10%時儲層物性較好，孔隙度8%～9%時儲層物性次之，孔隙度7%～8%時儲層物性較差。根據聲波時差數值與對應巖心孔隙關系，擬合回歸公式(Φ=0.1734Δt-30.50)得出，對應的聲波時差值分別為>233.6 μs/m，228～233.6 μs/m，222～228 μs/m,217～222 μs/m。由孔隙度-滲透率關系分析表明，孔隙度對應滲透率分別為>0.8×10-3μm2,(0.5～0.8)×10-3μm2,(0.3～0.5)×10-3μm2,(0.15～0.30)×10-3μm2。

(3)含油性與電性關系。長6油層4.0 m視電阻率平均值一般為50～200 Ω·m，深感應電阻率一般為50～150 Ω·m，聲波時差大于220 μs/m。并通過巖電實驗得到含油飽和度計算公式，用聲波時差與油層視電阻率值可以計算儲層的含油飽和度。

通過對“四性”關系分析，得出了儲層巖性、物性、含油性、測井參數各因素的下限值，如表1。

表1　長6油層巖性、物性、含油性及測井參數下限值

1.2建立油層評價標準

對于低滲透砂巖儲層的有效性評價，必須以儲層達到工業油流為基礎來確定儲層壓裂優選級別的標準[12]。通過“四性”關系分析及油層壓裂產量的統計分析得出：油層壓裂產量與巖性、含油性、測井曲線及儲層物性特征有很好的對應關系。油層的儲層物性越好，壓裂產量越高；砂體發育越好，壓裂后該層產量也越高；電阻率值越高，含油飽和度越高，油層越好，壓裂產量也越高。根據上述相關關系，將本區油層分為五類，見表2。

表2　油層評價標準

2　壓裂層段優選結果

根據油層評價標準，結合研究區剩余可利用油層精細評價，選擇15口井進行壓裂層優選，其中8口井剩余可動用油層共14層，Ⅱ類油層1個，Ⅲ類油層5個，Ⅳ類油層6個，Ⅴ類油層2個，見表3。

表3　優選壓裂層段統計結果

3　壓裂選層影響因素分析

3.1壓裂時機不合理導致壓裂效果差

該區塊郭621-1井分別于2004年11月、2011年4月、2014年8月壓裂3次。2011年4月實施壓裂后最高月產量21.37 t，投產后產量下降幅度不明顯。至2014年8月，該井月產量保持在8.2 t，高于該區塊油井的月平均產油量6.21 t，處于壓裂穩產期。該井在2014年4月選取長61-4層段的637～639 m井段進行了第三次壓裂。郭649井2004年8月選取702～707 m層段壓裂，壓后月產油量由最高的34.63 t遞減到5 t，此后產量一直處于較低水平，未進行二次壓裂，導致開發效果較差。由此可見，合理的壓裂時機對油井穩產至關重要。

3.2最高月產對壓裂選層時機的影響

合理的壓裂選層時間對特低滲透油田的開發至關重要，油層壓裂后最高月產量是衡量油層物性好壞的重要指標[9]。根據研究區61個油層壓裂段產油情況及其變化特征，將研究區61個壓裂層產量按“>45 t，30～45 t，15～30 t，10～15 t，<10 t”五個產量區間統計，分析壓裂層產量變化特征。

油井壓裂后的生產特征一般分三個階段：一是線性流階段，為壓后高產階段，但產量下降較快；二是擬徑向流階段，此時產量低于第一階段，但生產能力仍高于油層改造前的產量，此階段產量較穩定；三是徑向流階段，此階段裂縫已失去高導流能力，原油產能恢復到壓前水平，此時可對該井實施壓裂。

部分油井壓裂后月產量在生產24個月后降至5 t左右，但仍有部分油層生產能力高于改造前的產量5 t，此階段為產量穩定期。對于月產量降至5 t左右的油井，此階段裂縫已失去高導流能力，壓裂形成的裂縫已經閉合，可對油井實施重復壓裂。因此在選層分析壓裂時機時，應以單井產量動態變化情況為主要依據，才能取得較好的效果。

3.3比產液能力對壓裂選層影響分析

比產液能力分析是壓裂選層時的重要依據。比產液能力是指峰值產液量與目前產液量的比值，該比值越高，壓裂措施越有效[10-11]。對研究區60口油井進行壓裂選層結果表明，再次壓裂的27口油井可選層中優選層15段，可推遲選層7段，不選層5段，共22口油井適合進行再次選層壓裂。

3.4油層發育較差時的壓裂選層

郭650-6井長63-1油層段平面連續性較差，僅在郭650-2、郭650-6井附近發育，油層厚度僅為5 m，壓裂存在較大的風險和不確定性。通過測井曲線及油層發育情況判斷,該油層段適合壓裂，這在一定程度上增加選層的不確定性，無法保證后期壓裂效果，因此，有必要分析油層厚度對壓裂選層的影響。

從研究區344個壓裂層厚度與最高月產量關系來看，最高月產量與壓裂層厚度并非線性關系(圖2)，綜合來看，當選壓裂段油層厚度為1.5～3 m時，壓后產量較高，當壓裂段油層厚度大于3 m時，壓后產油效果降低。

圖1　壓裂層厚度與最高月產量關系

兩次壓裂層最小間隔為4 m，因此對6 m以上油層可以進行多次壓裂，2～5 m油層僅能進行一次壓裂。選擇結果見表4。

4　結論及認識

(1) 通過對“四性”關系及油層綜合統計分析，建立了研究區油層評價標準，對該區油井已壓裂油層及可利用剩余油層進行了精細評價,實現區域上油層有序合理的利用。

表4　壓裂層選層厚度與油層厚度關系

(2) 通過精細研究油層發育情況、最高月產量及比產液能力，確定壓裂合理時機，完善了壓裂選層方法，對提高特低滲透儲層開發效益具有重要意義。

(3) 對研究區壓裂段厚度統計表明，當選層厚度為1～3 m時壓裂增產效果往往比選層厚度大于3 m時好。

[1]李陽，于永波，尹喜永.大慶低滲透油田增效壓裂技術研究[J].特種油氣藏，2005,12(2)：65-67.

[2]楊濤，肖立國.榆樹林油田優化壓裂研究與實踐[J].大慶石油地質與開發，2003,22(3)：72-74.

[3]趙驚蟄，李書恒，屈雪峰,等.特低滲透油藏開發壓裂技術[J].石油勘探與開發，2002,29(5)：93-94.

[4]陳曉源，任茂.坪北特低滲透油田整體壓裂工藝技術研究[J].鉆采工藝，2006，29(5)：43-45.

[5]李善維，劉戰營，焦雙志,等.留西低滲透砂巖油藏壓裂技術[J].石油鉆采工藝，2011,33(4)：95-97.

[6]甘云雁，張士誠，陳利,等.復雜斷塊油藏不規則井網整體壓裂優化設計[J].石油學報，2006,27(4)：81-83.

[7]王鳳江，丁云宏，路勇.低滲透油田重復壓裂技術研究[J].石油勘探與開發，1999,26(1)：71-73.

[8]陳民鋒，姜漢橋，周琦.低滲透砂巖油藏水井壓裂參數優化數值模擬研究[J].石油鉆采工藝，2007,29(1)：54-55.

[9]尹建，郭建春，曾凡輝.低滲透薄層壓裂技術研究及應用[J].天然氣與石油，2012,30(6)：52-53.

[10]溫慶志，蒲春生，曲占慶,等.低滲透、特低滲透油藏非達西滲流整體壓裂優化設計[J].油氣地質與采收率，2009,16(6)：102-104.

[11]寇永強.大型壓裂技術在特低滲透薄互層油藏的應用[J].油氣地質與采收率，2004,11(3)：61-62.

編輯：李金華

1673-8217(2016)05-0085-03

2016-04-05

吳穎，工程師，1984年生，西北大學礦產普查與勘探專業在讀博士研究生，主要從事油氣勘探與開發地質方面的研究工作。

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