油房庄油田开发后期油井解堵措施改造方式研究

贺海洲,张 博,刘春林,王卫忠,费二战

(中国石油长庆油田公司第三采油厂,宁夏银川750006)

油房庄油田开发后期油井解堵措施改造方式研究

贺海洲,张 博,刘春林,王卫忠,费二战

(中国石油长庆油田公司第三采油厂,宁夏银川750006)

油房庄油田油层低渗低压低产,针对不同油藏类型、不同油藏开发阶段,结合油田开发实际,对近年来实施的各类型措施方式进行分析、归纳、总结,从而对不同储层措施方式进行优选,集成了适合油房庄油田不同类型油藏及开发阶段的措施稳产挖潜技术,有效地提高了措施选井选层的针对性及措施的有效性。

油房庄油田;储层;措施;重复压裂;酸化;解堵

1 油田概况

油房庄油田位于陕北斜坡西部、盐定高地南坡、宁陕古河北侧,共探明含油面积30.1km2,地质储量1 848×104t。油层低渗低压低产,油田生产层位主要为三叠系延长组和侏罗系延安组。其中三叠系延长组主要分布于定31井区,侏罗系延安组在区内广泛发育。经过多年探索与实践,针对不同储层形成了一套较为完善的老井增产技术,为提高低渗油田单井产量扩宽了技术途径,加深了对储层与改造关系的认识[1]。

2 不同储层特征及措施方法制定

2.1 不同储层地质特征及堵塞机理

2.1.1 三叠系长1油藏

地质特征:长1油藏储层粘土矿物以高岭石为主,其中高岭石为速敏矿物,绿泥石为酸敏矿物,适合以压裂为主的解堵措施。油藏属大孔细喉型孔喉组合,细喉的孔道特征决定了储层易受外来固定不溶物的堵塞。这就是污水回注时注水井注水压力高、油井措施有效期短的重要原因。油藏多数井底水油层间有2～3m的泥质隔层,隔层条件好,能有效地控制裂缝的高度,所以在没底水和隔层条件较好(≈3m)的油井提出了“能强不弱”压裂改造方针,在隔层条件较差的油井可适当控制改造规模。

堵塞机理:①应力敏感性堵塞,油层大孔细喉开采初期压力下降较快,易形成压力敏感堵塞。②粘土矿物质膨胀堵塞,储层中泥质含量达15.4%,注入水或各类作业过程中的水基滤液侵入储层,导致粘土矿物质膨胀形成堵塞。③合采井水型不配伍,结垢堵塞。长1水型以CaCl2为主,侏罗系以NaHCO3为主。

2.1.2 侏罗系Y9油藏

Y9油藏岩性一般为灰色细-中粒、混粒长石石英砂岩或长石砂岩,物性较好,平均孔隙度 15.94%,渗透率43.79×10-3μm2,但孔隙的骨架结构较差,主要以泥质胶结为主,油藏开发过程中,若出现地层能量亏损,易引起储层压敏渗流能力变差。

2.1.3 侏罗系Y10油藏

地质特征:Y10油藏砂体系填充型河流相沉积,沉积过程水动力条件较强,砂体展布范围较 Y9大。岩性与Y9层相似,一般为灰色含粘土质细粒及混粒长石石英砂岩或长石砂岩,平均孔隙度16.83%,渗透率61.06×10-3μm2,但其孔喉分选较 Y9层差。局部地带边底水发育,原始驱动类型主要为边底水水压驱动油藏。

堵塞机理:①钻井、完井或措施作业过程中造成的外来流体或固体侵入地层而形成的乳化堵塞,结垢堵塞、细菌堵塞和湿润性改变。②在油田开发过程中,由于作业或生产压差以及压力和温度的变化引起的油层堵塞。

2.2 不同储层措施方法[2-3]

2.2.1 三叠系长1油藏压裂改造适应条件分析

(1)生产特征:长1、长2油藏生产现象表明,油井在投产初期,产液量普遍较高,含水48%左右,稳产期短,一般在2～3个月产量开始递减,半年后含水稳步上升,但当含水上升到60%～80%时,此时产液保持较低水平,油井进入低产稳产阶段。持续生产一段时间,油井含水又表现出不同程度的下降趋势(图1),这种含水上升又下降的开发现象是不同于侏罗系油藏开发的特征。

图1 长1油藏产液、含水变化示意图

(2)最佳压裂时机:长1油藏油井低液量中高含水后的含水下降期(ΔT),即为最佳压裂时机,压裂改造平面上应大于压降漏斗区,以便动用漏斗区外的储量。

2.2.2 三叠系长1油藏酸化适应条件分析

总结历年老井酸化措施效果分析得出,长1油藏酸化适于以下两种条件:①堵塞较轻井,仅压裂裂缝堵塞,基质未见堵塞或堵塞较轻,生产动态表现为:经压裂改造高产,有明显的注水见效过程,在堵塞阶段产量突降。②堵塞较严重井,裂缝和基质均堵塞,而重复压裂改造无效。部分井二次压裂时不满足造新缝的条件,只是老缝的重复充填,虽然提高了裂缝的导流能力,但是紧邻裂缝的基质渗流能力并未改善,造成重复压裂改造无效,所以选择酸化改善裂缝和基质两方面的渗流能力。

2.2.3 侏罗系油藏压裂改造适应条件分析

(1)生产特征:边底水能量有限,自然能量开发阶段,地层压力下降迅速,产能下降快。注水开发后对应油井先见效后因注水强度过大见水,控制注水后液量下降,含水未能下降。

(2)压裂改造选井条件:对于 Y10边底水油藏,油井应处于油藏内部,避免人工裂缝与边水沟通;若油层与底水直接接触,油水界面抬升后,油层有效厚度应大于7m,若油层有2.0～3.0m隔层,油层有效厚度应大于4m;堵塞严重用其他措施方法无效或效果较差的油井;酸化导致含水大幅度上升的井。

(3)酸化改造的选井条件:油层条件相对较好,油层与底水直接接触时,油层剩余有效厚度在4～6 m;油层与底水之间致密夹层大于2m的油井;初期产量高,随着生产时间的延长,产量大幅度下降的油井;结垢、结蜡或其他原因所致的近井地带堵塞,地层损害较轻的油井。

3 施工参数研究

3.1 三叠系长1油藏施工参数优化设计

3.1.1 重复压裂

通过统计长1油藏2001～2008年50口压裂井中的40口有效井,由实施压裂措施加砂强度与日增油量及措施有效期散点图(图2),可以得出加砂强度在0.8时,实施压裂措施效果较好,措施增油量明显增加,措施有效期较长(表1、2)。

图2 长1油藏砂强与措施增油、措施有效期散点

表1 长1油藏分类标准

表2 长1油藏压裂参数及效果

3.1.2 酸化

对地层明显存在堵塞的油井,根据历年酸化经验确定其酸量及施工排量,不同厚度油层其酸量及排量不同(表3)。

表3 油房庄油田长1油藏酸化施工参数与增油量统计

3.2 侏罗系油藏施工参数优化设计

侏罗系油藏由于储层物性相对较好,地层堵塞主要集中在近井地带,压裂的目的是解除近井地带的各类堵塞,在方案设计时,坚持“能低不高”的原则,以控制压裂缝垂向延伸长度,防止压窜底水;在酸化方案设计时,坚持“三小一低”的原则,封堵高渗透大孔道,解堵低渗堵塞油层(表4)。

表4 油房庄油田侏罗系油藏措施改造参数统计表

4 结论与认识

(1)油房庄油田三叠系长1油藏油层有效厚度≥4m,侏罗系油藏若油层与底水直接接触,油水界面抬升后,油层有效厚度≥7m;若油层与底水之间有2.0～3.0m隔层,油层有效厚度≥4m的油井实施措施效果较明显。

(2)三叠系长1油藏在含水呈下降趋势阶段是油井选择重复压裂的最佳时机;沿裂缝轻微堵塞或裂缝和基质均堵塞且重复压裂改造无效的井适合酸化措施。

(3)侏罗系油藏堵塞严重井或储层物性较差的井及酸化后导致含水大幅度上升的井适合压裂措施;初期产量高,因结垢、结蜡原因所致的近井地带堵塞,产量大幅度下降的油井适宜于酸化措施。

[1]王艳秋.酸化、压裂措施经济分析方法研究[D].大庆石油学院,2003

[2]董万百,门广田.油井压裂效果分析[J].国外油田工程,2001,(5):10-11

[3]孙玉.富台潜山油藏酸化压裂措施及效果[J].油气地质与采收率,2004,11(2):64-67

编辑:彭 刚

TE357.11

A

1673-8217(2010)03-0106-03

2009-09-24;改回日期:2010-01-08

贺海洲,1981年生,2005年毕业于西安科技大学地质与工程专业,现从事油田开发生产工作。