基于人工裂缝特征优化油井压裂地质方案

■高望昱

（中国石油冀东油田公司陆上作业区　河北　唐山　063200）

基于人工裂缝特征优化油井压裂地质方案

■高望昱

（中国石油冀东油田公司陆上作业区河北唐山063200）

本文以黑龙江省某油田为例。因该油田外围地质储量的运用逐渐增加，根据达西定律可知，在厚度一定的情况之下，影响到产量最大的关键参数便是措施井的渗透率。通过油井压裂可有效改善油井周边地区的地层渗透性，使油井产能获得提高。人工压裂的成败关键，就在于裂缝的导流能力，以及裂缝的几何形态。因此，本文从经济有效的角度出发，结合人工裂缝的特征与方位以及开发效果的影响等方面，浅谈了关于油井压裂地质方案的优化方法，以作参考。

人工裂缝压裂地质方案开发效果

0　前言

该油田近些年外围地质储量的运用逐渐加大，每年依靠压裂投产的井也逐渐增多。基于经济有效的开发原则，务必对人工裂缝的相位以及规模等特性进行全面透彻的认识，提高人工压裂的效果，从而提升压裂增油的效果。因此，以该油田某一特定地区的地质特征为准，结合该地区的人工裂缝特征，实施油水井压裂地质方案的优化。

1　裂缝的性质及其相位评价

1.1裂缝的性质判断

该区域的扶余油层属于天然裂缝不发育的一种构造区域，故而地应力很大程度上决定了人工裂缝的性质。通常情况下，若是垂直主应力比水平主应力大时，就会出现垂直人工裂缝，反之出现的就是水平裂缝。也就是说，裂缝的开启方向与最小主应力的方向始终处于垂直状态[2]。而根据该片区域的测井的解释成果来看主应力的方向处于水平方向，且最小水平主应力要小于该片区域的上覆压力，故而该片区域的人工裂缝属于垂直缝，已在现场的实际压裂后得到进一步的证实。

1.2人工裂缝相位及其规模的研究

从实际证实该片区域的人工裂缝是垂直缝后，关键还需将人工裂缝的平面延伸方向和规模掌握清楚，它直接影响着压裂的效果，因此，对该片地区的3口井压裂裂缝分别用微地震检测技术进行了检测。压裂裂缝检测技术，是利用油层压裂时，岩石在形成裂缝时，产生的震动声波向外传播原理，然后在声波时差的处理下，从而将裂缝的形态确定出来[3]。

2　人工裂缝方位在开发效果上产生的影响

2.1对水驱效果产生的影响

为了进一步探究出人工裂缝对水驱效果产生的影响，可以该地区的a、b两片断块为例，进行细致分析。该地区采用反九点井网布井，井距约为300m，井排方向是NE90°，完钻井深在1400~1500m之间，其中部分合采井是在2000m左右。通过检测得知a断块的人工裂缝方位是NE117.5°，井排和人工裂缝的夹角，也就是排缝角为27.5°，b断块的人工裂缝方位则是NE108.5°，排缝角是18.5°。

2.2水井排油井先见水，含水上升速度较快

将含水达到或是超过了10%作为油井见水的标准，对比两断块上的油井生产数据，不难看出，在两个断块内，水井排油井见水早，且见水之后，含水上升速度也更快。根据统计，a断块的5口水井排油井全部见水，平均在投产之后的10个月后见水，而油井排的3口油井资料在统计后发现，到目前都还全未见水。b断块内的9口油井生产状况，与a断块相似，其中的4口注水井排油井全部都已见水，见水平均时间是8个月，而另5口油井排油井，已见水的有4口，平均见水时间是14个月。

之所以分析不同的井排油井生产情况之间的差异，主要是因为人工裂缝能将裂缝延伸方向上流体的渗透能力进行大幅度提高。若是排缝角比较小，会加速注入水沿着裂缝方向到达裂缝接近的采油井的时间，从而致使水井排油井先见水，含水上升速度也会更快。

2.3不同排缝角对于井网水驱效果的影响不同

通过对比两个断块油井的生产情况，可从中发现，因a断块的排缝角比b断块的排缝角有所增加，水驱效果更好。a断块水井排油井的见水时间比b断块晚2个月，其目前的含水低了7.7个百分点。而b断块油井排油井的见水时间相较a断块而言，见水时间明显更早，平均含水上升了16.5个百分点。在地质环境比较接近，且生产时间比较一致的基础上，a断块水井排油井的平均单井累计的产油量提升了约709t，a断块油井排油井则是提升了403t。通过结果对比可知，在其他条件相接近的情况下，不同的排缝角对于井网水驱的效果的影响并不相同。

3　优化地质压裂方案

（1）对油水井连线方向并不接近与裂缝方向的井，若是经济效益许可，可加大压裂规模。b断块因裂缝方位和井排夹角是18.5°，对于非东西方向油水井连线上的井压裂时，可加大压裂规模，以便获得最好的增油效果。

（2）对油水井方向接近于裂缝方位的井，应控制油水井的压裂规模。对于油水井连线方向近于东西方向的井，其与压裂缝走向夹角仅为18.5°，油水井在与压裂相互对应之时，即便在一般的压裂设计中，其穿透比考虑的范围多半在30%上下，但是压裂过程中，比起支撑缝长，压裂缝长要大得多，在目前300m的井距条件下，其中油水井裂缝的间距不大，仅为60m，而且裂缝之间很容易就会穿透，会加快油层水淹速度。并且会造成该水井周围以及其余油井出现注水短路现象，最终直接影响开发效果。故而，对比较接近于井排方向以及人工裂缝方向的水井侧边井，不宜将水井压裂，在编写压裂方案时也要尽量减小压裂施工规模。在规模相同的情形下，也应当采用高砂比等压裂工艺，从而控制住缝的持续性发展。

4　结束语

合理确定排缝角，可以有效提升外围油田的开发效果。对于现井网条件之下的压裂规模，最好是基于油水井和人工裂缝方位的关系之上予以考虑，对油水井连线方向并不接近于裂缝方向的井，可在经济效益许可的范围内加大压裂规模。

[1]仲冠宇,王瑞和,周卫东,杨焕强.人工裂缝逼近条件下天然裂缝破坏特征分析 [J].岩土力学,2016,01:247-255.

[2]侯君,李海振,刘亚东,邓海成.根据人工裂缝特征优化油井压裂地质方案 [J].大庆石油地质与开发,2002,04:33-35+83-84.

[3]孙晓瑞.安塞油田王窑区裂缝分布特征及改善开发效果研究 [D].长江大学,2013.

[4]张杨.裂缝性储层人工裂缝起裂及延伸机理研究 [D].东北石油大学,2012.

[5]刘彦学,吴亚红,刘立宏,郭胜涛.松南深层储层人工裂缝特征及压裂对策研究 [J].石油天然气学报,2012,08:143-146+168-169.

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-9-69-1