同步压裂在川西气田的适应性分析

2015-03-26 23:53陈月洋
当代化工 2015年5期
关键词:沙溪庙川西气藏

于 东,陈月洋

同步压裂在川西气田的适应性分析

于 东1,陈月洋2

(1. 中国石油化工股份有限公司 西南油气分公司工程技术研究院, 四川 德阳 618000;2.西南石油大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都 61050)

同步压裂采用的是使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短的方法,来增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积,实践证明同步压裂能提高裂缝网络的密度及复杂程度,但同步压裂也有其适用条件,通过对相关文献的总结[1~5],同步体积压裂适用于储层厚度大,裂缝系统发育,地层能量充足气藏处于或接近原始地应力的储层。

同步压裂;裂缝网络;储层厚度;地层能量

1 川西同步压裂地质适应性分析

现针对同步压裂的适用条件逐一分析川西气藏的各主力区块的适用性。

1.1 XC沙溪庙

XC沙溪庙气藏储层物性好,现有的压裂工艺技术适合该区块,已经取得了很好的增产效果,首先没有必要采用同步压裂。其次,XC沙溪庙气藏井网密度大,井距为500~600 m,要想布同步压裂的两口井十分困难,大规模的改造容易产生井间干扰,影响邻井的生产(现已有 19井压裂过程中对27井造成影响),而且XC沙溪庙气藏已开采多年,地层能量衰竭较大,地应力也发生了改变,同步压裂增产效果较差,所以XC沙溪庙气藏不适合同步压裂技术。

1.2 SF气田蓬莱镇

SF气田蓬莱镇平均岩心孔隙度 9.3%,渗透率为0.55 mD,为低孔低渗储层,大部分区块有利微相为分流河道、河口坝,砂体呈条带状或毯状展布。主力层位位于窄河道砂体部位,河道宽度 100~500 m。现有的工艺技术造长缝裂缝易穿出河道砂体,加大施工难度、造成支撑剂无效铺置。针对该区块砂体特征,必须缩短裂缝长度,增加裂缝的复杂程度,而同步压裂所适用的是砂体展布连续,储层物性好的储层,这两点 SF气田都不满足,故同步压裂不适用于SF气田蓬莱镇气藏。

1.3 XD、LD、HXC区块

XD、LD、HXC区块地压系数低,压后返排困难(见表1),同步压裂相对于单井压裂液量较大,而大液量会造成返排的更加困难,同步压裂不适用于该区块。

1.4 XQ区块

XQ沙溪庙储层属于超致密储层,平均孔隙度5.13%,平均渗透率0.07 mD,裂缝发育是高产的关键,但分布局限,其中,下沙溪庙组砂体主体部位孔隙发育,是XQ沙溪庙组最好的一层,而对超致密储层,形成缝网能有效的增产,并且能沟通天然裂缝,这正是XQ沙溪庙获产的关键,而且XQ沙溪庙井网密度不大,布井相对容易,同步压裂及拉链式压裂适用于该区块。

1.5 ZJ区块

ZJ上沙溪庙组气藏砂体总体呈北北东向条带状展布,单层厚度变化大,从由几米至几十米不等,厚薄不均,纵向上部砂体(以JS11、JS12、JS21)分布较不稳定,厚度较大,横向连续性较差;中下部砂体(以JS22~JS24)分布较稳定,厚度较大,横向连续性较好两套主力砂体厚度较大,其中JS21砂体目前钻遇率 73%,由于河道的摆动,分布范围较窄,砂岩厚9.4 m(江沙6)~26.2 m(江沙7)之间,平均18.9 m,钻遇井多钻分流河道砂,砂体纯,砂地比(砂体总厚度/地层总厚度)近于1;目前 JS24-1砂体钻遇率100%,砂厚22.9 m(江沙2)~53.3 m(江沙3)之间,平均 40.6 m,但砂体多为多相叠置砂,砂体纯度不高,砂地比介于 0.45(川江 186)~0.99(江沙7)之间,平均0.67。针对该区块砂体特征,上部砂体分布不稳定,不适用同步压裂,而下部砂体分布稳定,厚度大,横向连续性较好,这正好与同步常规压裂及拉链式压裂的适用条件相适应。

1.6 XC须五砂泥岩储层

XC须五储层为特低孔超致密储层,储层厚度大,总体上裂缝发育,而通过XC须五的几口进行体积压裂井增产效果来看,体积压裂所形成的裂缝网络是这种气藏的获产关键,而同步体积压裂本身就是在体积压裂的基础增大裂缝网络的复杂程度及密度,且XC须五布井少,地层压力接近于原始地层压力,通过国外实例分析来看,增产效果应该较好,同步压裂适用于XC须五砂泥岩储层。

2 川西同步压裂施工作业水平分析

现井下酸化压裂队拥有总水马力49900HHP的压裂设备, 容积为12 000 m3的压裂液罐, 容积为4 000 m3的软体液罐。具体设备见表2。

按照致密砂岩储层施工限压 95 MPa,排量 6 m3/min计算,每口井需要12882HHP水马力的,但实际施工时主要以2500型压裂车和2000型压裂车为主,总共有46000HHP,考虑到需要富余水马力,在川西致密砂岩储层能进行2~3口井的同步压裂。

而在XC须五沙泥互层储层,按照施工限压95 MPa,排量10 m3/min,每口井需要21470HHP水马力的,这样两口井同时压裂就需要42940HHP水马力,满足同步压裂需求。致密砂岩与XC须五砂泥互层储层压力恢复试井解释结果如表3。

但拉链压裂只需要1套车组同时作业,川西压裂队伍的施工水平完全能满足要求,可以在上述适用气藏尝试拉链式压裂。

3 同步压裂设计

同步压裂虽然有很多优点,但该技术的缺点同样明显,同步压裂施工规模大,所需要的压裂设备也就有了更高的要求,且入地液量大,返排困难,增产效果在初期十分明显,后期下降较快,且该技术的适用条件有限,是否适用于川西气藏有待进一步研究。

根据国内外文献的调研,作以下同步压裂的简单设计(见表4),但还是应该根据实际的地质情况进行实际的设计。

4 结 论

(1)同步压裂技术适应于储层砂体分布稳定、原始天然裂缝发育、无生产导致地层压力变化的油气藏,同步改造后,表现为初产较高但递减迅速的特征;

(2)适应性分析表明,ZJ沙溪庙气藏、XQ沙溪庙气藏、XC须五致密气藏具备实施同步压裂的地质条件,同时依据储层的具体工程地质特征,初步形成了适合川西气藏的同步压裂技术。

[1] 黄玉珍,黄金亮,葛春梅,等.技术进步是推动美国页岩气快速发展的关键[J].天然气工业,2009,29(5):7-10.

[2]陈守雨,杜林麟,贾碧霞,等.多井同步体积压裂技术研究[J].石油钻采工艺,2011,33(6):59-65.

[3]孙海成,汤达祯,蒋廷学,等.页岩气储层压裂改造技术[J].油气钻采工程,2011,18(4):90-97.

[4] 王治中,邓金根,赵振峰,等.井下微地震裂缝监测设计及压裂效果评价[J].大庆石油地质与开发,2006,25(6):76-78.

[5] 李小刚,罗丹,李宇,等.同步压裂缝网形成机理研究进展[J].新疆石油地质,2013,34(2):228-231.

Adaptability Analysis on Synchronous Fracturing in the West Gas Field of Sichuan Basin

YU Dong1,CHEN Yue-yang2
(1. Engineering Technology Institute of Southwest Petroleum Branch, Sinopec, Sichuan Deyang 618000,China; 2. State Key Laboratory of Oil & Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Sichuan Chengdu 610500, China)

Synchronous fracturing technology is to move fracturing fluid and proppant under high pressure from a well to another well, whose migration distance is the shortest. The way can increase the density and surface area of the hydraulic fracture network, but synchronous fracturing technology is only used in the suitable condition. Through a summary of relevant literatures, it’s pointed out that the synchronous volume fracturing technology is suitable for gas reservoirs with big thickness, large crack system development and sufficient formation energy.

Synchronous fracturing ; Cracks grid ; Reservoir thickness; Formation energy

TE 357

: A

: 1671-0460(2015)05-1112-02

2014-12-01

于东(1987-),男,四川德阳人,工程师,2011年毕业于西南石油大学石油工程专业,研究方向:油气田储层增产技术工作。E-mail:165633827@qq.com。

陈月洋(1990-),女,硕士研究生,研究方向:油气田储层增产理论与技术。E-mail:285729055@qq.com。

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