定边油田TS区域长4+512非常规致密砂岩油藏配套开发工艺研究

王雷 周国宝 王顺华

延长油田股份有限公司 定边采油厂 陕西 定边 718600

TS区域是定边油田主力产区之一，其储层主要特点是纵向多层系叠合发育，横向砂体延展性差，早期区域开发以延安组及浅部延长组油藏为主，近年来，随着下组合长4+5、长8油层试采突破及推行的大型压裂、整体压裂工艺的开展[1-4]，长4+5产量快速增长，已成为采油厂增储上产的重要组成部分，但整体上呈现出初产高、降产快、压敏效应明显的开采特征，因此，如何提高长4+5、长8非常规致密砂岩油藏产量，是当前急需解决的问题[5]。

1 地质特点

定边油田TS区域长4+512小层砂岩岩石类型为细、细—中粒灰绿色长石砂岩，砂岩中长石含量平均57.8%，石英碎屑含量平均为28.4%，岩屑含量平均13.8%。填隙物主要有高岭石、方解石、绿泥石、硅质等[6]。孔隙度平均值为10.95%，渗透率平均值为0.76mD，属充填程度高、连通性差，低孔超低渗储层。根据对该区域399口井的测井渗透率解释结果，计算该小层渗透率变异系数为1.49，突进系数为10.72，渗透率级差为2464.7，反映出该小层层内非均质性强。油藏严格受沉积相带和储层物性控制，属于典型的岩性油藏。砂体顶面整体表现为东高西低、南高北低的特点。该区域长4+512小层为三角洲前缘亚相沉积，水下分流河道和河口坝微相是该小层油气聚集的有利场所，也是该区域勘探开发的有利区域。含油面积19.43km2，平均有效厚度7.37m，有效孔隙度值12.1%，含油饱和度值48.2%，原油体积系数1.24，原油平均密度为0.854g/cm3，根据油藏特征，采用容积法计算该区域4+512小层地质储量为537.16×104t。

2 储层改造难点

区域储层渗透率低，孔隙度低，必须以压裂改造方能获得工业油流。以往储层改造基本根据经验：（1）该类油藏基本为岩性控制油藏，因此在射孔段选取上并未进行细化，射开程度在80%以上；（2）压裂参数基本根据经验制定，前置液造缝成功后即泵入携砂液，达至设计量后泵入顶替液，随后放喷、洗井投产。区域投产油井生产特征表现出初产高、降产快，无稳产期的特点，往往开采一段时间后因达不到经济效益而停产，使用增大砂量重复压裂工艺进行改造，措施增油效果不明显。

近年来，体积压裂技术在国内外获得广泛应用，是页岩气和致密油提产的重要手段，其核心理念就是增大加砂/加液强度，有效提高单井控制体积，提升开发效益。借鉴该核心理念，并结合本区域地质特征，分析认为以往储层改造不理想主要原因为投产压裂时产生的人工有效裂缝较少，在当前井网井距下（150m×400 m），储量未充分动用。因此，以压后高产、有效期长为目标，优选压裂参数，尝试优选适合本区域开发的投产参数。

3 工艺改进及矿场试验效果分析

在本区域选择地质条件相近的8口井进行工艺改进对比试验，分别从前置液比例、米加砂量、砂比等方面进行对比，进行参数优化（因排量较之前的压裂相比变化不大，未进行专门比较）。

3.1 优选前置液比例

前置液在传统压裂工艺中主要起破压作用，研究资料显示多为开启一条主缝作为渗流通道；而加大前置液比例后，前置液兼有补充能量的作用，同时与携砂液产生协同作用，开启多条分支缝作为渗流通道。长4+5区域前置液比例常规压裂在15%～18%左右，经过矿场施工对比，前置液比例在增至40%、50%、甚至80%时，其投产初期产液量明显提升，从前置液比例与投产初期产液量对比图可以看出，在本区域长4+5油层优选前置液比例50%以上要更合适，见图1。

图1 前置液比例改进前后产液对比

3.2 优选米加砂量

已有文献表明，提高米加砂量，可以增加泄油面积，提高产量。本区域以往常规压裂米加砂量在5～7m3，其射孔段在5～7m，加砂量25～30m3。改进工艺后，米加砂量提高至13 m3/ m，射孔段减至2～4m，加砂量提高至40m3甚至更高。通过对本区域常规压裂与改进工艺产量对比，其他条件不变的情况下，提高米加砂量可使产量提至原来产量的2倍以上，见图2。

图2 米加砂量改进前后产液对比图

3.3 优选砂比

通过降低砂比，可以在形成主裂缝同时，不断加宽分支裂缝，提高其导流能力，同时增加总入地液量，起到补充能量的作用。通过对本区域常规压裂与改进工艺产量对比，其他条件不变的情况下，砂比将原来25%、30%降低至20%、15%、10%，其产量均有所提高，见表1。

表1 砂比改进前后产液产油对比

4 效果对比

同区域井对比：定1采用常规压裂参数，定A-1改进参数后压裂投产，从累产及投产后日产液、日产油看，改进后产量均高于原来产量（表2，图3-图4）。

表2 新旧工艺产量对比表

图3 常规工艺与改进后产液量对比图

图4 常规工艺与改进后产油量对比图

5 应用情况

目前累计施工23口，单井日均产液4.2 m3，日均产油2.24 t，累计产油15456 t。另外，依据这23口井产量和递减规律，以长4+512小层为目的层，在该区域可部署采油井39口，注水井11口，预计当年新井可产油1.05×104t ，新建产能2.5×104t。

6 结束语

（1）研究区4+512小层虽然层内非均质性为中-强，属低孔超低渗储层，但平面分布广、厚度大、含油面积大，储量可观，剩余可采储量较大。剩余可采储量为73.19×104t。

（2）研究区4+512小层合适的前置液比例为80%，排量为2.43/min，砂比为10%，米加砂量为13 m3/ m。

（3）以长4+512小层为目的层，依据2019至2020年投产长4+512小层的23口井产量和递减规律，该区域可部署采油井39口，注水井11口，预计当年新井可产油1.05×104t ，新建产能2.5×104t。

参考文献发的关键技术、先进理念与重要启示：以加拿大都沃内项目为例[J].石油勘探与开发，2020，47（4）：739-749.

[2]李宪文，张矿生，樊凤玲，等.鄂尔多斯盆地低压致密油层体积压裂探索研究及试验[J].石油天然气学报，2013，35（3）：142-146.

[3]闫新智，雷俊杰，任剑.南部探区致密油藏体积压裂参数优化[J].非常规油气，2020，7（5）：113-120，82.

[4] 苏良银，常笃，齐银，等.超低渗油藏老井体积压裂技术研究与应用[J].钻采工艺，2020，43（2）：75-77；89.

[5]刘生福，屈红军.2007.定边樊学油区基础地质研究与初步注水方案，内部资料.

[6]魏登峰，刘安民，等.2006.定边樊学区油藏描述报告，内部资料.