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1、 uu 油气藏埋藏深油气藏埋藏深 uu 地层温度地层温度60-17060-170 uu 储层类型多、物性差异大储层类型多、物性差异大 uu 斜井、小套管井增多斜井、小套管井增多 uu 生产井段长，跨度大生产井段长，跨度大 uu 复杂、小断块复杂、小断块 中原油田地质特征：中原油田地质特征： 面临的对象：面临的对象： zz1034310343 1010 4 4 t t难动用储量难动用储量 zz渗透率渗透率50105010-3 -3m m 2 2 的储量占的储量占39.5%39.5% zz开发目标由开发目标由类向类向、类层转移类层转移 zz东濮凹陷勘探新发现的油气藏品质差东濮凹陷勘探新发现的油气藏
2、品质差 zz油田开发到中后期油田开发到中后期 区块整体压裂区块整体压裂 分层压裂分层压裂 斜井压裂斜井压裂 重复压裂重复压裂 COCO 2 2 泡沫压裂泡沫压裂 形成的成熟技术系列形成的成熟技术系列 注水井压裂注水井压裂 选井选层选井选层 系列水基压裂液系列水基压裂液 压前压后保护压前压后保护 系列支撑剂系列支撑剂 针对区块构造针对区块构造，考虑，考虑地应力场地应力场分布及分布及剩余油剩余油分分 布，根据油藏布，根据油藏现有的井网类型和地质条件现有的井网类型和地质条件，采用，采用多多 指标集指标集，研究不同裂缝参数和注采强度对油井产量，研究不同裂缝参数和注采强度对油井产量 、油藏开采动态、采收
3、率和经济效益的影响程度，、油藏开采动态、采收率和经济效益的影响程度， 以产油量、采油速度、采收率等以产油量、采油速度、采收率等多目标优化整体压多目标优化整体压 裂方案裂方案，进行单井实施。，进行单井实施。 一、区块整体压裂优化设计技术一、区块整体压裂优化设计技术 属异常高温高压低渗油藏。属异常高温高压低渗油藏。 uu埋深埋深3200-3500m3200-3500m uu各砂组分布范围差异大各砂组分布范围差异大 uu平均孔隙度平均孔隙度14%14% uu渗透率渗透率14101410-3 -3m m 2 2 uu原始地层压力系数原始地层压力系数1.711.881.711.88 uu油层温度油层温度
4、125140125140 原则上五点法布井，注采原则上五点法布井，注采 井数比井数比1 1：1.11.1，压裂改造目的，压裂改造目的 层层S3S3中中7 7地质储量地质储量1541015410 4 4 t t。 文文1313北块概况北块概况 利用古地应力场的地质模型，应用取芯井力学参数，采利用古地应力场的地质模型，应用取芯井力学参数，采 用有限元法反演构造应力场，不断调整约束条件，使得与已用有限元法反演构造应力场，不断调整约束条件，使得与已 知（知（ 13-40,13-19,13-14 13-40,13-19,13-14 ）的应力相吻合，再通过新测井进）的应力相吻合，再通过新测井进 行校验，得
5、到目的层的现代应力场大小和分布。行校验，得到目的层的现代应力场大小和分布。 地应力场分布地应力场分布 岩石力学参数录取（岩石力学参数录取（文文13-2813-28岩芯实测数据）岩芯实测数据） 弹性模量弹性模量 39000 39000 MPaMPa 泊松比泊松比 0.2 0.2 抗拉强度抗拉强度 1.7 1.7 MPaMPa 最大剪应力平面图最大剪应力平面图最大主应力立体图最大主应力立体图 第1页 最小主应力最小主应力 平面图平面图 最大主应力最大主应力 平面图平面图 天然裂缝特征天然裂缝特征 注水监测结果注水监测结果 第1页 沙三中七沙三中七2 2亚砂层组顶面亚砂层组顶面 裂缝分布图裂缝分布图
6、 裂缝监测结果 井号井号方位方位 裂裂缝缝缝缝全全长长长长 mm 文文13-60313-603156.40156.40113.60113.60 文文13-60513-605126.23126.23149.04149.04 文文13-60713-607144.50144.50128.67128.67 文文13-60813-60841.5641.56113.16113.16 文文13-60913-609156.40156.40175.37175.37 整体压裂方案优化设计整体压裂方案优化设计 l单项指标对比 采 油 速 度 净净 现现 值值 十年采出程度 当选择的对比指标当选择的对比指标 不同时最
7、优的方案也不不同时最优的方案也不 同就需要采用模糊综合同就需要采用模糊综合 优化决策方法。优化决策方法。 针对不同区块不同开发阶段，采用多指标集优化针对不同区块不同开发阶段，采用多指标集优化 指标集指标集1 1：产量、最大采油速度、产量、最大采油速度、3030天产量、无水采天产量、无水采 收期、无水采收率、净现值、注入孔隙体积倍数、收期、无水采收率、净现值、注入孔隙体积倍数、 最大贷款利率限度、贷款偿还期、贷款总额最大贷款利率限度、贷款偿还期、贷款总额 指标集指标集2 2：最大采油速度（加权）、净现值最大采油速度（加权）、净现值 指标集指标集3 3：最大采油速度、无水采收率、净现值、第最大采油
8、速度、无水采收率、净现值、第 五年产量五年产量 指标集指标集4 4：最大采油速度、无水采收率、最终采收率最大采油速度、无水采收率、最终采收率( ( 加权加权) ) 指标集1 指标集2 指标集3 指标集4 优化结果优化结果 方 案 井网 m*m 水井 穿透比 生产 井 穿透 比 导流 能力 dc.cm 指标 集 1 指标 集 2 指标 集 3 指标 集 4 序号 总和 综合 排序 135035000019212216318 235035000.2304173174110 335035000.430216416387 43503500.10.23091115114613 53503500.30.2
9、30141019105315 63503500.50.2301391794814 73503500.103020207206720 83503500.3030211910196921 93503500.30.130161321136318 103503500.30.3301181884512 113503500.30.551262064411 123503500.10.21518185185915 133503500.10.230171414145915 143503500.10.245107167409 153503500.10.26085125304 163503500.10.260515
10、115365 173503500.10.260612912398 183503500.10.26073113243 193503500.10.260154134365 203503500.10.260116191 213503500.10.2603282152 4-5mm 裂缝裂缝穿透比穿透比 水 井：0.1-0.2 生产井：0.2-0.3 生产井生产井 裂缝导流能力：裂缝导流能力： 40-60m2.cm 裂缝宽度：裂缝宽度： 油井整体压裂指标对比油井整体压裂指标对比 ZYY221ZYY221压裂封隔器压裂封隔器 Y111Y111压裂封隔器压裂封隔器 ZYY211ZYY211压裂封隔器压裂封隔
11、器 Y341Y341压裂封隔器压裂封隔器 1 1、对分层工具进行改进，形成了分、对分层工具进行改进，形成了分 层压裂成熟技术层压裂成熟技术 二、分层压裂工艺技术二、分层压裂工艺技术 加 压 压裂下层 压裂上层 滑套滑套 喷砂器喷砂器 封隔器封隔器 水力锚水力锚 割缝割缝 喷砂器喷砂器 加 压 封隔器封隔器 水力锚水力锚 Y341Y341型双型双封分压管柱封分压管柱 达到的技术指标达到的技术指标 井斜井斜60.560.5（文（文179-35179-35） 井温井温150 150 （白（白4141） 适用套管内径适用套管内径118.60-124.26mm118.60-124.26mm 压裂层段总跨
12、度压裂层段总跨度100m100m（胡侧胡侧7-2687-268） 单层跨度单层跨度54m54m （胡侧胡侧7-2687-268） 地面施工泵压地面施工泵压81.3MPa81.3MPa （白白4141） 研究大斜度井起裂规律，应用避射、支撑剂段塞研究大斜度井起裂规律，应用避射、支撑剂段塞 、变粘、变排量技术，、变粘、变排量技术，斜井压裂技术斜井压裂技术取得突破取得突破 模拟试验：模拟试验：模拟实验研究了井斜角、井眼方位角、射孔方模拟实验研究了井斜角、井眼方位角、射孔方 式，射孔密度等对水力压裂裂缝起裂及裂缝延伸的影响规律。式，射孔密度等对水力压裂裂缝起裂及裂缝延伸的影响规律。 三、斜井压裂工艺技
13、术三、斜井压裂工艺技术 vv 井眼方位角对破裂压力的影响很大，当井斜角一定，方位角变化井眼方位角对破裂压力的影响很大，当井斜角一定，方位角变化 时，最佳射孔方位（破裂压力最小）变化很大；时，最佳射孔方位（破裂压力最小）变化很大； vv 井斜角为井斜角为3030度，井眼方位为度，井眼方位为0 0，3030，4545，6060，9090度时，最佳射孔度时，最佳射孔 的方位分别为的方位分别为0 0，5555，4545，0 0（9090）度附近。）度附近。 多裂缝的产生是必然的；多裂缝的产生是必然的； 产生多裂缝的稳定性比一条单裂缝的稳定性大几倍；产生多裂缝的稳定性比一条单裂缝的稳定性大几倍； 多裂缝
14、一般产生在近井地带，砂堵一般也发生在近井地带；多裂缝一般产生在近井地带，砂堵一般也发生在近井地带； 当裂缝延伸达到一定程度后形成归一主裂缝，其它裂缝被迫当裂缝延伸达到一定程度后形成归一主裂缝，其它裂缝被迫 闭合，裂缝体系达到稳定。闭合，裂缝体系达到稳定。 有效裂缝稳定性与裂缝的关系有效裂缝稳定性与裂缝的关系 归归 一一 化化 后后 的的 有有 效效 裂裂 缝缝 稳稳 定定 性性 多 裂 缝 示 意 图 vv 摩阻分析：摩阻分析：pp近井筒 近井筒 pppf pf+p +ptort tort+p +pmisalign misalign 孔眼摩阻：孔眼摩阻： 弯曲摩阻：弯曲摩阻：产生在连通井筒与主
15、裂缝的旋转通道产生在连通井筒与主裂缝的旋转通道 在近井区域存在严重的裂缝节流在近井区域存在严重的裂缝节流 现象，由于大斜度井在相对于最佳裂现象，由于大斜度井在相对于最佳裂 缝面不利的方向倾斜，自炮眼产生的缝面不利的方向倾斜，自炮眼产生的 裂缝不会连成沿井眼的单一裂缝面，裂缝不会连成沿井眼的单一裂缝面， 是多重雁行式裂缝同时自井眼延伸，是多重雁行式裂缝同时自井眼延伸， 易砂堵。易砂堵。 边界 井位 vv降低弯曲摩阻技术降低弯曲摩阻技术 利用利用“砂团砂团”对多裂缝中对多裂缝中 的部分次要裂缝造成脱砂，的部分次要裂缝造成脱砂， 提高主裂缝的延伸，使裂缝提高主裂缝的延伸，使裂缝 宽度足够大宽度足够大
16、. . 在射孔处压力降与排量成平方关系在射孔处压力降与排量成平方关系: :PperfPperf=K=Kperf perf Q Q2 2 在裂缝内压力降与排量成平方根关系在裂缝内压力降与排量成平方根关系: :PfracPfrac = =K Kfrac frac Q Q0.5 0.5 斜井压裂技术达到的指标斜井压裂技术达到的指标 成功率由成功率由50%50%提高到提高到92.6%92.6%； 砂比由砂比由21%21%提高到提高到30%30%； 井斜由井斜由3030 提高到提高到60.560.5 ； 加砂强度由加砂强度由1m1m 3 3 /m/m提高到提高到2m2m 3 3 /m/m； 前置液由前置液由65%65%下降到下降到45%45%。 利
