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1、西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）1低渗透油田重复压裂改造技术的实践与认识乔建国 下寺湾采油厂 延安甘泉 716100中国石油和化工标准与质量11 月 合同号：9 293288摘 要：压 裂 作 为 主 要 增 产 措 施 在 保 质 油 田 稳 产 上 具 有 重 要 作 用 ， 但 随 着 油 田 开 发 时间 的 延 长 ， 重 复 压 裂 井 逐 年 增 加 ， 增 油 效 果 逐 年 下 降 。 本 文 利 用 油 藏 静 态 资 料 及模 糊 识 别 数 学 模 型 对 重 复 压 裂 井 的 选 井 选 层 及 压 裂 工 艺 的 优 选 进 行 了 探 讨 ， 重 点对
2、不 同 的 压 裂 井 层 选 取 不 同 的 压 裂 工 艺 和 改 造 规 模 以 及 冬 季 施 工 中 压 裂 液 对 地 层的 冷 伤 害 问 题 ， 尤 其 是 对 重 复 压 裂 井 的 影 响 进 行 了 深 入 探 讨 ， 针 对 不 同 问 题 ， 提出 了 相 应 的 治 理 方 法 ， 通 过 现 场 应 用 证 明 ， 能 有 效 提 高 重 复 压 裂 井 增 产 效 果 ， 对油 田 增 产 有 着 重 要 的 指 导 意 义 。关 键 词 ： 重 复 压 裂 挖 潜 增 产前 言低渗透老油田的开发是一个世界性的难题。随着油田开发的不断推进，低渗透老油田开发注水驱
3、油和重复压裂改造的矛盾日益凸显，呈现出含水上升、产量下降、重复压裂效果差的状况。如何提高低渗透油田重复压裂效果，达到既能疏通原有人工主裂缝基础上形成新的支裂缝，又能沟通注水驱油形成的“死油区” ，成为长期困扰低渗透油田开发必须解决的技术“瓶颈” 。重复压裂是指井经过初次压裂以后对同一层段进行的第二次及更多次的压裂措施.50 年代这项技术最早出现干美国,60 年代起在中国得以应用.虽然已有一些成功实例的报道,自 1946 年开始，水力压裂技术就不断发展并逐渐成为油气井的一种主要增产措施。但是经过压裂的井，在生产过程中由于种种原因，会导致裂缝逐渐失效；另外，有些井由于认识或作业方面的原因压后也未能
4、有效增产。这时，对同井同层的再次压裂重复压裂，就成为提高和增加经济效益的一种主要技术措施。2重复压裂井选井选层方法实践与认识2.1 利用模糊识别数学模型进行重复压裂选井选层在 确 定 重 复 压 裂 井 层 上 ， 以 往 有 很 多 好 的 做 法 ， 如 看 砂 体 图 ， 看 连 通 水 井 注水 状 况 ， 观 察 含 水 ， 分 析 以 往 压 裂 施 工 记 录 及 效 果 ， 是 否 有 新 的 供 液 方 向 等 ， 这种 在 生 产 中 获 得 的 好 的 经 验 应 用 在 选 井 中 曾 取 得 了 很 好 的 效 果 ， 但 如 何 把 选 井 工作 量 化 、 具 体
5、 化 ， 我 们 偿 试 应 用 模 糊 识 别 数 学 模 型 方 法 。2.1.1 模 糊 识 别 数 学 模 型 的 建 立西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）2设 A 是 由 n 1 个 压 裂 待 选 井 层 A1， A2， ， An-1 及 理 想 的 压 裂 井 层 An组 成 的 集 合 ， P 是 对 应 于 压 裂 待 选 井 层 A1， A2， ， An-1 及 理 想 的 压 裂 井 层An 的 m 个 特 征 参 数 P1， P2， ， Pm 组 成 的 集 合 。 由 集 合 A 到 集 合 P 的 一 个模 糊 关 系 记 为 R， 因 A、 P 都 为 有
6、限 论 域 ， 故 R 可 用 矩 阵 表 示 为 ：其 中 ， rij 表 示 压 裂 待 选 井 层 或 理 想 压 裂 井 层 Ai 具 有 参 数 Pj 特 征 的 隶 属 度 。按 最 大 最 小 法 求 集 合 A 到 集 合 P 之 间 的 模 糊 关 系 R：Rij=u(x)=式 中 X压 裂 待 选 井 层 或 理 想 的 压 裂 井 层 的 任 一 生 物 参 数 ；a1压 裂 待 选 井 层 或 理 想 的 压 裂 井 层 的 任 一 生 物 参 数 的 最 小 值 ；a2压 裂 待 选 井 层 或 理 想 的 压 裂 井 层 的 任 一 生 物 参 数 的 最 大 值
7、。将 模 糊 矩 阵 R 划 分 为 n 个 次 级 模 糊 矩 阵 R1， R2， ， Rn-1 及Rn （ R1， R2， ， Rn-1 及 Rn 及 分 别 表 示 压 裂 待 选 井 及 理 想 的 压 裂 井 层 与其 各 自 特 征 间 的 模 糊 关 系 ） 。 求 解 Rj（ j 1， 2， ， n-1） 与 Rn 的 接 近 程度 ， 可 采 用 欧 氏 贴 近 度 的 办 法 ， Rj 与 Rn 的 欧 式贴 近 度 的 计 算 公 式 如 下 ： （ Rj,Rn ） =1-根 据 欧 氏 贴 近 度 的 计 算 结 果 ， 就 可 依 此 判 断 哪 些 井 层 适 合
8、于 压 裂 。2.1.2 理想压裂井层各项特征参数范围的确定应 用 模 糊 识 别 数 学 模 型 进 行 压 裂 选 井 选 层 的 实 质 就 是 先 油 选 择 者 提 出 理 想 压裂 井 层 An 的 特 征 参 数 Pj应 具 有 哪 些 要 求 ， 并 将 其 Pj中 的 各 项 特 征 参 数 做 为相 尖 的 参 照 指 标 。 在 集 合 Aj ， j 1， 2， ， n-1中 查 找 综 合 考 虑 各 种 参数 ， 把 最 接 近 An 中 所 有 对 应 参 照 指 标 的 井 层 ， 作 为 压 裂 的 候 选 井 层 。 因 此 ， 理想 压 裂 井 层 各 项
9、特 征 参 数 的 确 定 是 该 方 法 应 用 效 果 好 坏 的 关 键 。对 压 裂 效 果 影 响 较 大 的 参 数 有 地 层 有 效 渗 透 率 、 压 裂 有 效 厚 度 、 压 前 日 产 油西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）3量 、 含 水 、 地 层 压 力 、 剩 余 可 采 储 量 等 ， 各 参 数 范 围 的 确 定 主 要 从 七 里 村 油 田 近几 年 来 压 裂 效 果 的 统 计 分 析 中 获 得 ， 将 效 果 好 的 井 其 参 数 范 围 作 为 理 想 压 裂 井层 各 项 特 征 参 数 的 范 围 。2.1.2.1压前累计产油量范围
10、的确定七 里 村 油 田 地 质 储 量 16868104t， 开 发 至 今 ， 采 出 程 度 已 达 到 24.66%，平 均 单 井 累 计 产 油 2.17104t， 按 水 驱 油 田 的 较 好 开 发 水 平 ， 采 出 程 度 达 到38%， 即 平 均 单 井 可 采 储 量 达 到 3.35104t 左 右 的 水 平 ， 则 平 均 单 井 剩 余 可 采储 量 大 致 在 1.18104t。 由 于 单 井 累 计 产 出 油 量 是 确 定 的 ， 因 此 统 计 剩 余 可 采储 量 应 依 据 压 前 累 计 产 出 油 量 。2.2利用油藏动静态资料选择重复压
11、裂井层对 于 重 复 压 裂 井 、 层 的 选 取 ， 除 考 虑 采 用 模 糊 识 别 数 学 模 型 之 外 ， 还 要 充 分利 用 油 井 井 动 静 态 资 料 进 行 分 析 ， 综 合 考 虑 是 否 有 新 增 来 水 方 向 、 层 间 矛 盾 ， 是否 能 够 进 一 步 细 分 层 段 等 ， 通 过 现 场 实 践 ， 也 取 得 了 较 好 效 果 。2.2.1 选择有新增来水方向或平面调整见效的井层进行重复压裂由 于 连 通 注 水 井 套 损 而 停 注 ， 导 致 原 注 采 井 网 不 完 善 ， 后 采 取 注 水 井 大 修 、更 新 等 措 施 ，
12、使 得 原 注 采 井 网 得 到 了 完 善 ； 原 注 采 井 网 不 完 善 经 过 油 井 转 注 、 注水 井 补 孔 等 调 整 措 施 后 ， 使 得 原 注 采 井 网 得 以 完 善 ； 同 井 组 内 的 注 水 井 或 油 井 采取 酸 化 、 调 剂 、 细 分 、 堵 水 、 高 含 水 关 井 等 措 施 后 ， 井 组 内 有 新 增 来 水 方 向 或 液流 方 向 发 生 改 变 ， 使 得 平 面 矛 盾 与 层 间 矛 盾 均 得 到 了 较 大 程 度 的 缓 解 ， 有 供 液 保证 ， 部 分 以 往 压 开 层 仍 具 有 较 大 的 增 油 潜
13、力 ， 对 这 类 井 实 施 重 复 压 裂 改 造 ， 可 取得 较 好 的 增 油 效 果 。 1999 2002 年 共 选 择 这 种 类 型 的 井 压 裂 43 口 ， 压 后 初 期平 均 单 井 日 增 油 达 到 了 4.7t， 平 均 单 井 累 计 增 油 501.7t。2.2.2选择压裂井段中存在的未改造过层的井进行扩层压裂选 择 接 替 层 具 有 较 大 增 油 潜 力 的 井 进 行 扩 层 重 复 压 裂 ， 对 于 以 往 压 裂 层 段 内小 层 较 多 、 有 效 厚 度 罗 大 而 没 被 压 开 的 油 层 进 一 步 细 分 后 进 行 压 裂 ，
14、 而 对 于 层 多 ，隔 层 薄 不 能 细 分 进 行 单 卡 单 压 的 井 层 采 取 多 裂 缝 压 裂 ， 最 大 限 度 的 做 到 不 重 复 压开 层 位 ， 实 在 避 不 开 就 多 压 开 一 条 裂 缝 ， 可 以 获 得 较 好 的 增 油 效 果 。1999 2002 年 先 后 对 82 口 这 种 类 型 油 井 采 取 多 裂 缝 、 选 压 与 多 裂 缝 相 结 合 的压 裂 工 艺 技 术 进 行 压 裂 改 造 ， 压 后 平 均 单 井 日 增 油 4.5t， 平 均 单 井 单 计 增 油517t。西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）42.2
15、.3选择初期效果较好，产量下降较快，压裂间隔时间长，有一定增产潜力的井进行重复压裂这 部 分 井 一 般 是 上 次 压 裂 效 果 较 好 ， 但 产 量 下 降 较 快 ， 分 析 裂 缝 已 闭 合 ， 选择 这 类 井 进 行 重 复 压 裂 ， 可 以 挖 掘 剩 余 油 潜 力 。 近 两 年 对 该 类 井 提 高 改 造 规 模 压裂 39 口 ， 压 后 平 均 单 日 增 油 达 到 了 4.4t， 平 均 单 井 因 缘 为 市 寺 油 506.7t。4结论：（ 1） 利 用 模 糊 识 别 数 学 模 型 及 油 藏 静 态 资 料 优 选 重 复 压 裂 井 层 是
16、提 高 重 复压 裂 井 效 果 的 有 效 手 段 ， 该 方 法 较 全 面 的 考 虑 了 影 响 压 裂 效 果 的 诸 多 因 素 ， 具 有较 强 的 针 对 性 ， 对 选 井 选 层 具 有 重 要 的 指 导 意 义 。（ 2） 压 裂 工 艺 个 性 化 设 计 ， 可 有 效 提 高 重 复 压 裂 井 层 的 荒 乱 经 和 有 效 率 。参考文献1 蒋 廷 学 重 复 压 裂 选 井 选 层 的 模 糊 识 别 方 法 石 油 钻 采 工 艺 ，1997， 19（ 3） ： 60 622 胡 永 全 、 林 辉 、 赵 金 洲 等 ， 重 复 压 裂 技 术 研 究 天 然 气 工 业 ，2004（ 3）
