低滲透油藏仿水平井開發方法
2024-02-21 22:06:15
專利名稱：低滲透油藏仿水平井開發方法
技術領域：
本發明涉及石油低滲透油藏開發開採技術，特別涉及一種低滲透油藏仿水平井開 發方法。
背景技術：
石油低滲透油藏常規開發模式井距一般為幾十到百十米的小井距，井型一般採 用直井或直井與水平井的組合形式，投產措施是進行酸化或小規摸的壓裂改造等，在地層 壓力係數下降到0. 9左右實施注水開發；這種開發模式為石油低滲透油藏開採發揮了一定 的作用，但同時存在著如下的缺點或不足①小井距井網密度大，開發過程中水線突進快、 見水快、驅油效率低、開發效果差；②大井距井網受原工藝改造技術限制等，一般直井壓裂 半縫長IOOm左右、水平井壓裂半縫長120m左右，難以建立起有效的驅動壓差，投入開發幾 年後，大部分井處於停產或半停產狀態；③開發百萬噸產能投資53億元以上，經濟效益差， 開發投資高。
發明內容
本發明的目的是提供一種低滲透油藏仿水平井開發方法，採用開發的井網部署、 開發技術設計與部署、近高壓條件下早期注水、優化射孔井段和射孔方式、超大規模壓裂造 長縫等綜合開發工藝技術，有效地克服或避免上述現有技術中存在的缺點或不足。本發明所述的低滲透油藏仿水平井開發方法，包括如下工藝技術開發的井網部 署、近高壓條件下早期注水、優化射孔井段和射孔方式、開發技術設計與部署及超大規模壓 裂造長縫。所述開發的井網部署，是在油層厚度細線以上區域設計部署井網，井網為井距 500m、注採排距180m的五點法方形井網，油井排與水井排方向與主地應力方向一致，油水 排井距490m-520m(圖中表示為500m)、注採排距170m_200m(圖中表示為180m)；近高壓條 件下早期注水是在地層壓力係數保持在0. 9-1. 0時開始注水；優化射孔井段和射孔方式是 在油層中部僅射2-4米，採用多相位射孔；開發技術設計與部署是在一開發區塊設計部署 開發油水井井數及產能；超大規模壓裂造縫為平均半縫長190m-250m，壓裂裂縫主要採用 地面微地震、井間微地震、非放射性示蹤陶粒進行監測，全程採用5-6m7min的大排量施工， 在泵注前置液20-30m3後，加入一段2-4m3的30/70目小顆粒段塞，以減小井筒彎曲效應；為 滿足大排量施工的要求，優選具有延遲交聯功能、減少壓裂液用量、提高砂比、增加裂縫的 寬度、增加導流能力、減小地面施工壓力、實現大排量施工需要的優質壓裂液。其中，所述優質壓裂液為具有延遲交聯性能的Viking-D壓裂液，該壓裂液比常規 壓裂液降低井口施工壓力lOMPa。所述在一開發區塊設計部署開發油水井井數及產能為井 數38 口，其中油井22 口、水井16 口，新建產能6. 6萬噸。所述開發的井網部署為一區塊動 用含油麵積4. 2km2、地質儲量268X 104t，水平方向主地應力方位76-83度。所述超大規模 壓裂中小顆粒段塞及減小井筒效應，是泵注一個20m3-30m3的段塞，攜帶2m3-4m330_70目顆 粒的卡博陶粒。所述優化射孔井段為油層中部僅射2-4米，射孔方式為相位角60°，孔密16孔/米。本發明與現有技術相比較具有如下優點1、壓裂半縫長，一般在200m以上，減少設計部署井數，並全部採用直井開發；由此 能大幅減少鑽井投資與風險、縮短建井周期、減少後續開發管理成本；2、適應性強，適應於空氣滲透率10-50*10_3um2的一般低滲透油藏、空氣滲透率小 於10*10_3um2的特低滲油藏以及大小區塊整體開發或單井開發；3、單井初期產油能力及後續穩產效果均好於常規技術獲得的效果，經初步評估， 區塊投資少，百萬噸產能投資45億元左右，比應用常規開發技術開發百萬噸產能投資減少 12億左右，噸油開發成本比為1 0.8。4、在某油田F142塊S3下應用本發明滾動開發取得顯著效果，已成為該油區低 滲透油藏進行仿水平井開發的先行試驗陣地。現已完鑽新井25 口，超大規模壓裂造縫投 產15 口，平均半縫長205. 6m，初自噴日產油能力383. 2t、平均單井25. 5t，目前日產油能 力171. 9t、平均單井11. 5t，已成為該區塊主力產油層系。另有18 口油水井區塊採用仿水 平完井工藝技術進行開發，實施成功率72%，有效率72% ；施工排量為4-6m7min ；加砂量 80-115. 8m3，平均加砂強度10. 2m3/m ；前置液比例為37% -43. 8%，平均為41% ；地面破裂 壓力44. 2-62. 4MPa，平均為56MPa ；停泵壓力25. 8-30. 6MPa，平均為29. 4MPa。通過裂縫監 測得到平均鋪砂濃度6. 94kg/m2，半縫長139. 4m-240. 3m,裂縫的方位NE72° -NE89. 2°， 主方位NE80。左右，油井初產日液10-73. 4m3，曰油5_44m3，平均單井日油13. 2m3，累計產油 16484t。5、採用大規模壓裂效果顯著，壓裂有效半縫長在200m以上，滲透率有效期3年基 本不變，同時做好壓裂過程中的油層保護，做好井口封口，防止壓裂支撐劑的回吐，能達到 水平井的產能效果，最終實現大井距、造長縫，提高其單井控制儲量、提高採油速度、提高採 收率並減少鑽井井數與投資的目的；6、壓裂造長縫採用具有延遲交聯性能的BJ公司Viking-D優質壓裂液，該壓裂液 比常規壓裂液降低井口施工壓力lOMPa。
四
附圖為本發明的一種開發井網部署實施例結構示意中1為新鑽水井；2為在用老油井；3為新鑽油井；4為老井轉注。
五具體實施例方式參閱附圖，一種低滲透油藏仿水平井開發方法，包括如下工藝技術開發的井網部 署、近高壓條件下早期注水、優化射孔井段和射孔方式、開發技術設計與部署及超大規模壓 裂造長縫技術，壓裂採用大排量施工、小顆粒段塞、優選優質壓裂液、裂縫監測等措施。開發 的井網部署，是在油層厚度細線以上區域設計部署井網，井網為油水排井距490m-520m，圖 中表示為500m、注採排距170m-200m，圖中表示為180m的五點法方形井網，油井排與水井 排方向與主地應力方向一致；地層壓力係數保持在0. 9-1. 0時的近高壓條件下早期開始注 水；優化射孔井段和射孔方式，在油層中部僅射2-4米，採用多相位射孔；開發技術設計與 部署，是在一開發區塊設計部署開發油水井井數及產能；超大規模壓裂造縫，是平均半縫長190m-250m ；壓裂裂縫監測，是主要採用地面微地震、井間微地震、非放射性示蹤陶粒等方法 進行監測；壓裂作業採用全程5-6m7min的大排量施工，在泵注前置液20m3-30m3後，加入一 段2m3-4m3的30-70目小顆粒段塞，以減小井筒彎曲效應；為滿足大排量施工的要求，優選具 有延遲交聯功能、減少壓裂液用量、提高砂比、增加裂縫的寬度、增加導流能力、減小地面施 工壓力、實現大排量施工需要的優質壓裂液。優選的優質壓裂液為具有延遲交聯性能的BJ公司的Viking-D壓裂液，該壓裂液 比常規壓裂液降低井口施工壓力lOMPa。在一開發區塊設計部署開發油水井井數及產能為 新建產能6. 6萬噸，井數為38 口，其中油井22 口、水井16 口。開發的井網部署為在該區塊 動用含油麵積4. 2km2、地質儲量268X 104t，水平方向主地應力方位76-83度。超大規模壓 裂中，小顆粒段塞是泵注一個20m3-30m3，最好為25m3的段塞，攜帶2m3-4m330_70目顆粒的卡 博陶粒，以減小井筒效應。優化射孔方式為相位角60°，孔密16孔/米。「仿水平井」主要突出「仿」字，設計部署大井距的開發方案，以及優化單井設計，通 過大規模壓裂造長縫的工藝，實現大井距，提高其單井控制儲量、提高採油速度、提高採收 率並減少鑽井井數與投資，達到與水平井一樣的產能開發效果。本發明運行時的技術適用條件①油層中深。壓裂縫型為縱向大角度或垂直、水平 方向延伸的長縫，按三維應力場成縫特徵，形成該縫型的應力場垂向應為最大主應力方向； 因此，油層埋深應大於其區域垂向為最大主應力方向的對應深度。②儲層巖性。儲層均質 性良好及單一儲層為其良好的成縫條件，均質性較差及多層組合儲層不利於造長縫。③圍 巖特徵。上下圍巖應具有較高的抗應力強度，即儲層上下邊界外能量消耗低，利於能量主要 集中於水平方向形成長縫。④油水關係。油藏層間與層內油水分布關係清楚，層間水層與 油層間隔距離大於30m，層內井點距其邊底水區距離大於300m ；以避免大型壓裂過程中油 層縱橫向與水體串通，不利於提高驅油效益與開發效果。⑤固井質量。要求固井質量良好， 因造長縫需要能量主要集中於水平方向，故縱向射孔井段要小；固井質量差或固井不合格， 將造成縱向能量消耗大而難以形成長縫。
權利要求
1.一種低滲透油藏仿水平井開發方法，包括如下工藝技術開發的井網部署、近高壓 條件下早期注水、優化射孔井段和射孔方式、開發技術設計與部署及超大規模壓裂造長縫， 其特徵在於所述開發的井網部署，是在油層厚度細線以上區域設計部署井網，油水排井距 490m-520m、注採排井距170m_200m的五點法方形井網，油井排與水井排方向與主地應力方 向一致，近高壓條件下早期注水是在地層壓力係數保持在0. 9-1. 0時開始注水；優化射孔 井段和射孔方式是在油層中部僅射2-4米，採用多相位射孔；開發技術設計與部署是在一 開發區塊設計部署開發油水井井數及產能；超大規模壓裂造縫為平均半縫長190m-250m， 壓裂裂縫主要採用地面微地震、井間微地震、非放射性示蹤陶粒進行監測，全程採用5-6m3/ min的大排量施工，在泵注前置液20-30m3後，加入一段2_4m3的30/70目小顆粒段塞，以減 小井筒彎曲效應；為滿足大排量施工的要求，優選具有延遲交聯功能、減少壓裂液用量、提 高砂比、增加裂縫的寬度、增加導流能力、減小地面施工壓力、實現大排量施工需要的優質 壓裂液。
2.根據權利要求1所述的低滲透油藏仿水平井開發技術，其特徵在於所述優質壓裂 液為具有延遲交聯性能的Viking-D壓裂液，該壓裂液比常規壓裂液降低井口施工壓力 IOMPa0
3.根據權利要求1所述的低滲透油藏仿水平井開發方法，其特徵在於所述在一開發區 塊設計部署開發油水井井數及產能為井數38 口，其中油井22 口、水井16 口，新建產能6. 6 萬噸。
4.根據權利要求1所述的低滲透油藏仿水平井開發方法，其特徵在於所述開發的井網 部署為一區塊動用含油麵積4. 2km2、地質儲量268 X 104t，水平方向主地應力方位76-83度。
5.根據權利要求1所述的低滲透油藏仿水平井開發方法，其特徵在於所述超大規模 壓裂中小顆粒段塞及減小井筒效應，是泵注一個20m3-30m3(最好為25m3)的段塞，攜帶 2m3-4m330-70目顆粒的卡博陶粒。
6.根據權利要求1所述的低滲透油藏仿水平井開發技術，其特徵在於所述優化射孔方 式為相位角60°，孔密16孔/米。
全文摘要
一種低滲透油藏仿水平井開發方法，包括如下工藝技術開發的井網部署、近高壓條件下早期注水、優化射孔井段和射孔方式、開發技術設計與部署及超大規模壓裂造長縫。所述開發的井網部署，是在油層厚度4m線以上區域設計部署井網，井網為油水排井距490m-520m、注採排距170m-200m的五點法方形井網，油井排與水井排方向與主地應力方向一致；地層壓力係數保持在0.9-1.0的近高壓條件下早期開始注水；在油層中部僅射2-4米，採用多相位優化射孔方式射孔；在一區塊進行開發技術設計與部署開發油水井井數及產能；超大規模壓裂造縫及監測，為平均半縫長190m-250m，全程採用優質壓裂液5-6m3/min的大排量施工。本發明在低滲透油藏開發工藝中應用。
文檔編號E21B43/20GK102071922SQ20111002228
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月15日 優先權日2011年1月15日
發明者周玉龍, 孫國斌, 段偉剛, 畢義泉, 王先禮, 王曉宇, 田波, 蔣寶雲, 蒲玉國, 趙光宇 申請人:勝利油田魯明油氣勘探開發有限公司