水平井分段壓裂工藝技術(shù)是提高非常規(guī)油氣藏、低孔低滲儲(chǔ)層單井產(chǎn)量的有效手段，技術(shù)難點(diǎn)在于分段壓裂工藝方式選擇、井下封堵工具和壓裂滑套工具的配套。針對(duì)低滲儲(chǔ)層，大港油田進(jìn)行了水平井固井分段壓裂投產(chǎn)一次完井技術(shù)研究，優(yōu)化設(shè)計(jì)完井管柱、爆破閥和投球滑套施工參數(shù)及壓裂參數(shù)。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，水平井固井分段壓裂完井管柱一趟入井壓裂投產(chǎn)，無(wú)需射孔和封隔器卡層，縮短作業(yè)時(shí)間，降低成本，提高儲(chǔ)層動(dòng)用程度，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)發(fā)的目的。
大港油田屬于復(fù)雜斷塊油氣田，在石油可采、易采儲(chǔ)量不斷減少的情況下，油田勘探開(kāi)發(fā)正向深層、非常規(guī)油藏、隱蔽油藏發(fā)展，儲(chǔ)層具有低孔低滲的特點(diǎn)，在完井過(guò)程當(dāng)中就需要考慮壓裂措施改造，配套工具復(fù)雜、施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。水平井固井分段壓裂完井技術(shù)在大港油田屬首次應(yīng)用。
水平井完井優(yōu)化研究
歧61-6H井，位于濱23X1井區(qū)歧北次凹歧25井東巖性圈閉高部位，為巖性+構(gòu)造油藏，目的層為EsⅢ，儲(chǔ)層巖性為細(xì)砂巖，油層厚度6m，孔隙度 11.93%，滲透率13.86md，泥質(zhì)含量12.70，膠結(jié)程度疏松，原始地層壓力30.76MPa，屬低孔低滲儲(chǔ)集層。
完井管柱優(yōu)化 歧61-6H井是大港油田低滲儲(chǔ)層固井分段壓裂的第一口水平井，完鉆井深3480m，總水平位移2221m，最大井斜角92.14°。表層套管為井口到 254.78m井段采用Φ339.7mmJ55套管完井，壁厚為9.65mm，抗壓強(qiáng)度為18.82MPa，水泥返至地面;技術(shù)套管井口到 1897.52m井段采用Φ244.5mmJ55套管完井，壁厚為8.94mm，抗壓強(qiáng)度為24.27MPa，水泥返高935m;完井壓裂生產(chǎn)套管 0～3475m井段采用Φ139.7mmP110套管完井，壁厚為9.17mm，抗壓強(qiáng)度為87.15MPa，水泥返高為2035m，采用聲幅變密度測(cè)井，固井質(zhì)量合格。
依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄井、測(cè)井、地質(zhì)等資料對(duì)開(kāi)發(fā)層儲(chǔ)層特性的精細(xì)劃分及工藝需求，將水平段優(yōu)化設(shè)計(jì)為4段，水平井壓裂投產(chǎn)一次完井管柱主要包括浮箍、浮鞋、爆破閥和TAP閥，設(shè)計(jì)位置為浮鞋3475m，浮箍3452m，爆破閥3380m，1號(hào)TAP閥3280m，2號(hào)TAP閥3210m，3號(hào)TAP閥3165m。完井管柱見(jiàn)圖1，完井工具技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。
完井管柱施工參數(shù)優(yōu)化 水平井固井分段壓裂技術(shù)是在完井管柱入井到位后，注水泥常規(guī)固井、候凝，底部爆破閥為憋壓打開(kāi)工具，TAP閥利用差級(jí)直徑暫堵球打開(kāi)，爆破閥與TAP閥依次逐級(jí)分段壓裂，當(dāng)所有分級(jí)壓裂完成后，對(duì)壓裂液進(jìn)行返排施工，這時(shí)投球自溶消失或被壓裂液攜帶返排出進(jìn)口。爆破閥的開(kāi)啟壓力是影響分段壓裂施工的關(guān)鍵因素，結(jié)合靜液柱壓力、工藝需求、套管承受壓力綜合確定，見(jiàn)表1。
水平井分段壓裂施工
壓裂設(shè)計(jì) 歧61-6H井水平段方位為295.86°，所處濱23X1區(qū)塊無(wú)準(zhǔn)確的地應(yīng)力方位測(cè)試數(shù)據(jù)，有裂縫方位與井筒方位形成較小夾角的可能，增加了施工難度。因此采用支撐劑段塞工藝、大排量施工，施工破裂壓力梯度0.0190MPa/m，施工壓力的預(yù)測(cè)36.96MPa，裂縫支撐剖面模擬如圖2～圖5。
壓裂施工 2011年6月18日，對(duì)歧61-6H井進(jìn)行了施工，見(jiàn)圖6。通過(guò)爆破閥及三批次投球，成功地壓開(kāi)了4條裂縫。施工總液量1456.7m3，總砂量113.35m3，中密度陶粒0.3～0.6mm。壓裂施工數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
水平井固井分段壓裂完井技術(shù)在大港低滲油藏的應(yīng)用尚屬首次，歧61-6H井現(xiàn)場(chǎng)施工一次成功，2011年6月20日～7月11日自噴投產(chǎn)，見(jiàn)圖7。7月 12日～23日下入潛油電泵，采用5mm油嘴投產(chǎn)，見(jiàn)圖8，達(dá)到周?chē)本畨毫言霎a(chǎn)效果的3倍以上，達(dá)到經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的要求，拓展了大港油田低滲透油田開(kāi)發(fā)思路，形成大港低滲油藏水平井分段壓裂完井技術(shù)。
由以上應(yīng)用可知，歧61-6H水平井固井分段壓裂施工改造，投產(chǎn)后增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)效果顯著，為大港低滲油田水平井開(kāi)發(fā)提供了一種簡(jiǎn)單、可靠的新技術(shù)。水平井固井分段壓裂完井技術(shù)井下工具種類少，層位針對(duì)性強(qiáng)，壓裂級(jí)數(shù)可達(dá)到10級(jí)以上，實(shí)現(xiàn)不動(dòng)管柱逐級(jí)壓裂，縮短施工周期。加強(qiáng)水平井固井技術(shù)研究，避免環(huán)空中有水泥虧空導(dǎo)致未壓裂或重復(fù)壓裂。加強(qiáng)裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，為提高壓裂施工效果和儲(chǔ)層動(dòng)用程度提供依據(jù)。
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