【正文】 深層火山巖控制壓裂技術研究應用 大慶油田有限責任公司井下作業(yè)分公司 報告人：張有才 目 錄 前言 一、 概述 二、不同類型儲層的評價控制技術 三、需要進一步開展的研究工作 大慶油田井下作業(yè)分公司 前 言 隨著油田勘探、開發(fā)的不斷深入，壓裂改造對象越來越復雜，對壓裂工藝技術的進步提出了更高的要求。要求我們在注重工藝本身發(fā)展的同時，更要重視有利于提高對儲層和工藝適應性認識程度的基礎工作，加強壓前評估技術和壓后評價技術的研究和應用。通過壓前評估技術的研究應用，增強對儲層的認識能力，明確影響施工的主要因素，工程上需要控制的關鍵環(huán)節(jié)，采取有效的控制措施，保證工藝成功率和改造效果；通過壓后評價技術的研究應用，對工藝措施的針對性和有效性進行系統(tǒng)評價，明確工藝技術的適應性和發(fā)展?jié)摿?，不斷發(fā)展完善工藝，更好的滿足復雜勘探、開發(fā)對象壓裂改造的需要。 大慶油田井下作業(yè)分公司 近幾年，我們通過加強壓前、壓后評價工作，在分析不同改造對象地質特點和工藝適應性的基礎上，針對老區(qū)和外圍低滲透薄互儲層壓裂改造程度低；海拉爾和深火山巖壓裂工藝成功率低等工藝不適應問題，加強工藝發(fā)展與地質特點相結合的研究工作。以提高儲量動用程度為目標，開展了低滲透薄互儲層細分控制壓裂技術研究；以提高工藝成功率為目標，開展了復雜儲層控制壓裂技術研究等科研攻關課題，均取得了較好的效果。 前 言 大慶油田井下作業(yè)分公司 徐深氣田是目前油田實施 “ 油氣并舉戰(zhàn)略 ” 的主戰(zhàn)區(qū)，而深層火山巖是 “ 找氣 ” 的主要勘探目標?；鹕綆r區(qū)域構造差異大、巖性和孔隙結構十分復雜，砂泥巖壓裂的的成熟工藝技術對火山巖的適應性很差。主要表體現(xiàn)在砂堵層比例高，工藝成功率低；部分層不能按設計執(zhí)行，只能降低標準施工。主要問題是評價技術手段不完備，對具體儲層特征的認識程度低，沒有形成規(guī)范的系統(tǒng)評價標準和控制技術。國內外火山巖的壓裂工作量不多，只見到幾份有關單井改造實例的介紹性文獻。就儲層評價、工藝技術應用和實現(xiàn)的改造規(guī)模等方面而論，與大慶目前的水平相差甚遠，沒有成熟的技術可以借鑒。 一、概述 大慶油田井下作業(yè)分公司 針對火山巖構造、巖性復雜，壓裂工藝成功率低的問題，我們從分析確定導致施工砂堵的地質因素入手，研究應用相應的評價技術，提高對儲層特征的認識程度；通過開展針對性的現(xiàn)場試驗研究，形成了火山巖控制壓裂技術，使火山巖儲層壓裂工藝成功率由最初的 %，提高到目前的 %，為深層天然氣勘探、開發(fā)提供了技術保證。 一、概述 大慶油田井下作業(yè)分公司 控制壓裂技術以實現(xiàn)預期改造目的為目標，針對不同儲層影響施工的主要因素，實施從設計到施工的全過程的評價和控制。 施工過程中：以儲層內應力分布特征、測試壓裂評價結果和施工壓力動態(tài)分析為依據的施工過程實時控制。 施工前期：以測試壓裂評價為手段的設計調整、處理措施和處理工藝選擇控制； 設計階段：以錄井、測井和巖芯資料分析和地應力分析評價為基礎的分層方案和射孔方案控制； 大慶油田井下作業(yè)分公司 一、概述 局部裂縫寬度窄、局部裂縫不規(guī)則和壓裂液濾失速度大，造成脫砂是導致壓裂過程中砂堵的直接原因。而裂縫寬度的大小、裂縫的不規(guī)則程度和壓裂液慮失速度的大小，取決于儲層及上下隔層的應力狀態(tài)、巖性差異等地質因素。消除或消弱不同地質因素對施工的應影響，保證施工的順利實施，需要針對導致砂堵的不同地質因素，采取不同的控制、處理措施。 二、不同類型儲層的評價控制技術 大慶油田井下作業(yè)分公司 因此，我們應用測井資料分析、地應力分析和測試壓裂診斷評價技術，對砂堵層地質特征與測試壓裂反映的施工特征，以及不同地質因素導致砂堵的機理進行了系統(tǒng)的研究；并通過現(xiàn)場試驗，研究確定了反映儲層不同特征的評價參數(shù)和評價標準，形成了針對不同類型儲層的系統(tǒng)評價方法和控制施工技術。 與不同地質因素相關的砂堵層，測試壓裂反映的特征可以分為五種類型： 低凈壓、高摩阻、高濾失、高停泵和無特征。即：一低、三高、一無 大慶油田井下作業(yè)分公司 低凈壓（縫內凈壓力低）儲層評價控制技術 導致凈壓力低的地質因素： 儲層上 、 下膈層的遮擋條件差 。 導致砂堵的機理： 縫寬與砂比不匹配 。 砂堵位置： 縫口堵 、 縫內橋堵 砂堵特征： 壓力突然急劇上升 砂堵前特征： 前置液階段施工壓力從略降到平穩(wěn)、砂堵前壓力小幅度波動，整體略有抬升。 評價方法： 地應力剖面分析、測井資料巖性分析、測試壓裂評價評價、施工壓力動態(tài)分析和臨界砂比段塞試驗。 大慶油田井下作業(yè)分公司 評價標準： 測試壓裂 G函數(shù)疊加導數(shù)曲線在裂縫閉合點前呈現(xiàn) “ 下凹 ” 形態(tài)，表明縫高擴展沒有得到有效的控制，當測試壓裂評價凈壓力小于 。 控制工藝： 變排量實時控制工藝；控縫高工藝 。 控制工藝原理： 削弱尖端效應，提高縫凈壓力增加裂寬。 存在問題： ⑴ 對影響隔層遮擋能力的因素和機理沒有進行過系統(tǒng)的研究 ， 遮擋能力不能定量評價； ⑵ 沒有針對火山巖開發(fā)的地應力分析模型 ， 目前借用砂泥巖模型分析縱向地應力分布誤差難以評價； ⑶ 控縫高工藝的實施具有較大的盲目性； ⑷隔層遮擋條件差的儲層比例高，裂縫高度延伸超出儲層范圍較大，支撐劑在儲層內的有效支撐程度低。 該類儲層在深層火山巖儲層的比例為 %，通過控制施工，工藝成功率達到 %。 徐深 2井 202Ⅰ 號層，巖性為流紋巖，厚度 。 壓裂解釋井段 ~，厚度 ，射孔井段為~，射開 。 施工實例分析 射孔井段為~ 壓裂井段：~， 徐深2 井2 0 2 層壓裂施工曲線D e s c r i p t i o n D a t e時間 ( m i n )S u r f P r e s s [ T b g ] ( M P a ) S l u r r y F l o w R a t e ( m 3 / m i n )P r o p p a n t C o n c ( k g / m 3 ) 0 . 0 2 8 . 0 5 6 . 0 8 4 . 0 1 1 2 . 0 1 4 0 . 0 0 . 0 0 1 8 . 6 0 3 7 . 2 0 5 5 . 8 0 7 4 . 4 0 9 3 . 0 0 0 . 0 0 0 1 . 0 8 0 2 . 1 6 0 3 . 2 4 0 4 . 3 2 0 5 . 4 0 0 0 . 0 0 0 0 . 3 0 0 0 . 6 0 0 0 . 9 0 0 1 . 2 0 0 1 . 5 0 0 砂比 30%，進入炮眼后壓力有下降的顯示，替擠 MPa，加入陶粒 m3。 測試壓裂分析： ?停泵梯度， ?近井摩阻為 MPa， ?凈壓力為 MPa， ?濾失系數(shù)為 104m/。 評價結果為其它特征參數(shù)正常，只有井壓力小于評價指標，需要采取實時控制施工。 無控制施工 徐深 11井 120號層巖性為流紋質熔結凝灰?guī)r，解釋層段,厚度 。從綜合應力剖面看：隔層與目的層間呈現(xiàn)無遮擋。 大慶油田井下作業(yè)分公司 施工實例分析 射孔井段為 x