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【摘要】秘鲁六、七区油田开发跨越的年代久远,由于当时钻井水平和固井水平较低, 水泥返高很低,导致浅层未固井。同时,该油田多套层系都是低渗透油层,需要压裂后开采,这给浅层补孔压裂开发带来困难。本文针对这些特点,优化油井的措施作业,提高油井浅层的动用储量。
【关键词】低渗透 补孔 压裂 动用储量
1 油田概况
秘鲁六、七区油田位于秘鲁北部塔拉拉盆地中南部,含油面积为339Km2,在构造上分别包括了Lobitos凸起、Negritos凸起和相邻的洼陷。主要产油层系为下第三系始新统,油藏总体为砂岩孔隙储层,属中孔、中-低渗透油藏,以低渗透为主。油田以含油层系多、油藏类型多为主要特点,是典型的复杂断块油田。
中美公司分别于94年1月8日和95年10月11日接管七区和六区,两个区块都已进入开发末期。区块总井数5000余口,开井数860口,累积产油5.11亿桶,采出程度21%。
2 目前存在的问题
(1)油田开发跨越的年代久远,早期的开发者忽略浅层的产能改造和固井。
(2)措施作业井补孔井段长,且层内薄夹层多,全层段均匀射孔将增加成本。
(3)对于以前所钻老井,水泥返高很低,普通作业方法既费时又费钱。
(4)属中孔、中-低渗透油藏,油层物性差,需压裂后开采。
3 配套挖潜技术的对策研究
3.1 二次固井挤水泥老井挖潜技术
由于早期的开发者当时只考虑主力油层的开发,忽略了部分油藏浅层的产能改造和固井,但通过后期的钻井开发证明这些储层具有很好的产能,如何动用这些储层的储量呢?二次固井挤水泥技术主要针对这些未被固井的浅层,采用连续油管分别在套管上用特殊的射孔方法分别在油层上下段射开后,用特殊的水泥浆挤入套管和地层空间,待泥浆凝固后,重新射孔压裂求产。
该技术的主要目的层主要集中在Silly油田的Ve油层和六区西北部的He油层。从2009年开始实施第一口井13257井获得增产36桶,截至目前已累计实施80余井次,实现增油30万余桶。
3.2 低孔密定点补层射孔技术
六、七区油藏特点决定了射孔井段一般在100-200英尺以上,层内薄夹层多,如果全层段均匀射孔,将极大浪费射孔弹,增加成本。因此,为节约射孔成本,根据测井曲线,只对有效砂岩层射孔。由于六、七区的油层除Bs层外,其它油层如Mo、Pa、He、Ta和Ve 等孔隙度小、渗透率低,基本都需要压裂后才能生产,故只采用9孔/米的低孔密射孔。另外,为了减少下入射孔枪的趟数,每趟射孔枪装填多层段的射孔弹,采用不同电压引发不同层段射孔弹进行射孔,如对准第一层调整电压射孔后,上提至第二层调整电压使第二层射孔弹射孔,电缆射孔最多可一趟装填16层段合计32英尺长的射孔枪弹,大大减少了下入射孔枪趟数,节约了时间。
3.3 连续油管作业技术
对于以前所钻老井,水泥返高很低,有大量新措施油层(七区的Ve油层,六区的He,Te)都在水泥返高以上,如果按照普通作业方法,修井机通井刮削、下桥塞试压等准备好后,电缆射孔目的油层下面,挤注水泥,钻塞试压,再电缆射孔目的油层上面,挤注水泥,钻塞试压,然后再射孔目的油层,这样既费时,费用更高,且需要配合、协调的服务公司多(射孔公司,作业队及注水泥服务公司等)。如果采用连续油管作业,作业队下桥塞试压后撤走,连续油管设备施工进行喷砂射孔目的油层下面,同一家公司挤注水泥,清洗井内水泥,试压后继续喷砂射孔目的油层上面,挤注水泥,清洗井内水泥,试压,然后继续喷砂射孔目的油层,整个施工期只需4天,而普通施工方法过程复杂,耗时却需要10天左右,费用是连续油管作业的1.5-2倍。
3.4 低渗透层压裂施工技术
由于六、七区有多套低渗透含油层系,包括主要含油层系之一的Mo组和浅部的He组、Te组油层,这些油层均需要压裂后才能求产,而这些低渗透油层又具有不同的特征,针对这些特征,采用了相应的技术和方法。
3.4.1压裂使用油基压裂液
六、七区油层砂岩中黏土矿物成分以蒙皂石为主,高岭石次之,伊蒙混层中蒙皂石含量也较高,因而水敏性较强,不适于用水基压裂液,而必须使用油基压裂液。曾在13242井做了水基压裂的试验,效果较差,也证实了前面的结论。
3.4.2支撑剂采用石英砂,根据储层特点、埋深,选取不同粒径的砂
对照比较压裂效果,逐步形成了深层用细砂(20-40目),浅层用粗砂(12-20目);薄层用较细砂(16-30目),厚层用粗砂(12-20目);硅、钙质胶结为主的砂岩用粗砂,泥质胶结为主的砂岩用细砂等方法。
3.4.3加砂量的多少根据砂层厚度、含油丰度和断块大小决定
为了保证压裂效果,同时又能降低成本,采取了根据砂层厚度、含油丰度和断块的大小决定砂层单位厚度加砂量的方法:砂层厚度大,单位厚度加砂量小,砂层厚度小,单位厚度加砂量大;含油丰度高,单位厚度加砂量大,反之则小;断块面积大,单位厚度加砂量大,反之则小。
3.4.4根据油层厚度、隔层厚薄及压裂层所处位置,分别采用下述压裂方式:
(1)套管全井压裂。用于压裂层段单一且厚度不大的情况。
(2)工具分段自上而下压裂。层段过长,无法一次压裂成功。分为2段或多段,先压下段,然后下可捞式桥封,再上返压上段。
(3)过油管压裂。需要封上压下时,采用RTTS封隔器封隔上下层,过油管压裂。
(4)填砂上返压裂。在不宜用工具分层压裂时,也采用填砂上返压裂。
(5)投球压裂。当压裂井段长而又需要一次完成压裂时,采取投球压裂的方法,可以节省时间,尽快投产。
近年来中方人员通过对六、七区Ta组和He组沉积特征、砂层对比、油气分布特征和控制因素的研究,认为Ta、He等组属于间歇性河道沉积,砂岩组连通程度差,形成的油藏多为构造-岩性油藏或岩性油藏。在此研究的基础上,截至2012年12月,累计实施补孔、压裂措施100余井次,累计增油140万余桶。
4 结论
(1)利用二次固井挤水泥老井挖潜技术,不但提高了浅层油层的动用程度,还进一步认识了浅层油层的潜力,也提高了区块的产量。
(2)实施低孔密定点补层射孔技术,有效地解决了井段长、薄夹层多,浪费成本的情况。
(3)采用连续油管作业施工方法简单,既省时又经济。
(4)针对不同低渗透层采用相应的技术和方法,有效地提高了低渗透层的产量。
参考文献
[1] 薄启亮.海外石油勘探开发技术与实践[M].北京:石油工业出版社,2010:361-387
作者简介
杨金华(1977-),男,工程师,2002年毕业于西南石油学院石油工程专业,现从事油气田开发工作。
【关键词】低渗透 补孔 压裂 动用储量
1 油田概况
秘鲁六、七区油田位于秘鲁北部塔拉拉盆地中南部,含油面积为339Km2,在构造上分别包括了Lobitos凸起、Negritos凸起和相邻的洼陷。主要产油层系为下第三系始新统,油藏总体为砂岩孔隙储层,属中孔、中-低渗透油藏,以低渗透为主。油田以含油层系多、油藏类型多为主要特点,是典型的复杂断块油田。
中美公司分别于94年1月8日和95年10月11日接管七区和六区,两个区块都已进入开发末期。区块总井数5000余口,开井数860口,累积产油5.11亿桶,采出程度21%。
2 目前存在的问题
(1)油田开发跨越的年代久远,早期的开发者忽略浅层的产能改造和固井。
(2)措施作业井补孔井段长,且层内薄夹层多,全层段均匀射孔将增加成本。
(3)对于以前所钻老井,水泥返高很低,普通作业方法既费时又费钱。
(4)属中孔、中-低渗透油藏,油层物性差,需压裂后开采。
3 配套挖潜技术的对策研究
3.1 二次固井挤水泥老井挖潜技术
由于早期的开发者当时只考虑主力油层的开发,忽略了部分油藏浅层的产能改造和固井,但通过后期的钻井开发证明这些储层具有很好的产能,如何动用这些储层的储量呢?二次固井挤水泥技术主要针对这些未被固井的浅层,采用连续油管分别在套管上用特殊的射孔方法分别在油层上下段射开后,用特殊的水泥浆挤入套管和地层空间,待泥浆凝固后,重新射孔压裂求产。
该技术的主要目的层主要集中在Silly油田的Ve油层和六区西北部的He油层。从2009年开始实施第一口井13257井获得增产36桶,截至目前已累计实施80余井次,实现增油30万余桶。
3.2 低孔密定点补层射孔技术
六、七区油藏特点决定了射孔井段一般在100-200英尺以上,层内薄夹层多,如果全层段均匀射孔,将极大浪费射孔弹,增加成本。因此,为节约射孔成本,根据测井曲线,只对有效砂岩层射孔。由于六、七区的油层除Bs层外,其它油层如Mo、Pa、He、Ta和Ve 等孔隙度小、渗透率低,基本都需要压裂后才能生产,故只采用9孔/米的低孔密射孔。另外,为了减少下入射孔枪的趟数,每趟射孔枪装填多层段的射孔弹,采用不同电压引发不同层段射孔弹进行射孔,如对准第一层调整电压射孔后,上提至第二层调整电压使第二层射孔弹射孔,电缆射孔最多可一趟装填16层段合计32英尺长的射孔枪弹,大大减少了下入射孔枪趟数,节约了时间。
3.3 连续油管作业技术
对于以前所钻老井,水泥返高很低,有大量新措施油层(七区的Ve油层,六区的He,Te)都在水泥返高以上,如果按照普通作业方法,修井机通井刮削、下桥塞试压等准备好后,电缆射孔目的油层下面,挤注水泥,钻塞试压,再电缆射孔目的油层上面,挤注水泥,钻塞试压,然后再射孔目的油层,这样既费时,费用更高,且需要配合、协调的服务公司多(射孔公司,作业队及注水泥服务公司等)。如果采用连续油管作业,作业队下桥塞试压后撤走,连续油管设备施工进行喷砂射孔目的油层下面,同一家公司挤注水泥,清洗井内水泥,试压后继续喷砂射孔目的油层上面,挤注水泥,清洗井内水泥,试压,然后继续喷砂射孔目的油层,整个施工期只需4天,而普通施工方法过程复杂,耗时却需要10天左右,费用是连续油管作业的1.5-2倍。
3.4 低渗透层压裂施工技术
由于六、七区有多套低渗透含油层系,包括主要含油层系之一的Mo组和浅部的He组、Te组油层,这些油层均需要压裂后才能求产,而这些低渗透油层又具有不同的特征,针对这些特征,采用了相应的技术和方法。
3.4.1压裂使用油基压裂液
六、七区油层砂岩中黏土矿物成分以蒙皂石为主,高岭石次之,伊蒙混层中蒙皂石含量也较高,因而水敏性较强,不适于用水基压裂液,而必须使用油基压裂液。曾在13242井做了水基压裂的试验,效果较差,也证实了前面的结论。
3.4.2支撑剂采用石英砂,根据储层特点、埋深,选取不同粒径的砂
对照比较压裂效果,逐步形成了深层用细砂(20-40目),浅层用粗砂(12-20目);薄层用较细砂(16-30目),厚层用粗砂(12-20目);硅、钙质胶结为主的砂岩用粗砂,泥质胶结为主的砂岩用细砂等方法。
3.4.3加砂量的多少根据砂层厚度、含油丰度和断块大小决定
为了保证压裂效果,同时又能降低成本,采取了根据砂层厚度、含油丰度和断块的大小决定砂层单位厚度加砂量的方法:砂层厚度大,单位厚度加砂量小,砂层厚度小,单位厚度加砂量大;含油丰度高,单位厚度加砂量大,反之则小;断块面积大,单位厚度加砂量大,反之则小。
3.4.4根据油层厚度、隔层厚薄及压裂层所处位置,分别采用下述压裂方式:
(1)套管全井压裂。用于压裂层段单一且厚度不大的情况。
(2)工具分段自上而下压裂。层段过长,无法一次压裂成功。分为2段或多段,先压下段,然后下可捞式桥封,再上返压上段。
(3)过油管压裂。需要封上压下时,采用RTTS封隔器封隔上下层,过油管压裂。
(4)填砂上返压裂。在不宜用工具分层压裂时,也采用填砂上返压裂。
(5)投球压裂。当压裂井段长而又需要一次完成压裂时,采取投球压裂的方法,可以节省时间,尽快投产。
近年来中方人员通过对六、七区Ta组和He组沉积特征、砂层对比、油气分布特征和控制因素的研究,认为Ta、He等组属于间歇性河道沉积,砂岩组连通程度差,形成的油藏多为构造-岩性油藏或岩性油藏。在此研究的基础上,截至2012年12月,累计实施补孔、压裂措施100余井次,累计增油140万余桶。
4 结论
(1)利用二次固井挤水泥老井挖潜技术,不但提高了浅层油层的动用程度,还进一步认识了浅层油层的潜力,也提高了区块的产量。
(2)实施低孔密定点补层射孔技术,有效地解决了井段长、薄夹层多,浪费成本的情况。
(3)采用连续油管作业施工方法简单,既省时又经济。
(4)针对不同低渗透层采用相应的技术和方法,有效地提高了低渗透层的产量。
参考文献
[1] 薄启亮.海外石油勘探开发技术与实践[M].北京:石油工业出版社,2010:361-387
作者简介
杨金华(1977-),男,工程师,2002年毕业于西南石油学院石油工程专业,现从事油气田开发工作。