水平井体积压裂技术助力致密油气藏开采

2016-02-02 08:50:00

作为一种重要的非传统能源,致密储层近年来得到较多的重视。在油气资源的开发中,由于广泛采用了微地震形式的裂缝检测技术,使得产生的裂缝网络极其多样而复杂化。

开采致密油气藏目前存在的问题有以下几点:一是致密层孔喉较为狭小导致的排出的油气压力增大;二是致密层中的流体饱和度较低导致的启动压力分布不均;三是裂层对应力的敏感度较高使渗流明显;四是断层裂缝注入水后,启动压力较高,不能很好地形成有效的压力系统。

在致密储层中开采油气资源,首要任务是获得发达的裂缝网络,因为只有在间隔较小的裂缝和具有中等导流能力的交织分布的缝网中才能够取得较多的油气。要想在这种储层中顺利开采到较多的油气资源,需要采用多种技术手段并使之有机地结合。这些行之有效的技术手段包括:水平井技术、多级完井技术、非常规压裂技术和裂缝成像技术。

在直井中,要想增大缝网的尺寸和复杂程度,必须加大压裂液用量。而由于水平井的形状比较特殊,可以通过其他方式来实现。在水平井中,通过采取拓宽裂缝的横向长度和加大压裂段数的方式以及充分利用缝间的干扰,使天然裂缝打开并使裂缝的方向发生改变的方式,都能使缝网尺寸变大,使缝网的体积改变,从而形成复杂的缝网。

如果顺利实施了多级水力压裂,那么在地层中便能产生很多条支撑裂缝,这些支撑裂缝具有一定的方位和长度,并且具有一定的导流能力。多级水力压裂的顺利实施还能产生次生裂缝和复杂的网状缝网系统,并且还能够通过改善近井地带的状况,使泄油面积增大、扫油效率提高,从而提高油气的产量。

在此背景下,人们提出了体积压裂的概念,并将其用于开采致密砂岩油气和致密页岩油气的实践中,逐渐形成了一项大规模开发致密油气的热门技术。正是因为致密油气藏有渗透率极低、自然裂缝生长不齐的特征,所以过去的单一的压裂方式很难取得较好的实际效果。与此同时,水平井体积压裂技术的发明能够很好地解决上述难题。由于使用了转向材料和分级多簇压裂方式,在压裂过程中能够产生主分缝交错的复杂性缝网,从而拓宽了储层的改造体积,所以水平井体积压裂技术逐渐成为开发致密储层的新型压裂技术。

2014年7月,长庆油田位于陇东庄183井区致密油水平井体积压裂扩大试验项目,最后一口水平井试油获得日产上百立方米高产工业油流。在该项目的实施过程中,还形成水力喷砂、速钻桥塞、裸眼封隔器等三种致密油体积压裂主体技术。

在致密油开发中,长庆油田采用“水平井+体积压裂+吞吐注采”的技术创新“独门绝技”,破解了致密油有油难流的开发难题。截至2015年12月23日,长庆油田仅在姬塬地区就已投产致密油油井500多口,日产量近800吨。

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