CN110485986A - 碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法 - Google Patents

碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法 Download PDF

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CN110485986A CN201810454114.1A CN201810454114A CN110485986A CN 110485986 A CN110485986 A CN 110485986A CN 201810454114 A CN201810454114 A CN 201810454114A CN 110485986 A CN110485986 A CN 110485986A
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Abstract

本发明提供了一种碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,属于油气井完井技术领域。该方法包括:确定水平井分段酸压的分段数量;根据分段数量对水平井进行分段射孔酸压;对分段射孔酸压后的各段进行控水生产。本发明实现了分段数的确定、整个射孔、分段压裂和分段控水,优化了费效比,提高了水平井控制区域的油采出程度,整体上提高了碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井的油产量,提高了深裸眼水平井分段酸压的投入产出比,利于产油和控水,应用前景广阔。

Description

碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法
技术领域
本发明属于油气井完井技术领域,具体涉及一种碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法。
背景技术
常规油气藏开发过程中,为了进行压裂作业,通常需要在井筒内下入套管并固井,之后采用油管携带射孔枪或者电缆携带射孔枪,对需要压裂的井段进行射孔作业,之后在井口装压裂专用井口,泵入高压液体,对射孔段进行压裂作业。而对于套管固井的水平井控水,目前套管射孔压裂完井的水平井筒控水的手段相对较少,对于套管井,常规方法是根据套管固井前裸眼井壁的测井数据分析资料,分析井筒周围储层孔渗物性及油水分布情况,在套管固井后,对水平井筒进行变密度射孔作业,选择在容易出水的水平井段少射孔或者避射孔,而选择在易出油,不易出水的井段多射孔,从而调节不同井筒油和水的产出速度,达到均衡产液剖面,延缓水平井筒见水时间,达到最大提高套管射孔水平井采收率的目的。水平井筒为了控水提高采收率,采用变密度射孔作业后即可完井,通常较少采用压裂作业,除非后期产量枯竭,再考虑对水平井进行压裂二次完井。目前对于碳酸盐岩缝洞型油藏较深的致密岩性水平井,如果水平井段下入套管并固井较为困难时,水平井段通常放弃下套管固井而为裸眼,而当水平井筒因为岩性致密需要进行压裂时,通常因为井筒裸眼而只能采用笼统酸压,或者因为井眼较深,只能采用裸眼封隔器加滑套进行分段酸压时,因为井深,压裂需求压力较大,而实际裸眼封隔器耐压差较小,造成裸眼水平井分段酸压效果不理想,并且对于此类碳酸盐岩缝洞型油藏致密性深水平井,在进行酸压改造后,极有可能沟通离井筒较远的储层复杂缝洞体油水界面,因此,又带来了控水需求,目前对于此类情形,缺乏碳酸盐岩缝洞型油藏超深裸眼水平井分段压裂的分段方法以及碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井压裂与控水联作的工艺技术和配套工具。
现有技术中,公开号为CN203808956U的专利公开了一种水平井智能控水完井管柱,该专利主要提供了一种水平井的完井管柱结构,包括悬挂器、控水筛管、封隔器等部件,本专利主要讲智能控水完井的整体范畴,没有涉及具体的控水完井装置结构。《底水油藏水平井控水完井优化设计方法》主要从完井方法的选择、完井参数的优化设计、完井产能评价以及控水技术对策等方面,综合阐述了底水油藏水平井控水完井的设计理论、方法和应用,也没有涉及适用碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井的增产方法。
针对碳酸盐岩缝洞型油藏致密岩性储层,不宜下入套管固井,又存在多段压裂提高采收率的技术需求时,同时因为常规裸眼封隔器加滑套分段酸压技术难度大,裸眼封隔器耐压差小,投球滑套导致管柱不能全通径等原因,在碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井中应用不理想。考虑到储层油水界面复杂,多段压裂后又存在控水难题的深裸眼水平井,需发明一种碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段压裂中分段数量的确定方法,以及针对碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井的分段射孔、分段压裂与分段控水联作的工艺和工具。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题,提供一种碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,通过分段数量确定方法优化投入产出比;通过分段压裂与分段控水联作工艺和工具对碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井进行射孔和分段压裂,之后进行分段控水,以达到分段压裂最大可能沟通储层和裂缝,提高单井产量;同时进行分段控水,延长水平井的无水采油期,延缓水平井筒见水时间,达到提高单井控制区域采出程度的整体增产目的。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,包括:
确定水平井分段酸压的分段数量;
根据分段数量对水平井进行分段射孔酸压;
对分段射孔酸压后的各段进行控水生产。
所述确定水平井分段酸压的分段数量的操作包括:
(1)预测水平井的酸压裂缝长度;
(2)根据所述酸压裂缝长度计算出该水平井在进行酸压的过程中应该压裂的分段数量n;
所述步骤(2)的操作包括:
根据所述酸压裂缝长度,统计该水平井所在的作业区块和/或同区块和/或邻近相同储层区块的水平井中,在所述酸压裂缝长度以内的水平井的产量大于或等于平均单井产量的概率p,则该水平井需要压裂的分段数量n=1/p;
所述平均单井产量为:
其中,Qi表示第i口井的产量,N表示水平井的数量。
所述步骤(1)的操作包括:
(11)统计该水平井所在的作业区块的同区块和邻近相同储层区块的前期压裂施工井的裂缝长度以及生产变化情况;
(12)统计整个施工作业区块的油藏地质资料和钻井资料,分析压裂施工作业参数与形成的裂缝长度之间的关系;
(13)根据压裂施工作业参数与形成的裂缝长度之间的关系获得该水平井的酸压裂缝长度。
所述根据分段数量对水平井进行分段射孔酸压的操作包括:
(S1)下入射孔工具体系对水平井的n个射孔压裂段进行射孔酸压;
(S2)将所有射孔压裂段的压裂与井筒连通;
所述步骤(S1)中的射孔工具体系包括:
电缆和油管、井口、套管、射孔管柱和桥塞;
在所述井口上设有压裂液注入口;
所述井口的上端开口,下端与套管连接;所述套管设置在直井段;
所述电缆和油管穿过井口和套管后与射孔管柱的首端连接,射孔管柱的尾端与桥塞连接;
所述射孔管柱包括n个射孔枪,所述n个射孔枪在水平井的内腔中依次排列,从射孔管柱的首端到尾端依次为第n个射孔枪到第1个射孔枪。
所述步骤(S1)的操作包括:
(A1)通过所述电缆和油管将所述桥塞下到水平井中设定的坐封处,通过电缆对桥塞下达起爆指令,桥塞起爆后,座封在水平井的井壁上,同时桥塞上连接的丢手装置与桥塞脱离;
(A2)设j=1;
(A3)向上拖动电缆和油管,将射孔管柱向井口方向移动,使得第j个射孔枪到达设定的第j个射孔压裂段;
(A4)通过电缆将第j个射孔枪点火起爆,射孔弹打入水平井的井壁中,在井壁中留下射孔孔眼;
(A5)从所述压裂液注入口注入压裂液,对第j个射孔枪对应的射孔压裂段进行压裂,当第j个射孔枪对应的射孔压裂段的压裂达到设计规模后,停止注入压裂液;
(A6)从压裂液注入口注入屏蔽暂堵剂,当屏蔽暂堵剂到达第j个射孔枪留下的射孔孔眼时,屏蔽暂堵剂暂时沾附在射孔孔眼及起裂的裂缝上,封堵射孔孔眼和裂缝;
(A7)j=j+1,判断j>n是否成立,如果是,则进入步骤(S2),如果否,则返回步骤(A3)。
所述步骤(S1)的另一种操作包括:
(B1)根据各个射孔压裂段的位置确定各个射孔枪之间的距离;
(B2)通过所述电缆和油管将所述桥塞下到水平井中设定的坐封处,同时将第1个射孔枪到第n个射孔枪分别置入到水平井内设定的第1个到第n个射孔压裂段处;
(B3)通过电缆对桥塞下达起爆指令,桥塞起爆后,座封在水平井的井壁上,同时桥塞上连接的丢手装置与桥塞脱离;
(B4)通过电缆将n个射孔枪同时点火起爆,在各自对应的射孔压裂段的井壁中留下射孔孔眼;
(B5)从所述压裂液注入口注入压裂液,维持施工压力,当施工压力突然下降时,证明第一段地层被压开,当设定的压裂液全部注入地层后,第一段地层的压裂完成,然后注入屏蔽暂堵剂,当屏蔽暂堵剂封堵储层后,施工压力会再次升高,维持一段时间后,当施工压力突然下降时,证明第二段地层被压开,当设定的压裂液全部注入地层后,第二段地层的压裂完成,然后注入屏蔽暂堵剂;依此类推完成所有段地层的压裂酸化;所述第一段地层到最后一段地层的排列顺序与n个射孔压裂段的地层破裂压力由小到大的排列顺序是一致的。
所述步骤(S2)的操作包括:
泵入屏蔽暂堵剂的分解剂进行洗井,使得所有的射孔压裂段的压裂与井筒连通。
所述对酸压后的各段进行控水生产的操作包括:
(T1)通过钻杆下入井下控水管柱,将每个射孔压裂段封隔成一个控水段;
(T2)取出钻杆,下入油管,泵入完井液进行循环后,开始控水生产。
所述步骤(T1)中的所述井下控水管柱包括:悬挂封隔器、油管、n个控水筛管、n-1个裸眼封隔器;
所述悬挂封隔器与油管的一端连接;油管的另一端与一个控水筛管的一端连接,该控水筛管的另一端与裸眼封隔器连接;
n个控水筛管与n-1个裸眼封隔器间隔设置,裸眼封隔器位于相邻两个控水筛管之间;
所述裸眼封隔器采用遇油遇水膨胀封隔器;
所述控水筛管采用流道型自适应调流控水筛管。
所述步骤(T1)的操作包括:
通过钻杆下入井下控水管柱,当各个控水筛管下入到各自对应的射孔压裂段时,各个裸眼封隔器位于相邻两个射孔压裂段之间,裸眼封隔器将每个射孔压裂段封隔成一个控水段;
对所述悬挂封隔器打压,使悬挂封隔器座封在套管上,丢手后整个井下控水管柱通过悬挂封隔器悬挂。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:采用本发明可以确定碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井需要射孔压裂的段数,并提供了碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井可行的分段压裂的方法和对应的工具体系,同时对应给出了深裸眼水平井压裂后可能带来的过早见水等潜在问题的解决方案,并提供了工具体系;本发明实现了分段数的确定、整个射孔、分段压裂和分段控水,优化了费效比,提高了水平井控制区域的油采出程度,整体上提高了碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井的油产量,提高了深裸眼水平井分段酸压的投入产出比,利于产油和控水,应用前景广阔。
附图说明
图1碳酸盐岩缝洞型油藏油管拖动射孔装置图
图2碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井座封桥塞示意图
图3碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井压裂后泵入封堵颗粒示意图
图4碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井射孔压裂后下入控水管柱示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
本发明包含一种碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压中分段数量的确定方法,以及碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段射孔酸压与控水联作的工艺与工具体系。
一种碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压中分段数量的确定方法如下:
统计该油区钻有N口裸眼水平井,水平井的长度不一,一般钻遇缝洞体时,不能继续钻进而自然完井。采用统计分析方法,该地区水平井生产6-10年(油田常规考虑投资回报率为6-10年)的平均单井产量为(Qi表示第i口井的产量,N表示井的数量,该公式表示把N口井的产量累计后除以N),假定水平井长度100m以内,6-10年产量超过平均单井产量的有N100口(100在这里与N构成一个特殊的符号:N100,N100表示是一类井的数量,是指水平井水平段长度在100m以内的井6-10年的产量超过同区块平均产量的井的数量,后面的N150、N200、N250、N300等均表示类似的含义。),占全井数比例为N100/N;150m以内,6-10年产量超过平均单井产量的有N150口,占全井数比例为N150/N;200米内,6-10年产量超过平均单井产量的有N200口,占全井数比例为N200/N,250m以内,6-10年产量超过平均单井产量的有N250口,占全井数比例为N250/N,300m以内,6-10年产量超过平均单井产量的有N300口,占全井数比例为N300/N,基于裂缝等效水平井原则,该区水平井进行分段酸压时,如果酸压裂缝长度(利用施工作业参数预测酸压裂缝的长度的方法有很多,也有多种预测公式;也有用数值模拟软件结合储层的地质情况进行裂缝长度的模拟分析,然后再结合现有公式,回归出针对储层区块的裂缝长度公式;另外,还有依靠裂缝长度检测设备检测出实际酸压裂缝的长度,然后结合施工作业参数,回归出针对储层区块的裂缝长度公式,采用现有方法中的一种方法即可。)能达到100m,则需要酸压的段数应等于或者大于1:N100/N,即N/N100,如果裂缝长度能达到150m,则需要酸压的段数应等于或者大于N/N150,如果裂缝长度能达到200m,则需要酸压的段数应等于或者大于N/N200,如果裂缝长度能达到250m,则需要酸压的段数应等于或者大于N/N250,如果裂缝长度能达到300m,则需要酸压的段数应等于或者大于N/N300,酸压分段的间距应考虑常规压裂分段的标准,满足施工工艺的要求和现场实际。
在施工区块裂缝长度能够达到多少,可以通过同区块或是邻近类似区块前期的压裂施工井的裂缝检测数据得到,进而可以将得到的数据作为新压裂施工井的参考;此外,同区块不同压裂缝长井(既水平段长度不同井)的生产情况,也可通过同区块或是邻近类似区块前期的生产情况得到;另外,即使不同井的生产数据极其缺乏,也可以通过以同区块几口井的生产情况,结合油藏描述数据,通过油藏数值模拟软件,进而分析出压裂缝长井(既水平段长度不同井)的生产情况。因此,在使用本发明的方法时,需要统计作业区块(作业区块的划分一般依据地层储藏条件和地面的实际区域进行划分,一般同一作业区块内的油井均处于同一储层体系之内,油井的深度、油藏性质、地质条件基本类似,且在地面的位置来看相距较近。)同区块和邻近相同储层区块的前期压裂施工井的裂缝缝长、同区块和邻近相同储层区块的前期压裂施工井的生产变化情况、以及整个施工作业区块的油藏地质资料和钻井资料,以便于分析压裂施工作业参数与形成的裂缝缝长之间的关系,以及不同的裂缝缝长的水平井的生产情况,进而推算出新钻水平井进行压裂的过程中应该压裂的段数。
碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段射孔酸压与控水联作的工艺与工具体系包括油管拖动射孔工具体系及工艺方法,如图1和图2所示;碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼井颗粒暂堵分段压裂工具体系及工艺方法,如图3所示;碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼井射孔压裂后下入控水筛管工具体系,如图4所示。
如图1所示,碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段射孔酸压中电缆拖动射孔工具体系包括以下结构部件,电缆和油管1、井口2、压裂液注入口3、套管4、裸眼井壁5、射孔管柱(包括第三射孔枪6、第二射孔枪7、第一射孔枪8)桥塞9。井口的上端开口,下端与套管4连接,电缆和油管1、第三射孔枪6、第二射孔枪7、第一射孔枪8、桥塞9都是从井口的上端开口穿过井口及套管后进入裸眼井壁的内腔中。
所述电缆和油管1主要用来下入第三射孔枪6、第二射孔枪7、第一射孔枪8和桥塞9。
所述井口2在作业与生产过程中用来保护井的安全,井口2是包括了图1中的多个注入口。
所述压裂液注入口3(压裂液注入口是井口2上的多个注入口中的一个,理论上压裂液可以与井口上的任意一个注入口进行连接,实际施工时,根据现场施工过程中的压裂车组排序和安全压井车组的安排来设计与哪个注入口连接)用来注入压裂液,进行井下压裂作业。
所述表层套管4(表层套管4是指最上面直井段的一段套管,主要起到连接上部井口装置和下部斜井段和水平井段的作用。),在所述第三射孔枪6、第二射孔枪7、第一射孔枪8内均装有射孔弹(每一段射孔枪的长度和射孔枪段的数量主要取决于井下储层情况,即水平井需要压裂的段数、位置以及压裂位置处地层的物性情况。如果该处地层需要打开的长度长,那么此处的射孔枪段就长,如果水平井段需要压裂的段数更多,那么布置的射孔枪段也就相应增多。也就是说,本发明中提到的第三射孔枪6、第二射孔枪7、第一射孔枪8,并不局限于这三段射孔枪段,而是需要根据压裂的不同情况调整射孔枪段的数量及长度。),用来对致密性深井的裸眼井壁5进行射孔。所述桥塞9座封后,可以封隔一段井筒。
图2为座封桥塞后并射孔的示意图,包括座封后的桥塞2-2,当图1中的桥塞9下到设定好的水平井筒部位后,通过事先设置好的编码信号,基于电缆传输,对桥塞9下达起爆指令,桥塞9起爆后,座封在井壁上,同时桥塞上连接的丢手装置,在起爆力中剪断销钉,丢手装置与桥塞脱离。此时,通过上移电缆和油管1,将第三射孔枪6、第二射孔枪7、第一射孔枪8向上拖动,使得第一射孔枪8到达设定的需要射孔压裂部位。此时,再通过电缆和油管1中的电缆传入另外一种编码信号,使得第一射孔枪8点火起爆,射孔弹打入井壁中,使得裸眼井壁中留下射孔孔眼2-1。
图3为碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼井颗粒暂堵分段压裂示意图,当图2中桥塞座封及第一射孔枪8进行射孔后,从图3中压裂液注入口3注入压裂液,对第一射孔枪8对应的射孔区域进行压裂,当第一射孔枪8对应射孔区域压裂达到设计规模后,停泵,之后从压裂液注入口3注入屏蔽暂堵剂,当屏蔽暂堵剂10达到射孔孔眼2-1时,屏蔽暂堵剂10可以暂时沾附在射孔孔眼2-1及起裂的裂缝上,封堵射孔孔眼和裂缝,使得井筒中再次打入压裂液时,可以憋压,从而可以进行下一段压裂。屏蔽封堵剂是靠其中的固体颗粒将射孔打开的孔眼全部堵住,颗粒的直径大小约为射孔孔眼直径的1.5倍,数量约是射孔孔眼数量的2—3倍,因此,颗粒随着屏蔽封堵剂到达封堵层位,然后被施工压力压入射孔孔眼并将射孔孔眼堵住,不会对其他位置的储层产生封堵作用。
当第一射孔枪8所在段压裂完成,屏蔽暂堵剂暂堵完成后,拖动电缆和油管1,使得射孔枪串向上拖动,当第二射孔枪7到达设计的方位后,再次通过电缆下达编码信号,使得第二射孔枪7起爆,在裸眼井壁第二段需要压裂的井段形成射孔孔眼,之后注入压裂液,对第二段需要压裂的地方压裂,当第二段压裂完成后,通过压裂液注入口3泵入屏蔽暂堵剂,对第二射孔和压裂孔眼裂缝进行暂堵,之后再次拖动电缆和油管,使得射孔枪串进行第三段,甚至第n段射孔,需要射孔压裂的段数n,根据上述分段数量的确定方法进行确定,分段压裂的分段数量与射孔枪段的数量相同。当n段射孔压裂作业完成后,进行洗井,泵入屏蔽暂堵剂的分解剂,使得所有的压裂与井筒沟通起来。
以上施工过程也可以通过下述方法进行:
在施工之前,先根据压裂位置确定各个射孔枪之间的距离,然后将第三射孔枪6、第二射孔枪7、第一射孔枪8等置入预定压裂位置后,地面指示信号,先坐封桥塞,然后同时起爆第三射孔枪6、第二射孔枪7、第一射孔枪8,打开所处位置的水平井地层,然后地面开泵直接进行酸化压裂,首先被压开的是第三射孔枪6、第二射孔枪7、第一射孔枪8打开地层中破裂压力最低的一段,压开后酸化液体进入压开地层对第一层进行酸化压裂,第一段压好后,泵入“屏蔽暂堵剂”封堵第一段,第一段被堵上后,井口反应为井口压力开始升高,当压力升高到一定程度后,第二段射孔打开地层被压开,开始对第二段地层进行酸化压裂,第二段压好后,泵入屏蔽暂堵剂封堵第二段,依次类推,压裂第三段。压裂的段数主要依据射孔枪的段数进行决定。当n段射孔压裂作业完成(压裂作业完成主要是遵循于前期的压裂设计,如果压裂过程中没有出现地层压不开或是施工压力迅速升高或是迅速下降,只要按照压裂设计中的排量和施工压力将设计的压裂液全部注入就代表着这一段的压裂完成。)后,进行洗井,泵入屏蔽暂堵剂的分解剂,使得所有的压裂与井筒沟通起来。
通过上述任意一种方法酸压、洗井后,当多段压裂后的井筒清洗干净后,下入图4所示的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼井射孔压裂后井下控水管柱。控水管柱包括悬挂封隔器4-1,整个控水管柱通过钻杆下入,当整个控水管柱下入到设计井深后,对悬挂封隔器4-1打压,使得悬挂封隔器4-1座封在套管上,后丢手,整个控水管柱通过悬挂封隔器4-1悬挂。
所述控水管柱进一步包括油管4-2,此油管为盲油管,即管上无孔眼,用来输送地层产液。调流控水筛管和油管通过扣进行连接。地层流体进入井筒内,经过调流控水筛管过滤和调流的作用,经过调流控水筛管进入内部,然后经过油管排出井外。
所述控水管柱包括裸眼封隔器4-3,下入在两段射孔压裂段的中间,将不同的压裂井段封隔成不同的控水分段,裸眼封隔器4-3采用遇油遇水膨胀封隔器。
所述控水管柱包括控水筛管4-4,裸眼封隔器4-3和控水筛管4-4对应射孔压裂井段下入,设计有n段射孔压裂段时,就需要对应下入n段控水筛管及n-1个裸眼封隔器。控水筛管采用的是流道型自适应调流控水筛管,根据油水基本物性的差异(油:粘度高、密度低;水:粘度低,密度高),通过改变入流流体的运动势能,进而实现对油水的动态控制,具有遇油产生低的附加阻力,遇水产生高的附加阻力,能够根据产出流体含水率的变化,自动调整所产生的附加阻力。控水筛管具有利于油产出,控制分段内水产出速度的优点,当此压裂段的裂缝压裂到油区甜点时,此时控水筛管对油的产出无影响;当压裂段的裂缝触及到复杂油水界面的水界面时,如果下入的只是常规防砂筛管或者裸眼,则此段的水会很快进入井筒,使得井筒过早见水,造成井筒含水率过高,或者井筒过早水淹,当下入了控水筛管后,控水筛管可以抑制见水段的水产出,从而使得其他段的油可以较长时间的产出,因此整体上提高单井控制区域的油采出程度。在控水筛管的两端设有普通扣型,既可以和油管相连,也可以和裸眼封隔器相连,这主要取决于现场应用排管柱的需求。裸眼封隔器的两端也设有普通油管扣,可以与调流控水筛管和油管进行连接,当位于两个调流控水筛管之间时,其两端分别连接两个调流控水筛管。图4中的油管、调流控水筛管、裸眼封隔器都是一根根连接起来的,中间都是用扣连接,整个管柱内部全通径。
本发明的实施例如下:
当面对塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏时,如果所钻水平井为深井,且主要水平井段未钻遇有效缝洞体时,此时水平井主体都在碳酸盐岩基岩中,碳酸盐岩基岩渗透率较低,裂缝较少,如果不采用酸压等方式,很难见产,等于整个前期投资都是无效投资,造成较大的成本压力,因此,为了保证酸压后获得较大的产能,需要开展多段酸压,以较大的可能沟通有效的缝洞体,获得较高的油产量,当然,压裂的过程中,有可能裂缝沟通的缝洞体或者油水界面为水界面,因此,对于此类水平井的多段压裂,需要考虑压裂后可能存在的控水问题,不然整个钻水平井加上压裂作业的投资,会因为水淹而导致全部投资失效。
基于本发明的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压中分段数量的确定方法,当所钻的水平井所在的碳酸盐岩缝洞型油藏某区域,在油藏深度、温度和岩性的共同作用下,压裂裂缝只可以延伸150m时,统计到该区域(“该区域”的泛指范围可以很大,也可以很小,可以是指作业区块还是作业区块的同区块、邻近相同储层区块,这主要取决于现场的实际情况和进行统计分析的作业者的个人意愿,如果作业区块的井足够多,那么“该区域”可取为作业区块,如果作业区块或是同区块的井数较少,为了确保分析数据足够多,可以将邻近相同储层的区块的数据也算在内)水平井自然完井,150m以内的水平井达到平均单井产量为的概率只有0.25时,根据本发明的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压中分段数量的确定方法,该水平井需要射孔压裂的井段数为1/0.25为4段。
下入油管带着射孔装置,进入水平井筒中,所有管柱下入到位后,电缆连接编码信号发射装置,给图1中的桥塞9传递编码信号,桥塞9中的爆炸座封装置起爆,进行座封,同时剪断丢手装置中的销钉,使得桥塞9与上部射孔枪及油管串断开,桥塞座封在井筒中。之后再次通过电缆下达另外一种编码信号,使得第一射孔枪8起爆,对第一段进行射孔。射孔完成后,向上拖动整个射孔管线,待第二射孔枪7到达第二射孔段后,密封井口。从压裂液注入口3注入压裂液,采用套管压裂方法,对第一段射孔段进行压裂,压裂造缝完成后,从部位3打入屏蔽暂堵剂10,等屏蔽暂堵剂都沾附在第一段射孔压裂段上的孔眼和裂缝上,并且可以打压憋压增压时,进行第二段的射孔、以及第二段的压裂和第二段的屏蔽暂堵,如此上拖射孔压裂管柱,直到根据本发明的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压中分段数量的确定方法,设计的4段射孔压裂完成后,起出整套射孔管柱。
用钻杆下入图4所示的控水管柱,控水筛管4-4的数量和下入位置对应射孔压裂的段数和位置,裸眼封隔器4-3下在不同的射孔压裂段之间,数量少于控水筛管数量一个,待所有控水筛管下入到位后,座封悬挂封隔器4-1,丢手,起出上部钻杆,下油管循环完井液对储层的近井地带进行解堵后准备生产。
本发明考虑了碳酸盐岩缝洞型油藏,不宜下入套管固井,又存在需要多段酸压提高采收率的技术需求,需要一种碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压中分段数量的确定方法,以优化投入产出比;而常规裸眼封隔器加滑套分段酸压技术难度大,在深裸眼水平井中应用较困难;同时因为储层油水界面复杂,分段酸压后又存在控水难题的深裸眼水平井,本发明能够对裸眼水平井进行射孔和分段压裂,之后进行分段控水,以达到分段酸压最大可能沟通储层和裂缝,提高单井产量;同时进行分段控水,延长水平的无水采油期,延缓水平井筒见水时间,达到提高单井控制区域采出程度,整体增加单井产量的目的。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本发明公开了应用方法和原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变形,而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法,因此前面描述的方式只是优选的,而并不具有限制性的意义。

Claims (10)

1.一种碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述方法包括:
确定水平井分段酸压的分段数量;
根据分段数量对水平井进行分段射孔酸压;
对分段射孔酸压后的各段进行控水生产。
2.根据权利要求1所述的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述确定水平井分段酸压的分段数量的操作包括:
(1)预测水平井的酸压裂缝长度;
(2)根据所述酸压裂缝长度计算出该水平井在进行酸压的过程中应该压裂的分段数量n;
所述步骤(2)的操作包括:
根据所述酸压裂缝长度,统计该水平井所在的作业区块和/或同区块和/或邻近相同储层区块的水平井中,在所述酸压裂缝长度以内的水平井的产量大于或等于平均单井产量的概率p,则该水平井需要压裂的分段数量n=1/p;
所述平均单井产量为:
其中,Qi表示第i口井的产量,N表示水平井的数量。
3.根据权利要求2所述的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述步骤(1)的操作包括:
(11)统计该水平井所在的作业区块的同区块和邻近相同储层区块的前期压裂施工井的裂缝长度以及生产变化情况;
(12)统计整个施工作业区块的油藏地质资料和钻井资料,分析压裂施工作业参数与形成的裂缝长度之间的关系;
(13)根据压裂施工作业参数与形成的裂缝长度之间的关系获得该水平井的酸压裂缝长度。
4.根据权利要求1所述的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述根据分段数量对水平井进行分段射孔酸压的操作包括:
(S1)下入射孔工具体系对水平井的n个射孔压裂段进行射孔酸压;
(S2)将所有射孔压裂段的压裂与井筒连通;
所述步骤(S1)中的射孔工具体系包括:
电缆和油管、井口、套管、射孔管柱和桥塞;
在所述井口上设有压裂液注入口;
所述井口的上端开口,下端与套管连接;所述套管设置在直井段;
所述电缆和油管穿过井口和套管后与射孔管柱的首端连接,射孔管柱的尾端与桥塞连接;
所述射孔管柱包括n个射孔枪,所述n个射孔枪在水平井的内腔中依次排列,从射孔管柱的首端到尾端依次为第n个射孔枪到第1个射孔枪。
5.根据权利要求4所述的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述步骤(S1)的操作包括:
(A1)通过所述电缆和油管将所述桥塞下到水平井中设定的坐封处,通过电缆对桥塞下达起爆指令,桥塞起爆后,座封在水平井的井壁上,同时桥塞上连接的丢手装置与桥塞脱离;
(A2)设j=1;
(A3)向上拖动电缆和油管,将射孔管柱向井口方向移动,使得第j个射孔枪到达设定的第j个射孔压裂段;
(A4)通过电缆将第j个射孔枪点火起爆,射孔弹打入水平井的井壁中,在井壁中留下射孔孔眼;
(A5)从所述压裂液注入口注入压裂液,对第j个射孔枪对应的射孔压裂段进行压裂,当第j个射孔枪对应的射孔压裂段的压裂达到设计规模后,停止注入压裂液;
(A6)从压裂液注入口注入屏蔽暂堵剂,当屏蔽暂堵剂到达第j个射孔枪留下的射孔孔眼时,屏蔽暂堵剂暂时沾附在射孔孔眼及起裂的裂缝上,封堵射孔孔眼和裂缝;
(A7)j=j+1,判断j>n是否成立,如果是,则进入步骤(S2),如果否,则返回步骤(A3)。
6.根据权利要求4所述的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述步骤(S1)的操作包括:
(B1)根据各个射孔压裂段的位置确定各个射孔枪之间的距离;
(B2)通过所述电缆和油管将所述桥塞下到水平井中设定的坐封处,同时将第1个射孔枪到第n个射孔枪分别置入到水平井内设定的第1个到第n个射孔压裂段处;
(B3)通过电缆对桥塞下达起爆指令,桥塞起爆后,座封在水平井的井壁上,同时桥塞上连接的丢手装置与桥塞脱离;
(B4)通过电缆将n个射孔枪同时点火起爆,在各自对应的射孔压裂段的井壁中留下射孔孔眼;
(B5)从所述压裂液注入口注入压裂液,维持施工压力,当施工压力突然下降时,证明第一段地层被压开,当设定的压裂液全部注入地层后,第一段地层的压裂完成,然后注入屏蔽暂堵剂,当屏蔽暂堵剂封堵储层后,施工压力会再次升高,维持一段时间后,当施工压力突然下降时,证明第二段地层被压开,当设定的压裂液全部注入地层后,第二段地层的压裂完成,然后注入屏蔽暂堵剂;依此类推完成所有段地层的压裂酸化;所述第一段地层到最后一段地层的排列顺序与n个射孔压裂段的地层破裂压力由小到大的排列顺序是一致的。
7.根据权利要求4所述的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述步骤(S2)的操作包括:
泵入屏蔽暂堵剂的分解剂进行洗井,使得所有的射孔压裂段的压裂与井筒连通。
8.根据权利要求1所述的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述对酸压后的各段进行控水生产的操作包括:
(T1)通过钻杆下入井下控水管柱,将每个射孔压裂段封隔成一个控水段;
(T2)取出钻杆,下入油管,泵入完井液进行循环后,开始控水生产。
9.根据权利要求8所述的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述步骤(T1)中的所述井下控水管柱包括:悬挂封隔器、油管、n个控水筛管、n-1个裸眼封隔器;
所述悬挂封隔器与油管的一端连接;油管的另一端与一个控水筛管的一端连接,该控水筛管的另一端与裸眼封隔器连接;
n个控水筛管与n-1个裸眼封隔器间隔设置,裸眼封隔器位于相邻两个控水筛管之间;
所述裸眼封隔器采用遇油遇水膨胀封隔器;
所述控水筛管采用流道型自适应调流控水筛管。
10.根据权利要求9所述的碳酸盐岩缝洞型油藏深裸眼水平井分段酸压控水增产方法,其特征在于:所述步骤(T1)的操作包括:
通过钻杆下入井下控水管柱,当各个控水筛管下入到各自对应的射孔压裂段时,各个裸眼封隔器位于相邻两个射孔压裂段之间,裸眼封隔器将每个射孔压裂段封隔成一个控水段;
对所述悬挂封隔器打压,使悬挂封隔器座封在套管上,丢手后整个井下控水管柱通过悬挂封隔器悬挂。
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