CN111472746B - 一种碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，主要步骤是：首先根据区域高分辨率三维地震资料，定位具有压裂沟通潜力的甜点区，确定井筒与甜点的方位和距离；然后优选出压裂最优井；然后进行压裂可行性数值模拟，确定最佳压裂层位，优化压裂设计方案；接着就进行常规压裂，在压裂过程中进行密切跟踪，如首次压裂沟通不成功，则根据不同情况加入缝内暂堵剂转向，压裂时甜点方向有先起裂优势；如压裂过程中施工曲线特征有沟通甜点迹象，则进行酸压。该工艺可避免侧钻等措施费用过高的问题，同时又有效地解决碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的问题，可实现甜点的精细化开发，提高该类油藏油气采收率。

Description

一种碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法

技术领域

本发明涉及石油天然气增产技术领域，特别是一种碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的新工艺方法。

背景技术

随着近年来高分辨率三维地震技术的发展，精确定位地质甜点区成为可能，特别是在缝洞型碳酸盐油藏中，甜点发育较多，而常规手段难以开发距离井筒一定范围内的甜点。通过压裂手段沟通甜点成为解决这一问题的可行手段。目前油气井甜点沟通的常规方法是侧钻，这种侧钻方式存在较大的局限性，具体的问题如下：(1)常规侧钻等手段由于费用较高，侧钻施工周期长，施工相对复杂。(2)具有较大局限性，侧钻往往着重于范围较大甜点区域的开发，不能做到对多处较小甜点开发。尤其是针对缝洞型碳酸盐油藏在这类储层中，甜点发育较普遍，由于开发前期地质认识、布井的考虑，使得油藏局部区域存与油井未沟通的井间孤立甜点，而侧钻等手段费用较高，在一定经济范围内不能实现较小规模甜点的开发。

发明内容

本发明的目的是针对目前碳酸盐缝洞油藏中甜点沟通中常用的侧钻方法存在的只能着重于范围较大甜点区域的开发，不能做到对多处较小甜点开发，且施工周期长，施工相对复杂的问题，提供一种用于碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的新工艺方法。满足不断精细化地油气开发。

本发明提供的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，步骤如下：

S1、根据区域高分辨率三维地震资料，定位前期未开发的具有压裂沟通潜力的甜点区，确定井筒与甜点的具体方位和距离，综合评价甜点开发潜力。

S2、选井，优选出压裂最优井。选井方法主要包括：孤立甜点的选择、甜点周围压裂井的选择、优选井井筒压裂位置的选择。主要是针对孤立甜点的选井，甜点周围邻井位置、井身、甜点及地应力方向符合一定关系。

本发明的方法适用井需要具有一定特征(即选井要求)：井况完好、完井方式适合下入封隔器、所选水平井井身轨迹和最大主应力的夹角，以及井身与甜点的距离，应使得预制裂缝长度在理论上所能沟通范围的内，优选出压裂最优井。预制裂缝长度的计算公式为：

h＝sinφ×H

式中，h为预制裂缝长度；

为井身方向与最大主应力夹角；H为某一岩性中可控最大压裂长度。

S3、完成选井工作后，进行压裂可行性数值模拟，确定最佳压裂层位，验证甜点沟通的可能性，并对天然裂缝、预制裂缝延伸过程中包括天然裂缝在内的低阻抗区域的影响进行分析，根据分析结果优化压裂设计方案。

具体方法是：根据三维地震、地质、测井、油藏资料建立高精度地质模型、应力场矢量模型；在此基础上，开展动态应力干扰模拟，在考虑裂缝尖端干扰因素的情况下，完成压裂裂缝延伸方向、规模、预制裂缝途径、以及加入暂堵剂后转向角度的三维模拟，优选最佳压裂层位。同时验证甜点沟通的可能性，并分析可能造成甜点沟通失败的地质因素，主要包括天然裂缝、预制裂缝延伸到目标甜点的过程中包括天然裂缝在内的其他低阻抗区域的影响；根据分析结果优化压裂设计方案。

与传统压裂模拟不同，此过程地质建模需以高精度地震资料约束工程属性，三维地应力场模拟需考虑裂缝尖端干扰和裂缝壁面干扰等动态地应力特征，最后根据地应力特征、压裂施工参数等的三维立体模拟，进行压裂参数优化，确定最佳井筒压裂位置和压裂规模。

S4、进行常规压裂，首先针对步骤3中确定的最佳压裂层位进行定向射孔，下入封隔器分隔，这样可以保障首次预制裂缝方向，泵注压裂液进行压裂，加入支撑剂，在压裂过程中密切跟踪施工曲线，若显示甜点沟通迹象则直接进入步骤S6，若无明显甜点沟通迹象则进行步骤S5。

步骤S4中实施过程中对压裂位置进行定向射孔，射孔上下位置下入封隔器，压裂分段较小，利用封隔器尽可能减小压裂段长度，使得裂缝延伸保持在控制范围内。为了降低经济成本，通常压裂液采用水力压裂，支撑剂采用陶粒。泵注液体顺序依次是：前置液、携砂液、顶替液。压裂参数考虑因素不同，以大排量为特征，主要取决于井筒与甜点之间的预制裂缝长度，人工裂缝以单个长裂缝为目标，不追求复杂缝。

在压裂过程中密切跟踪施工曲线，观察压力响应，若压力响应明显，则是显示甜点沟通迹象；若压力无明显压降，则是无明显甜点沟通迹象。

S5、对于无明显甜点沟通迹象的改造，则需追加缝内暂堵转向剂，然后进行第二次甜点沟通，靠近甜点方向有先起裂优势。暂堵转向剂为缝内暂堵剂。若第二次甜点沟通失败，则启动暂堵剂泵再进行一次转向泵注，尽可能沟通甜点，暂堵转向次数取决于数值模拟结果

暂堵剂用量取决于步骤S4沟通失败可能主要原因。则根据模拟的沟通失败主要原因，加入不同量暂堵转向剂。

如再次沟通失败可根据实际情况决定是否针对可能次要原因进行相关措施，压裂时靠近甜点方向有先起裂优势。

S6、若步骤S4或S5显示甜点压裂沟通成功则进行酸压，保障甜点的沟通范围，泵注液体顺序依次为：前置液、主体酸、顶替液、最后可泵入示踪剂，验证甜点是否沟通，扩大泄油面积。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

该本发明的甜点沟通方法可避免侧钻等手段存在的措施费用过高，且不能做到对多处较小甜点开发的问题，有效地解决了碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的难点，可实现甜点的精细化开发，提高该类油藏油气采收率，是一种高效经济的甜点沟通方法，满足不断精细化地油气开发。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通工艺的流程图。

图2为本发明的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点选井示意图。

图3为本发明的甜点沟通暂堵转向示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-3所示，本发明的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通工艺方法包括以下具体步骤：

步骤S1、根据高分辨率三维地震资料，定位距井筒200m范围内的前期未开发具有压裂沟通潜力的甜点区，确定井筒与甜点具体方位和距离。

在本步骤中尽量保证地震储层预测的可靠性，所使用地震网格应尽可能精细，同时对于所预测甜点区域应验证其含油气性、是否已被开发等问题，对于确定目标甜点要保证平面上井身与甜点方位、距离以及纵向上井深与甜点距离、位置等。

步骤S2、压裂沟通甜点的基础是选井，选井是关键，选井的要求，因适合该井况完好、套管完井、可定向射孔及下入封隔器；所选水平井井身轨迹和最大主应力的夹角，以及井身与甜点的距离，应使得预制裂缝长度在理论上所能沟通范围的内，如图2所示。

步骤S3、完成选井工作后，进行压裂可行性数值模拟，确定最佳压裂层位，验证甜点沟通的可能性，并对天然裂缝、预制裂缝延伸过程中包括天然裂缝在内的低阻抗区域的影响进行分析，根据分析结果优化压裂设计方案。

具体方法是：根据三维地震、地质、测井、油藏资料建立高精度地质模型、应力场矢量模型；在此基础上，开展动态应力干扰模拟，在考虑裂缝尖端干扰因素的情况下，完成压裂裂缝延伸方向、规模、预制裂缝途径、以及加入暂堵剂后转向角度的三维模拟，优选最佳压裂层位。同时验证甜点沟通的可能性，并分析可能造成甜点沟通失败的地质因素，主要包括天然裂缝、预制裂缝延伸到目标甜点的过程中包括天然裂缝在内的其他低阻抗区域的影响。根据分析结果优化压裂设计方案。如加入缝内暂堵剂转向，避开不可控的地层区域，提高甜点沟通的可能性，地质建模应包括相关属性有：地应力动态特征、天然裂缝模型、阻抗属性模型、孔渗属性模型等，确定井中最佳压裂位置、暂堵转向角度，提供不同情况下施工设计。根据分析结果编写不同设计压裂方案。

在本步骤中利用地质建模、压裂软件模拟预制裂缝沟通甜点的可能性，以及天然裂缝等可能造成预制裂缝延伸转向，从而造成沟通不成功的不同的情况，分别开展压裂方案设计，确定施工排量以及不同施工泵压程序，提供首次压裂不成功情况下暂堵转向的人工裂缝位置，确定相关缝内暂堵剂用量。

步骤S4、进行常规压裂，首先针对步骤3中确定的最佳压裂层位进行定向射孔，下入封隔器分隔，这样可以保障首次预制裂缝方向，泵注压裂液进行压裂，加入支撑剂，在压裂过程中密切跟踪施工曲线，若显示甜点沟通迹象则直接进入步骤S6，若无明显甜点沟通迹象则进行步骤S5。首次甜点沟通可进行水力压裂，同时加入陶粒支撑裂缝，根据甜点沟通情况确定暂堵转向等后续过程，确定暂堵剂用量及施工泵序。

常规压裂，泵注压裂液的操作如下：

第一，注入前置液，主要成分为高挤自生酸+高挤胶凝酸；具体是在超过地层压力条件下按一定的排量把HCl酸液注入，HCl酸中加入胶凝剂和某些添加剂。保障在碳酸盐岩物性较差的高阻抗储层中快速起裂。

第二，注入携砂液，主要成分为40-70目陶粒，其主要作用是支撑人工裂缝，保障油气通道长久有较高的导流能力。

第三，注入顶替液，主要成分为基液(胍胶+其他添加剂)，将自生酸顶替进入储层。

在压裂过程中密切跟踪施工曲线，如显示甜点沟通迹象，可继续下步酸压步骤S6，保障甜点的沟通范围。

步骤S5、对于无明显压降等甜点沟通迹象的情况，则根据模拟的沟通失败主要原因，加入不同量暂堵转向剂，进行再次沟通。甜点沟通暂堵转向示意图见图3。如再次沟通失败可根据实际情况决定是否针对可能次要原因进行相关措施，或放弃该井甜点压裂沟通施工。

暂堵剂用量取决于步骤S4沟通失败可能主要原因。则根据模拟的沟通失败主要原因，加入不同量暂堵转向剂。

步骤S6、若步骤S4或S5显示甜点压裂沟通成功则进行酸压，保障甜点的沟通范围，泵注液体顺序依次为：前置液、主体酸、顶替液、最后可泵入示踪剂，验证甜点是否沟通，扩大泄油面积。酸液能深入到储层，溶蚀岩石壁面，沟通油气通道。酸压过程施工泵注液体顺序如下：

第一，注入前置液，主要成分为高挤自生酸+高挤胶凝酸，使得酸液能快速深入到储层，扩大压裂沟通甜点内范围。

第二，注入主体酸，主要成分为胶凝酸，可以减慢酸反应的速度，让酸液能深入到储层，溶蚀岩石壁面，沟通油气通道。

第三，注入顶替液，主要成分为基液，其主要作用是将酸液顶替进入储层。

综上所述，本发明的提供了一种用于碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的新工艺方法。该方法克服了侧钻等手段费用较高，在一定经济范围内不能实现较小规模甜点的开发的问题，实现了甜点的精细化开发。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，其特征在于，步骤如下：

S1、根据区域高分辨率三维地震资料，定位具有压裂沟通潜力的甜点区，确定井筒与甜点的具体方位和距离；

S2、选井，选井要求：井况完好、完井方式适合下入封隔器、所选水平井井身轨迹和最大主应力的夹角，以及井身与甜点的距离，应使得预制裂缝长度在理论上所能沟通范围的内，优选出压裂最优井；

S3、完成选井工作后，进行压裂可行性数值模拟，确定最佳压裂层位，验证甜点沟通的可能性，并对天然裂缝、预制裂缝延伸过程中低阻抗区域的影响进行分析，根据分析结果优化压裂设计方案；

S4、进行常规压裂，首先针对步骤S3中确定的最佳压裂层位进行定向射孔，下入封隔器，泵注压裂液进行压裂，并加入支撑剂，在压裂过程中密切跟踪施工曲线，若显示甜点沟通迹象则直接进入后续步骤S6，若无明显甜点沟通迹象则进行步骤S5；

S5、对于无明显甜点沟通迹象的改造，则需追加缝内暂堵转向剂，然后进行第二次甜点沟通，靠近甜点方向有先起裂优势；

S6、若步骤S4或S5中显示甜点沟通成功则进行酸压，保障甜点的沟通范围，泵注液体顺序依次为：前置液、主体酸、顶替液、最后泵入示踪剂，验证甜点是否沟通，扩大泄油面积。

2.如权利要求1所述的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，其特征在于，步骤S2中，预制裂缝长度的计算公式为：

h＝sinφ×H

式中，h为预制裂缝长度；φ为井身方向与最大主应力夹角；H为某一岩性中可控最大压裂长度。

3.如权利要求2所述的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，其特征在于，步骤S3具体方法是：根据三维地震、地质、测井、油藏资料建立高精度地质模型和应力场矢量模型；在此基础上，开展动态应力干扰模拟，在考虑裂缝尖端干扰因素的情况下，完成压裂裂缝延伸方向、规模、预制裂缝途径、以及加入暂堵转向剂后转向角度的三维模拟，优选最佳压裂层位，验证甜点沟通的可能性，并对天然裂缝、预制裂缝延伸过程中包括天然裂缝在内的低阻抗区域的影响进行分析，根据分析结果优化压裂设计方案。

4.如权利要求3所述的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，其特征在于，步骤S4中，定向射孔后，在射孔的上下位置下入封隔器，压裂液采用水力压裂，支撑剂采用陶粒。

5.如权利要求4所述的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，其特征在于，步骤S4中，泵注液体顺序依次是：前置液、携砂液、顶替液。

6.如权利要求5所述的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，其特征在于，步骤S4中，压裂参数考虑因素，以大排量为特征，取决于井筒与甜点之间的预制裂缝长度，人工裂缝以单个长裂缝为目标，不追求复杂缝。

7.如权利要求1所述的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，其特征在于，步骤S4中，在压裂过程中密切跟踪施工曲线，观察压力响应，若压力响应明显，则是显示甜点沟通迹象；若压力无明显压降，则是无明显甜点沟通迹象。

8.如权利要求1所述的碳酸盐缝洞油藏井间孤立甜点沟通的工艺方法，其特征在于，步骤S5中，暂堵转向剂为缝内暂堵剂，若第二次甜点沟通失败，则启动暂堵剂泵再进行一次转向泵注，尽可能沟通甜点，暂堵转向次数取决于数值模拟结果。

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