CN1959062A - 低渗透薄互层压裂层段分层方法 - Google Patents

低渗透薄互层压裂层段分层方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低渗透薄互层压裂层段分层方法。该方法包括下列步骤：(1).确定有效遮挡层，(2).进行隔层保护：采取低排量、变排量、低稠化剂浓度压裂，(3).进行分层压裂。按照隔层卡封隔器，进行单卡分层压裂施工。该方法参照夹层性质、夹层厚度、油层厚度进行压裂层段的划分，改变了以往单纯按隔层厚度分层的方法，突破了分层压裂隔层厚度不小于4m的界限，使得隔层与油层地应力差值大于4MPa，隔层厚度大于2m的层能够实现分层压裂，拓宽了分层压裂选井选层范围，提高了方案的有效性和油层的改造程度。

Description

低渗透薄互层压裂层段分层方法
技术领域：
本发明涉及油田采油一种压裂方法，尤其是一种低渗透薄互层压裂层段分层方法。
背景技术：
低渗透油田油层多为薄互层，油层不但厚度较薄而且层与层之间的夹层也较薄，给分层压裂改造带来了一定的难度，严重影响压裂效果。进行隔层遮挡作用的判断及缝高的控制显得更为重要，也是压裂选井选层、层段划分及优化设计的难点和关键。原压裂层段分层方法，小型水力压裂时对隔层厚度的要求一般大型压裂应大于15m，小型压裂应大于5m，下限为4m，低于4m一般不能分层压裂，只能多个小层卡在一段压裂，常常只能压开一部分层，其他层压不开，造成丢层现象的发生。另外，如果对隔层的遮挡能力判断不准，会导致压裂规模失控，如果裂缝过多地延伸进盖底层，就会造成压后产量低，递减快，有效期短，从而影响压裂施工效果；对于薄隔层而言，如果压裂井段紧邻高含水层，对隔层遮挡作用估计过高，压穿隔层将造成水淹；如果对隔层的遮挡能力估计过低，又将限制压裂选井选层范围，使一些井层失去改造机会。
发明内容：
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种低渗透薄互层压裂层段分层方法，该方法参照夹层性质、夹层厚度、油层厚度进行压裂层段的划分，改变了以往单纯按隔层厚度分层的方法，拓宽了分层压裂选井选层范围，提高了方案的有效性和油层的改造程度。
本发明的技术方案是：该低渗透薄互层压裂层段分层方法包括下列步骤：
(1)、确定有效遮挡层：
a、按照伽马测井曲线，找出伽马值≥120API的夹层；
b、按照伽马测井曲线，找出未射孔部位夹层伽马值最高点和油层伽马值最低点，满足二者差值≥40API；
c、上述夹层厚度要大于2.2～4m；
d、按照声波变密度测井曲线，上述夹层的水泥环胶结指数要≥0.9；
(2)、进行隔层保护：
采取低排量、变排量、低稠化剂浓度压裂；
(3)、进行分层压裂：
按照隔层卡封隔器，进行单卡分层压裂施工。
本发明具有如下有益效果：本发明采用上述技术方案，参照夹层性质、夹层厚度、油层厚度进行压裂层段的划分，改变了以往单纯按隔层厚度分层的方法，突破了分层压裂隔层厚度不小于4m的界限，使得隔层与油层地应力差值大于4MPa，隔层厚度大于2m的层能够实现分层压裂，拓宽了分层压裂选井选层范围，提高了方案的有效性和油层的改造程度。现场试验结果表明，低渗透油田隔层遮挡性较好且水泥环胶结质量好的层可以实现分层压裂；夹层大于2米时，水泥环胶结质量好，连续泥岩遮挡性较好的层有实现分层普压的机会，但由于影响因素较多，存在一定风险，需采取较为有效的控缝高等技术；夹层小于2米时，现有技术条件下实现分层压裂的机会较小。
附图说明：
图1是实施例1伽马测井曲线；
图2是实施例1声波变密度测井曲线；
图3是实施例2伽马测井曲线；
图4是实施例2声波变密度测井曲线；
图5是实施例3伽马测井曲线；
图6是实施例3声波变密度测井曲线。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明：该低渗透薄互层压裂层段分层方法包括下列步骤：
(1)、确定有效遮挡层：
a、按照伽马测井曲线，找出伽马值≥120API的夹层，该夹层为泥质含量较高的夹层，即找到岩性符合标准的层。
b、按照伽马测井曲线，找出未射孔部位夹层伽马值高点和油层伽马值低点，二者差值≥40API，即为泥质含量较高的夹层，找到符合差异值标准的层。
c、根据不同油田的特性，符合上述两个条件的夹层厚度要大于2.2～4m，找出其中有效遮挡厚度达标层。
d、按照声波变密度测井曲线，有效遮挡层的水泥环胶结指数要≥0.9，即固井质量优，符合固井质量标准。储层厚度越小，缝高越不易控制，对于薄油层，水泥环胶结质量等因素影响逐渐增大。
(2)、进行隔层保护：
根据隔层条件，在压裂施工过程中，采取2～2.5m3/min的低排量变排量、低稠化剂浓度进行压裂，控制裂缝垂向延伸，保护隔层。变排量即在前置液阶段采用2～2.5m3/min低排量造缝，采用3m3/min以上高排量加砂，增大铺砂浓度。低稠化剂浓度即压裂液中稠化剂浓度在0.2～0.4％之间，低粘压裂液可减少缝中流体净压力。
在压裂施工过程中，井筒周围的裂缝延伸压力最大，因而在施工初期容易压穿遮挡层。而当输送支撑剂后，支撑剂本身能起到遮挡作用。因而，在前置液阶段采用低排量造缝，控制裂缝垂向延伸；采用高排量加砂，增大铺砂浓度，确保压裂效果。砂液比越高，则缝高越易于控制；反之越难以控制。主要优点是导流能力高、有效期长、滤失伤害小、克服非达西流影响、有效控制缝高。
(3)、进行分层压裂：
按照隔层卡封隔器，进行单卡分层压裂施工。
实施例1、Y51-4-S8井，GIV6-10共6个小层，油层跨距21.9m，其中最大夹层为3.1m。按照常规技术标准不能分层压裂，见表1。
    Y51-4-S8井压裂小层数据表      表1
序号 层位 小层编号   射孔井段(米)   厚度(米)
  自   至   夹层   射开   有效
  1   GIV   10   2236.2   2234.7   58.7   1.5
  2   GIV   9   2232.6   2231.2   2.1   1.4
  3   GIV   8   2228.1   2222.4   3.1   5.7   4.0
  4   GIV   7   2221.7   2219.4   0.7   2.3   1.6
  5   GIV   6   2218.6   2216.1   0.8   2.5   2.1
  6   GIV   6   2215.3   2214.3   0.8   1.0   1.0
按照图1伽马测井曲线，五个夹层伽马值自下而上分别为130、160、120、160、130API，≥120API，泥质含量较高。
按照图1伽马测井曲线，五个夹层伽马值高点和油层伽马值低点，二者差值均≥40API，泥质含量较高。
根据英51区块油田的特性，符合上述两个条件的夹层厚度要大于2m，按照图1伽马测井曲线，GIV8与GIV9之间夹层有效遮挡厚度为2.5m。
按照声波变密度测井曲线，GIV8与GIV9之间夹层的水泥环胶结指数为1.0。
压裂技术方案：采用GIV6-8和GIV9-10两段分层压裂，先压GIV9-10，根据隔层条件，采取低排量控制裂缝垂向延伸，排量2.5m3/min，保护隔层平均砂比27.7％，最高砂比45％，加陶粒12m3。上提管柱压裂GIV6-8，排量2.5m3/min，平均砂比26.2％，最高砂比45％，加陶粒6m3。分层压裂成功，证明3.1m夹层遮挡成功，两个层段分别单卡压裂使多个小层得到改造，压后日增油3.9t，取得较好效果。
实施例2：L12-10井，SI1～SI2-4+5共个5小层，油层跨距15.1m，其中最大夹层为2.2m，按照常规技术标准不能分层压裂，见表2。
                表2  L12-10井压裂小层数据表
序号 层位 小层编号   射孔井段(米)   厚度(米)
  自   至   夹层   射开   有效
  1   SI   4+5   1490.4   1488.6   13.9   1.8   0.5
  2   SI   4+5   1487.9   1485.2   0.7   2.7   1.9
  3   SI   3   1484.4   1482.2   0.8   2.2   1.8
  4   SI   2   1480.1   1478.2   2.1   1.9   0.9
  5   SI   1   1476.0   1475.3   2.2   0.7
按照伽马测井曲线，四个夹层伽马值自下而上分别为124、127、136、150API，≥120API，岩性均符合条件。
按照伽马测井曲线，四个夹层伽马值高点和油层伽马值低点，二者差值均≥40API，符合差异值标准
根据龙虎泡高台子层的特性，符合上述两个条件的夹层厚度要大于2m，按照伽马测井曲线，SI1与SI4+5间夹层有效遮挡厚度2.2m，符合有效遮挡厚度标准，其余层均不符合条件。
按照声波变密度测井曲线，有效遮挡层的水泥环胶结指数均为1.0，符合固井质量标准。
压裂技术方案：采用SI1和SI2-SI4+5两段分层压裂，先压SI2-SI4+5，根据隔层条件，采取低排量控制裂缝垂向延伸，排量2.0m3/min，保护隔层，平均砂比28.7％，加陶粒13m3。上提管柱压裂SI1，排量2.0m3/min，平均砂比28.3％，挤酸2m3，加陶粒5m3。
分层压裂成功，破裂压力分别达到13MPa和27MPa，证明2.2m夹层遮挡成功，两个层段分别单卡压裂使多个小层得到改造，压后日增油4.5t，取得较好效果。
实施例3：Y51-10-斜10井，F4～F5共个3小层，油层跨距12.5m，其中最大夹层为3.5m，按照常规技术标准不能分层压裂，见表3。
Y51-10-斜10井压裂小层数据表          表3
序号 层位 小层编号   射孔井段(米)   厚度(米)
  自   至   夹层   射开   有效
  1   F   5   2410.0   2405.4   19.5   4.6   0
  2   F   5   2403.2   2402.0   2.2   1.2   0
  3   F   4   2398.5   2397.5   3.5   1.0   0
按照伽马测井曲线，二个夹层伽马值自下而上分别为160、200API，≥120API，岩性均符合条件。
按照伽马测井曲线，二个夹层伽马值高点和油层伽马值低点，二者差值均≥40API，符合差异值标准
根据英51区块油田的特性，符合上述两个条件的夹层厚度要大于2m，按照伽马测井曲线，F4与F5间夹层有效遮挡厚度3.3m，符合有效遮挡厚度标准，其余层均不符合条件。
按照声波变密度测井曲线，有效遮挡层的水泥环胶结指数均为1.0，符合固井质量标准。
压裂技术方案：采用F4与F5两段分层压裂，先压F5，根据隔层条件，采取低排量控制裂缝垂向延伸，排量2.5m3/min，保护隔层，平均砂比26.8％，加陶粒8m3。上提管柱压裂F4，排量2.5m3/min，平均砂比26.9％，加陶粒5m3。
分层压裂成功，破裂压力分别达到50MPa和52MPa，证明3.5m夹层遮挡成功，两个层段分别单卡压裂使多个小层得到改造，压后日增油6.4t，取得较好效果。

Claims (1)

1、一种低渗透薄互层压裂层段分层方法，其特征在于：包括下列步骤：
(1)、确定有效遮挡层：
a、按照伽马测井曲线，找出伽马值≥120API的夹层；
b、按照伽马测井曲线，找出未射孔部位夹层伽马值最高点和油层伽马值最低点，满足二者差值≥40API；
c、上述夹层厚度要大于2.2～4m；
d、按照声波变密度测井曲线，上述夹层的水泥环胶结指数要≥0.9；
(2)、进行隔层保护：
采取低排量、变排量、低稠化剂浓度压裂；
(3)、进行分层压裂：
按照隔层卡封隔器，进行单卡分层压裂施工。
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