水平井分段压裂效果分析.pdf
27页
苏 53 块水平井分段压裂效果分析 苏 53 块水平井分段压裂效果分析 长城钻探压裂公司压裂酸化技术研究所 2011 年 3 月 30 日 长城钻探压裂公司压裂酸化技术研究所 2011 年 3 月 30 日 苏苏 53 块水平井分段压裂效果分析块水平井分段压裂效果分析 自 2006 年起苏里格气田三低（低压、低渗、低丰度）岩性气藏进入了全面 合作开发阶段 开发过程中形成的直井分层压裂与合层开采工艺实现了该气田的 有效开发随着开采工艺的进步，尤其是水平井技术的发展，依靠水平井开发低 渗气藏成为了可能水平井在油气藏开发中具有的明显的效益优势，其适用范围 包括开发裂缝性油气藏、低渗透油气藏、薄油层、稠油油藏、水气锥进严重的油 藏、边际油藏和枯竭油藏等然而对于低渗透油气藏，水平井的自然产能较低， 还需要压裂酸化等措施提高产量 水平井的分段压裂是水平井合理动用低渗透油 气藏的有效改造方式 2009 年长城钻探公司首先在苏里格气田的苏 10 区块开展了水平井的分段压 裂改造实验通过引进美国贝克公司提供的封隔器及配套工具，实施了水平井裸 眼封隔器完井分段压裂技术2009 年实施 4 口井 16 井层，压裂后取得了良好的 生产效果，单井日产气 6-12 万方，是直井产量的 3-5 倍，达到了水平井高效开 发的目标。
2010 年在苏 53 区块进行整装区块的水平井规模开发应用截止 2011 年 2 月 25 共在苏 53 块共实施水平井裸眼封隔器完井分段压裂 18 井次 87 井层， 并取得了良好的生产效果，单井平均生产 161.5 天，单井平均日产气 9.863 万方， 单井平均累产 1609 万方 一、苏一、苏 53 块地质开发状况块地质开发状况 1、区块概况区块概况 1.1 地理简况1.1 地理简况苏里格气田位于长庆靖边气田西北侧的苏里格庙地区苏 53 区块位于苏里格气田的西北部，区域构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部中带， 行政区属内蒙古自治区鄂尔多斯市的鄂托克后旗所辖，东、西接苏 76、75 区块， 南接苏 10、苏 11 区块，区块南北长约 43km，东西宽约 23km，总面积 999km2（图1-1） 地形相对高差 20m 左右，地面海拔一般为 1350～1510m 图图 1-1 苏里格气田各区块分布情况苏里格气田各区块分布情况 1.2 储层特征 1.2 储层特征 苏 53 区块属低渗、低压、低丰度的岩性气藏气藏类型为无边底水低孔、 低渗岩性定容气藏苏 53 区块钻井揭露的地层自下而上为下古生界奥陶系马家 沟组；上古生界石炭系本溪组、太原组、二叠系山西组、石盒子组、石千峰组； 中生界三叠系刘家沟组、和尚沟组、纸坊组、延长组，侏罗系延安组、直罗组、 安定组，白垩系洛河组和新生界第四系。
其中山 1 段～盒 8 段为开发目的层，地层总沉积厚度约 100m，岩性主要为 灰白色砂砾岩、含砾砂岩、不等粒砂岩与绿灰色、紫红色泥岩不等厚互层与上 覆盒 7 段地层和下伏山 2 段地层均呈整合接触 其主要含气层段位于山西组山 1 段和下石盒子组盒 8 段，二者为连续沉积， 厚度为 100m 左右，埋藏深度大约在 3200～3500m 范围内根据该段地层岩心、 录井、测井资料中的岩性组合特征、沉积旋回、电性特征，将目的层段划分盒 8 上、盒 8 下、山 1 三个层段，细分为 9 个小层，以小层作为苏里格气藏地质研究 的岩石地层单元（见表 1-1） 系 统 组 段 单砂层 1 盒 8 上2 3 4 5 下石盒子组盒 8 下6 7 8 二叠系 下二叠统 山西组 山 1 9 2009 年 5 月 26 日，苏里格气田苏 53 区块盒 8、山 1 气藏共计申报新增天然 气控制储量 956.42×108m3，含气面积 1026.03km2技术可采储量 521.53×108m3，经济可采储量 348.60×108m3,含气面积 662.80km2 2、水平井动用储层情况、水平井动用储层情况 2.1 动用储层的确定动用储层的确定 根据苏 53 块前期研究发现，该区块纵向上盒 8、山 1 段各小层中 2、5、6、 7 小层砂体发育最佳，4、5、6、7 小层砂体累计厚度均在 115～152m 之间，砂 地比达到 40%左右（见表 2-1） 。
表 2-1 砂体主要参数统计表 表 2-1 砂体主要参数统计表 单井砂体厚度 m 组段 砂层组 最大 最小 平均累计砂体厚度 m 累计地层厚度 m 砂地比 % 钻遇率 % 1 8.3 2.0 4.21 88.4 348.3 25.4 75.0 盒 8 上 2 10.5 1.0 4.37 87.3 339.9 25.7 71.4 3 10.2 0.7 3.89 74.0 325.4 22.7 67.9 4 13.8 1.4 5.60 128.8 320.7 40.2 82.1 盒 8 下 5 10.2 0.7 4.79 115.0 327.2 35.1 85.7 表表 1-1 苏里格气田地层划分表苏里格气田地层划分表 6 14.4 0.9 5.87 152.6 338.7 45.1 92.9 7 11.0 1.6 5.13 123.0 329.9 37.3 85.7 8 11.5 1.3 4.53 54.4 293.4 18.5 42.9 山 1 段 9 17.0 0.8 4.28 77.1 306.8 25.1 64.3 合计 32.16900.6 各砂层组的砂体在纵向上分布特点有一定差异，总的看来，垂直河道方向， 纵向上砂体发育不均匀，盒 8 下各小层砂体发育，侧向上相互叠置，形成“砂包 泥”的结构特征；其它小层砂体发育较差，呈透镜体状孤立分布，侧向连通性差， 表现为“泥包砂”的结构特征，局部区域小范围内相互叠置，连通性较好，从该剖 面的结构分析，反映砂体分布的非均质性。
通过沿河道方向即南北向气藏剖面观 察， 在沿河道展布方向上， 砂体连通性变好， 延伸规模大， 且北部砂体发育厚度、 规模都明显好于南部 砂体总体上呈南北方向展布，不同时期的砂体相互叠置，砂体较厚，平面上 的分布具有北厚南薄、西厚东薄的特点 表表 2-2 苏里格气田苏苏里格气田苏 53 区块上古生界储层特征简表区块上古生界储层特征简表 储层物性 井区 层位 地层厚度 (m) 储层厚度(m) 储层岩性沉积相 储集类型 孔隙度 (%) 渗透率(mD) 盒 8 40～65 15～35砂岩 三角洲平原孔隙 9.0 0.782 苏 53 山 1 40～50 10～20砂岩 三角洲平原孔隙 8.2 0.503 同时根据该区块试采井生产情况看，盒 8 段产能高于山 1 段，且压力下降速 度相对较缓其中单试盒 8 段的有 8 口井，试气结果产能较高的是苏 53-4 井， 无阻流量 48.56×104m3/d根据依据先易后难的开采原则，确定在苏 53-4 井区部署水平井进行整体开发，开采层位为盒 8 下 4、5、6 小层开采层位为盒 8 下 4、5、6 小层 2.2 储层特征储层特征 苏 53-4 井区位于苏 53 区块的南部（见 图） ，盒 8 段 4、5、6 小层顶部构造图展示该 区构造形态为一由北东向南西倾斜的单斜构 造， 坡降大致为 3～5m/km。
地层倾角 1－2°， 倾向东南向区内未发现断层 苏 53 区块苏 53-4 井区盒 8 段 4、5、6 小层是辫状河沉积体系，沉积微相主要为心 滩、河床充填和废弃河道储集层山 1 段孔 隙度一般为 5.0%～12.0%，平均值为 8.0%， 渗透率为 0.1×10-3～1.0×10-3，平均值为0.503×10-3盒 8 段孔隙度一般为 5 %～14.0%， 平均值为 8.9%， 渗透率为 0.1×10-3～1.0×10-3，平均值为 0.782×10-3，属低孔、低渗储层 2.3 隔夹层特征 2.3 隔夹层特征 区域内盒 8 段 4 小层与 5 小层储层之间图图 2-1 苏苏 53 块储层砂体分布图块储层砂体分布图 隔层较发育， 岩性主要为灰色泥岩、 泥质粉砂岩， 平面分布连续， 厚度一般在 2～ 6.0m，平均 3.0m部署区域盒 8 段 5、6 小层内部夹层不发育，岩性为灰色、浅 灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，厚度一般在 0.3～1.5m 2.4 气层特征 2.4 气层特征 苏 53 区块苏 53-4 井区水平井部署区盒 8 段 4、5、6 小层为纯气藏，有效气 层侧向连通情况、叠加厚度好于其它小层。
区块山 1、盒 8 段有效气层纵向上发 育在 3200～3360m，单井钻遇平均有效气层厚度 12.63m，气层厚度 10.65m气 藏类型无边底水低孔、低渗岩性定容气藏 2.5 气藏温度与压力 2.5 气藏温度与压力 气藏温度：102.6℃，温度梯度：3.07℃／100m，地层压力：29.3MPa，压力 系数：0.87-0.94 二、水平井压裂及生产情况二、水平井压裂及生产情况 1、苏、苏 53-4 井区水平井部署情况井区水平井部署情况 在平面上，苏 53-4 井区水平井分两排部署（78 排、82 排） ，排距为 2400m 单排按南北对称部署水平井，奇数号井的水平段由南向北延伸，方位 NW167°， 偶数号井的水平段由北向南延伸，方位 SE347° 单排井口距离 300m，同方位水平井间距 600m水平段长 800-1000m 在纵向上，开发层位为盒 8 下 4、5、6 小层由于苏 53 区块盒 8、山 1 段 均为河流相沉积，两套含气层系之间无明显隔层，为同一温度、压力系统同时 气层单层厚度薄，储量丰度低，不适合分层系开发因此苏 53 区块采用一套层 系开发水平井的水平段井眼一般沿第 6 小层延伸，压裂开发中，可实现 4、5、 6、7 小层的综合利用。
从水平井部署方式可以发现单井控制面积为 0.804-0.924km2根据容积法计 算，单井平均控制储量为 1.4-1.61×108m3 图图 2-2 2、苏、苏 53 块水平井压裂情况块水平井压裂情况 2010 年苏 53 区块苏 53-4 井区共实施水平井压裂 18 口井 87 段，共加砂 3853.7m3，总液量 31888.9m3，平均砂比 21.9%（见表 2-3） 表表 2-3 苏苏 53 块水平井压裂情况表块水平井压裂情况表 序号 井号 压裂日期 裸眼深度 m 分段数 生产层位入地总液量（m3） 总砂量(m3) 平均砂比% 1 苏 53-78-48H 2010-4-18 3480.0-4326.0 4 盒 8 1313 147 21.6 2 苏 53-78-46H 2010-6-9 3473.07-4278.004 盒 8 1444.3 155 20.9 3 苏 53-78-47H 2010-6-21 3460.00-4268.004 盒 8 1454.4 160 20.4 4 苏 53-78-54H 2010-7-4 3459.81-4296.004 盒 8 1444 155 20.3 5 苏 53-82-51H 2010-7-17 3467.77-4270.04 盒 8 1379.1 167 22.0 6 苏 53-78-58H 2010-7-25 3453.00-4289.05 盒 8 1634.8 205 21.6 7 苏 53-82-49H 2010-8-22 3487.17-4337.05 盒 8 1846.9 211 21.1 8 苏 53-78-52H 2010-8-27 3486.0-4312.0 5 盒 8 1847.5 225 24.8 9 苏 53-82-47H 2010-9-7 3477.71-4351.05 盒 8 1763 210.6 21.2 10 苏。
