海上气田重复压裂选井选层研究及应用

邹鸿江，吴增智，文　果（1.川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院，陕西西安　710018；2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安　710018）



海上气田重复压裂选井选层研究及应用

邹鸿江1，2，吴增智1，2，文果1，2
（1.川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院，陕西西安710018；2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安710018）

摘要：经过持续努力和攻关，海上某气田在低渗储层应用取得良好效果。但是，也有部分井压后效果没有达到预期要求，这样造成主要靠低渗储层贡献产能的采油平台生产能力低，油田开发效益较差。为了进一步挖潜储层潜能，提高单井产能，本文通过选井选层研究，形成海上气田重复压裂选井选层方法，完成候选井层优选。同时进行重复压裂工艺优选及工艺参数优化，并在A4井进行现场试验，取得良好增产效果。

关键词：海上气田；低孔渗；重复压裂；选井选层；应用

前期海上某气田共实施5井次压裂施工，压后整体改造效果较好，但有部分井压后存在一些问题，主要表现在两方面：（1）部分井压后增产效果不理想，没有达到预期产能；（2）部分井压后初期增产效果较好，但是稳产时间短，累计产能低。因此有必要开展重复压裂研究，通过重复改造措施进一步挖掘前期改造失效井生产潜力（见表1）。

表1　海上某气田前期改造井效果统计表

1　海上气田重复压裂候选井层优选

实践结果可知，气井重复改造的增产潜力是客观存在的，但其改造效果参差不齐[1-5]。美国天然气研究院（GRI）的研究及现场试验结果表明[5]：二次增产技术具备提高天然气产量的潜力，尤其是针对致密的砂岩气层。但研究结果显示，影响重复改造效果的决定性因素在于重复改造井层的选择，需进行深入探索和分析。

目前重复压裂选井选层方法[7，8]主要有生产曲线匹配法、生产情况对比法、模糊识别法和遗传-BP算法等。上述选井方法提供了重复压裂的选井途径，但结合海上低孔渗气田的实际生产情况，海上生产井较少，重复压裂井更少，层位、物性及非均质影响大，因此优选生产曲线匹配法和模糊识别法用于海上低孔渗气田重复压裂的选井选层。

采用生产曲线匹配法结合模糊识别法对海上某气田已压裂井进行重复压裂潜力层优选。

1.1生产曲线匹配法

1.1.1剩余储量分析从统计结果（见表2）看出，除A3井采出程度较高外，其他已压裂各井均采出程度较低，剩余可采储量丰富。

表2　已压裂井剩余储量统计表

1.1.2生产动态分析对已压裂井生产动态进行分析，明确各井低产原因（见表3）。

1.1.3井筒工况分析目前A4、A5井井筒工况相对简单，可以满足重复压裂需求。A3井带孔管控制P7-2 和P8层生产，P7-2层为水层，因此原管柱重复压裂改造P8层难度大（见表4）。

通过生产曲线法综合分析认为，A4井压后产能较低，剩余储量丰富，储层未得到有效改造，因此该井具有重复压裂增产潜力，可优先作为重复压裂候选井层。另外，A5井前期由于无有效堵水手段，从而控制压裂规模，未有效改造储层，释放储层潜能，具有一定增产潜能，也可作为重复压裂候选井层。

表3　已压裂井低产原因分析表

表4　集合A到集合P间的模糊关系矩阵R

1.2模糊识别法

利用模糊识别理论[9]计算各重复压裂井欧式贴近度，计算结果（见表5）。通过计算得出重复压裂优先改造井为A3、A4井。

表5　各重复压裂井欧式贴近度计算结果表

通过生产曲线匹配和模糊识别综合分析，A4井可优先作为重复压裂候选井层。

2　候选井重复压裂工艺研究

2.1转向压裂可行性分析

现场实践表明[10-12]，转向压裂是老井重复压裂改造有效的技术和手段，因此利用诱导应力场模型[13-15]编制模拟软件，评价A4井转向压裂可行性（见图1～图3）。

图1　A4井裂缝周围最大水平主应力和最小水平主应力分布（t=0）

从诱导应力场计算结果看出，仅在裂缝周围3 m～5 m处可发生一定转向，转向可能性小。

2.2重复压裂工艺优选

从分析看出，A4井发生转向可行性小，因此通过储层特征（目的层下部存在明显气水同层和水层）及低产原因综合分析，最终优选“控水+适度规模”重复压裂改造工艺。

图2　A4井生产1 000天应力分布

图3　A4井最大转向距离随时间变化

2.3工艺参数优化

根据储层特征，通过数值模拟，最终优化工艺参数（见表6）。

表6　A4井工艺参数优化表

2.4配套产品研发

为了满足控水压裂工艺的需要，研发出配套固化下沉剂。该固化下沉剂具有良好封固作用，固化后无导流（见图4），不具渗透性（见图5）。

3　现场应用

通过前期研究，对A4井实施“控水+适度规模”重复压裂改造，现场施工压力平稳，施工参数与设计参数符合率98.6 %。重复压裂改造后平均日产气量1.6× 104m3，较压前0.9×104m3/d提高0.7×104m3/d，取得了较好的增产效果。同时压后稳定产水与压前基本相当，起到控水作用，避免地层出现大水风险（见图6）。

图4　固化下沉剂产品导流能力

图5　固化下沉剂对应渗透率变化

图6　A4井压后生产曲线图

4　结论

（1）通过选井选层研究，形成海上重复压裂选井选层方法，完成候选井优选。

（2）对候选井A4井进行压裂工艺优选、工艺参数优化及配套产品研发，并开展现场应用，取得较好增产效果。

（3）通过重复压裂实践，进一步印证了选井选层及压裂工艺的有效性和可靠性，为该气田后续老井持续挖潜提供了重要的技术指导。

参考文献：

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Study and application of the selected well and layer of refracturing in the offshore gas field

ZOU Hongjiang1，2，WU Zengzhi1，2，WEN Guo1，2
（1.Chuanqing Drilling Co.，Research Institute of Drilling and Producing Engineering，Xi'an Shanxi 710018，China；2.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields，Xi'an Shanxi 710018，China）

Abstract:After continuous efforts and research,offshore gas field made a good effect in low permeability reservoir applications.However,there are some wells did not meet expected requirements after fracturing.This caused mainly by the contribution of low permeability reservoir oil platform production capacity is low,poor oil field development benefit.To further tap the potential reservoir potential to improve well productivity.Through well and layer selection,forming offshore gas field refracturing well and layer selection method, complete candidate well layer preferably.At the same time,preferably refracturing and optimization of process parameters and field trials A4 well,get good yield.

Key words：offshore gas field；low porosity and permeability；refracturing；well and layer selection；application

作者简介：邹鸿江，男（1981-），工程师，现从事完井及储层改造技术研究工作，邮箱：zhj_gcy@cnpc.com.cn。

*收稿日期：2015－12-31

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.03.018

中图分类号：TE357.14

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）03-0068-04