水平井水力喷射压裂技术在致密油开发中的应用——以Q平1井为例

致密油作为一种非常规油气资源, 成为当前油气勘探与开发的研究热点。致密油开发一般使用水平井加套管完井, 再利用水力喷射压裂技术进行多段压裂后投产。本文以鄂尔多斯盆地钳二油区Q平1井为例, 介绍了水平井造斜段和水平段设计参数和无线随钻测斜仪的应用, 以及水力喷射压裂技术在致密油开发中注意事项, 为后期致密油的开发提供现场经验和例证。

1 工区概况

鄂尔多斯盆地拥有致密砂岩油藏资源量约为19.9×108吨, 占盆地砂岩油藏总资源量15%以上, 具有广阔的开发前景。Q平1井位于鄂尔多斯盆地钳二油区, 其开发层位为鄂尔多斯盆地的三叠系延长组长7油层组。长7段主要由湖泊沉积体系和三角洲沉积体系组成, 发育半深湖-深湖亚相, 厚度约100米, 物源来自北和东北方向的伊克昭盟和吕梁古陆。湖盆中部大面积展布的储集体与烃源岩直接接触, 油气通过微裂缝和互相叠置的砂体近源运聚形成大面积分布的致密油。

2 水平井技术应用

水平井技术是通过利用地质导向技术提高水平段在油层中的钻遇率, 从而扩大油层泄油面积来提高单井产量的一项开发技术。

2.1 造斜段和水平段参数设计

Q平1井是在钳二油区开发长7致密油的第一口试验水平井, 该井设计井深2029米, 垂深975米, 水平段长814米, 靶前距462米。为了减小造斜段的狗腿度, 方便后期井下作业, Q平1井采用了三段增斜剖面, 分别为3.7°/30m、4.5°/30m、6°/30m。Q平1井造斜段参数如表1, 从进入A靶点到B靶点之间的水平段长度为814米, 与Q13-5井、Q2-4井、Q2-2井、Q5-2井比较接近, 根据上述井的测井曲线和钳二油区的砂体展布和油厚等值线图, 确定了靶区在延长组长7段中部, 其中A靶点垂深975米, B靶点垂深973米, 高度上下偏移1米, 宽度左右偏移10米。

2.2 无线随钻测斜仪应用

Q平1井从二开开始到水平井B靶点全程使用无线随钻测斜仪, 依据随钻测量自然伽玛曲线, 应用Compass软件对伽马曲线校直, 和邻井测井图对比, 确定了水平段入靶点, 跟踪油层, 及时调整水平段的井眼轨迹, 以实现水平段在油层中穿越, 提高油层钻遇率。完钻后, Q平1井实钻轨迹剖面, 符合工程设计要求, 同时油层钻遇率达到100%。

3 水力喷射压裂技术应用

Q平1井完钻后, 通过对全井段综合测井, 并根据测井曲线和录井岩屑显示确定了8个喷点位置, 实现水平段多段水力喷射压裂。水力喷射压力采用二级PSK工具分段喷射压裂管柱施工, 由导向丝堵+眼管+单流阀 (带球和挡板) +K344-108封隔器+KPS-100一级喷枪+二级PSK344-110水力喷射封隔工具+27/8"外加厚倒角油管 (水平段) +27/8"外加厚油管至井口组成。Q平1井第一个喷点位置在1896.5米, 油层深度在1822.12~1898.14米, 油层厚度为15.85米, 经过注低替液、喷砂射孔、注前置液、注携砂液、注顶替液等施工程序后得到第一层压裂曲线图, 压裂曲线上第一个小高峰峰值为喷砂射孔阶段, 油管压力为36 Mpa, 注前置液阶段压力基本稳定在20 Mpa, 第二个峰值为地层破裂压力为29.5Mpa, 然后注入携砂液同时增加含砂比, 油管压力稳定在38Mpa左右, 表明裂缝扩展正常, 虑失不严重, 施工正常, 达到压裂设计要求。第一段压裂结束后, 上提压裂工具使喷枪喷嘴对准下一个喷点, 施工程序类似。

4 结语

Q平1井通过使用Compass软件和无线随钻测斜仪保证井身轨迹达到工程设计要求, 根据随钻伽马曲线和录井岩屑资料对水平段进行微调使得油层钻遇率达到100%。应用水力喷射压裂技术对水平段改造, 使得Q平1井初期产量达到35方, 稳产在15方左右, 实现了水平井产量是邻区直井的3~5倍。

摘要：致密油作为一种非常规油气资源成为当前勘探开发研究的热点。Q平1井是钳二油区第一口开发致密油水平井, 应用无线随钻测井技术保证了井身结构达到设计要求;利用水力喷射压裂技术对水平段进行了8段压裂, 降低了储层流体的渗流阻力, 提高了单井产量。

关键词：水平井,水力喷射压裂,致密油,鄂尔多斯盆地

参考文献

[1] 杨华, 李士祥, 刘显阳.鄂尔多斯盆地致密油、页岩油特征及资源潜力[J].石油学报, 2013, 34 (1) :1-11.

[2] 曲海, 李根生, 黄中伟, 等.水力喷射压裂孔道内部增压机制[J].中国石油大学学报:自然科学版, 2010, 34 (5) :73-76.