尕斯库勒油田E31油藏砂西区块SXS-4井压裂施工及压后分析

摘要 本文通过对砂西区块E31油藏SXS-4井压裂施工及压后软件分析，得到了地层的闭合应力、裂缝形态、储层均质性等基本参数，认识了油藏的潜力，为以后油藏的进一步开发和布井工作提供了参考。

关键词 压裂施工；压后分析；优化参数

中图分类号TE357 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）42-0056-03

0 引言

砂西区块E31油藏地质情况复杂，物性差，自投入开发以来，增产措施较少。通过对以往有限的压裂资料分析来看，大多数油井虽然自然产能很低，但是经过压裂改造后，增产幅度较大。为了进一步认识油藏的潜力，在2009年进行了五井次的压裂施工，积累了一定的现场经验，并通过FRACPRO-PT软件分析，进一步加深了对油藏的认识。

1 油藏地质概况

砂西区块E31油藏储层属于中孔中渗-低孔低渗储层类型，平均渗透率为29×10-3um2。油藏属异常高压力系统、正常温度系统的油藏。地层压力系数1.64，地温梯度3.2℃/100m。储层具有相对较弱的速敏性或无速敏性、 弱水敏性、极强的盐敏性、无酸敏，藏储层表现为弱―中等亲水。平均杨氏模量22 467.5MPa，泊松比0.273。岩心胶结较致密，杨氏模量和抗压强度都很高。

2现场施工情况

2.1 设计原则

1）储层温度高，水敏性弱。水基压裂液价格便宜，耐温耐剪切性能好，滤失低，携砂性能好，能满足施工要求；

2）根据以前的施工曲线分析油藏破裂压力高，尤其是目的层薄的施工井，破裂泵压均超过80MPa。本次补开隔层，降低施工压力；

3）油藏闭合压力在70MPa左右，选用中密度高强度陶粒作为支撑剂，满足施工需要。

2.2 现场施工情况

2.2.1 压裂施工分析

2009年7月24日现场施工，排量4.0方/分，泵压75MPa压开地层，开缝后泵压一直在73MPa左右，没有下降趋势，在携砂液开始时降排量至3.5方/分，泵压下降至68MPa，整个加砂过程中泵压在65MPa~69MPa波动。施工共泵入前置液120方，携砂液140方，加砂29方，平均砂比20%，施工成功。

2.2.2 措施后生产情况

该井压裂后自喷排液，进单井罐生产。10天后转抽，截止2010年5月底平均日产油8.0t，含水60%，较措施前日增油5.0t。

根据温度曲线，储层原始地层温度为137.1℃，计算储层的地温梯度为3.55℃/100m。从井底的压力反应特征分析，整个的压裂过程，井底的压力反应相对平稳，没有因为地面施工排量的变化而引起较大的波动，表明储层总体吸液进砂过程相对稳定，储层岩石特征相对均质，这也较利于进行岩石力学的分析及净压力的拟合。而在施工后期，压力有非常明显的上升爬坡趋势，而压力的上升正对应着高砂比阶段，表明此时，由于砂浓度的提高，受裂缝宽度的影响，储层进砂困难，若进一步施工，存在砂堵风险。对于该类储层，需要在压裂设计中控制末段砂浓度，避免压裂施工产生砂堵而影响效果。

3 压后分析

3.1 ISIP分析

该井在施工第80.0min压力平稳，表明在关井后，井底压力比较稳定，停泵后即进行滤失状态。同时，瞬时关井压力具有明显的高ISIP梯度（0.0216MPa/m），产生异常高的ISIP梯度与在压裂施工后期，井底压力提升，地层进液困难，产生砂堵的前期特征有关。

时间（min）

测试压裂泵注#1-瞬时停泵压力曲线-层段#1 2009-7-24

3.2平方根曲线分析

根据平方根曲线分析，井底的闭合应力为75.19MPa，计算闭合应力梯度0.0197MPa/m，计算地面闭合应力为37.97MPa，闭合时间为停泵后第15.1min，携砂液效率为52%，估算的净压力值为6.98MPa。由上述的平方根曲线分析的数据可以得到：储层闭合时间为15.1min，表明储层在停泵后15.1min后，支撑剂压实，储层裂缝闭合，在该时间之后，即可以进行放喷排液，此时排液，裂缝不会吐砂，从而降低出砂对于裂缝导流能力的影响。

时间（min）

测试压裂泵注#1-平方根曲线-层段#1 2009-7-24

图4SXS-4井平方根曲线

3.3 G函数曲线分析

G函数时间

测试压裂泵注#1-G-函数曲线-层段#1 2009-7-24

图5SXS-4井G函数曲线

根据G函数曲线分析，井底的闭合应力为75.64MPa，闭合应力梯度0.0198MPa/m，地面闭合应力为33.36MPa，闭合时间为停泵后第10.4min，携砂液效率为45.1%，估算的净压力值为6.54MPa。裂缝为垂直裂缝，储层闭合时间为10.4min。G函数的叠加导数曲线（图中绿色曲线），曲线的趋势较好，在关井后初始阶段有上行特征，此后裂缝闭合后，曲线下行，表明在关井初始阶段，有部分微裂缝张开，而由于储层渗透率较高，滤失较快，使净压力下降较快，裂缝很快闭合，微裂缝也随之闭合，G函数曲线随之正常。从曲线的特征看，该井的孔隙型滤失特征比较明显。

3.4 双对数曲线分析

根据双对数曲线分析，井底的闭合应力为74.54MPa，计算闭合应力梯度0.0196MPa/m，计算地面闭合应力为37.42MPa，闭合时间为停泵后第21min，携砂液效率为70.3%，估算的净压力值为7.64MPa。

由上述的双对数曲线分析的数据可以得到：

裂缝为垂直裂缝。储层闭合时间为21min。双对数曲线的分析结果与平方根曲线分析结果和G函数的分析结果一致。

测试压裂泵注#1-双对数曲线-层段#1 2009-7-24

图6SXS-4井双对数曲线

综合以上4种曲线的分析结果，可以得到以下认识：

1）储层形成的裂缝为垂直裂缝，但裂缝存在高角度裂缝特征，同时，较高的闭合应力梯度可能与产生的两条裂缝相互挤压有关；

2）储层的闭合时间为15min左右；

3）携砂液效率总体为55%左右，由此，通过压裂液的滤失系数反推储层对于压裂液体的有效渗透率为12.5md、31.4md；

4）地层闭合应力梯度0.0197MPa/m，折算地面闭合压力平均为36.25MPa。地面施工压力曲线显示的地面闭合压力为40MPa，相差3.75MPa。

3.5 净压力拟合曲线

时间（min）

压力拟合-层段#1 2009-7-24

图7SXS-4井净压力拟合曲线

净压力的拟合曲线符合程度非常好，在加砂阶段和压力降落阶段，净压力分析模拟数据基本与实测数据一致，表明储层的基本岩石力学特征与反演的结果符合程度较高，计算模拟的裂缝形态可靠程度较高。

4 结论及建议

1）该井压裂后能自喷一段时间，说明油藏地层能量充足，压裂改造挖潜潜力大；

2）利用FRACPRO-PT软件对裂缝形态进行分析，得到了更为准确的油藏基础参数和压裂液流变参数；

3）裂缝监测结果表明净压力较高，裂缝高度控制的不好，同时也影响了缝长的延伸，没有达到设计要求。下一步将优化设计和施工排量，采取缝高控制措施；

4）进一步优化加砂程序，使支撑剂在裂缝内的分布更加适合裂缝状态，尤其是高砂比段支撑剂量的控制；

5）进一步加强工程与地质工作的结合，指导压裂设计施工，提高油藏的开发效果。

参考文献

[1]万仁溥，李志明.压裂酸化技术论文集[D].北京：石油工业出版社，1999.