大庆外围油田砂泥岩薄互层岩性隔层选择方法.pdfVIP

大 庆 石 油 学 院 学 报 第 34卷 第 3期 2010年 6月 JOURNALOFDAQINGPETROlEUM 】NSTII、UTE VoJ．34 No．3 Jtin． 2010 大庆外围油田砂泥岩薄互层岩性隔层选择方法 吴忠胜 ，汪玉梅 (大庆油田有限责任公司 井下作业分公司，黑龙江 大庆 163453) 摘 要：大庆外围油 田薄互储层及隔层厚度薄 ，如果按地应力和隔层厚度选择隔层，压裂中易出现丢层问题．针对大 庆外围砂泥岩薄互层特点，分析影响小层动用程度低的因素，通过室内实验和现场试验．提出不具备应力遮挡条件的隔 层可按岩性遮挡作用选择隔层的观点，阐述按测井曲线选择泥岩隔层的标准和工艺控制方法．现场应用结果表明，利用 泥岩隔层选择标准进行压裂工艺优选 、卡段划分 、射孔、施工参数优化等成功率高 ，小层动用程度高．这对经济有效开发 外围低渗透薄互层具有指导意义． 关 键 词 ：薄互层；压裂；岩性隔层；遮挡；大庆油田 中图分类号 ：IE142 文献标识码 ：A 文章编号：1000一l89l(20l0)03—0048—06 0 引言 大庆外围油田砂泥岩薄互储层具有油层及隔层厚度薄 、岩性复杂、物性差、丰度低等特点，必须通过压 裂改造才能投入开发．由于对隔层 的遮挡作用认识不清，导致开发过程 中工艺针对性差，压后单井产能 低，储层动用程度低，不能保证外围油 田砂泥岩薄互储层投入正常开发．统计敖南油田353口压裂井，1．0 In以下的薄差层 占总层数的91．6 ，平均隔层厚度为 2．6m．前期采用普通压裂投产的20口井 ，初期平 均单井产油为 1．2t／d，未达到平均单井产油2．ot／d的设计要求 ，测试表明压后产液小层数 占压裂小层数 的47．6 ． 一 般对隔层的遮挡作用从层间最小水平主应力差异 、弹性模量差异 ]、泊松比 ]、断裂韧 性 “]、界面效应_～等方面进行研究．对于砂泥岩储层，最小水平主应力差异是控制裂缝垂向延伸的 主要因素，随着地应力差异变小 ，隔层控制程度降低 ．杨 氏模量差异也影响裂缝高度的增长 ，在火山岩储 层中，如果边界层的模量 比目的层的模量大，在高模量的边界层 中，裂缝宽度窄，流动阻力 比较高 ，能够阻 止裂缝增加 ．砂岩的杨氏模量 高，泥岩的杨氏模量低 ，从而削弱杨氏模量对缝高的限制作用．断裂韧 性的增加使裂缝的缝长和缝高下降，裂缝发展的形状取决于裂缝前缘的应力强度因子 ，储集层纵向断裂韧 性差异大 ，可控制裂缝的延伸．当裂缝延伸到弱界面，即抗剪切强度小的界面时，将产生位移的不连续，使 裂缝不能延伸入隔层． 大庆外围油 田砂泥岩薄互储层 、隔层地应力差一般小于 2．0MPa[j，不满足应力差大于 5．0MPa的 条件分层 ，目前现场 以5．0m厚度隔层为分层界限 ，即隔层小于 5．0m时合层压裂，这样部分小层会 因压裂时隔层不窜得不到改造，从而出现丢层的问题．为实现经济有效地改造每个小层 ，研究隔层的岩性 遮挡作用对压裂设计至关重要，对经济有效开发外围低渗透薄互层具有指导意义 ． 1 泥岩隔层遮挡条件 当不具备应力遮挡条件，按岩性遮挡选择隔层时 ，应该满足条件 ： (1)泥岩纯度高，压裂液不能渗入隔层 ； (2)裂缝不能穿人隔层 ，储层 、隔层界面岩性差异产生界面效应 ，可以阻止裂缝尖端效应产生的穿层 作用 ； 收稿 日期 ：2009～l2一lO；审稿人：宋延杰 ；编辑：任志平 作者简介 ：吴忠胜 (1968一)，男，工程师 ，主要从事井下压裂技术及现场技术方面的研究 ·48 · 第 3期 吴忠胜等 ：大庆外围油田砂 泥岩薄互层岩性 隔层选择方法 (3)隔层具有一定的塑性 ，裂缝滑移时不会拉坏隔层． 通过岩心岩性与沉积相带观察描述及矿物学鉴定 、泥岩隔层水化试验 、泥岩隔层渗透性试验 、泥岩隔 层塑性试验等方法 ，证明泥岩隔层满足 以上遮挡条件．由此 ，建立一套按常规测井曲线选择泥岩隔层 的新 标准． 1．1 岩心与沉积相带观察描述 选