水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法
【技术领域】
[0001]本方法属于油田采油技术领域，具体涉及一种水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法。
【背景技术】
[0002]稠油油藏是指在油层温度下脱气原油粘度大于lOOmPa.s的油藏，目前国内稠油油田开发中广泛应用水平井技术，采油方式包括:蒸汽辅助重力泄油，蒸汽吞吐，蒸汽驱等技术。蒸汽辅助重力泄油技术要求油层厚度必须大于15m，油藏性质比较均匀，隔夹层不连续，为促进两口井之间的热连通和流体的流动，要求在油藏底部近距离平行部署两口水平井(间距5m左右)，而且在操作中要求密切监控生产井状况，随时调整工作制度，避免蒸汽的直接产出。水平井蒸汽驱技术要求油藏条件下原油粘度不能过高(低于5000mPa *s)，油藏渗透性较好，水平井之间井距不能过大等条件。水平井汽驱也存在适用范围小，对油藏要求高，而且容易汽窜，开采效果差等特点。水平井蒸汽吞吐可以广泛应用于不同条件的稠油油藏，但是存在的问题是吞吐动用范围小，采收率低，不能补充地层能量等问题。
[0003]国外于20世纪70年代末期开始研究稠油开采中用在直井中进行压裂(利用地面高压栗组，将高粘液体以高过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝)改造地层实现增产的技术(FAST)，如SPE10707-PA。国内辽河油田于1997年在杜84块建立了一个试验井组。该方法首先压裂生产井和注汽井使其产生沟通的水平裂缝，再高压注入蒸汽保持注汽井和生产井的裂缝连通，然后进入生产阶段以注汽井稳定注汽，充分发挥了水平缝作为热流体运移的通道。由于FAST只是在直井井组进行的压裂，其裂缝的控制范围远低于水平井，未充分利用水平井采油速度快和井控程度高的特点。
[0004]水平井常规压裂技术也应用到了稠油油藏的开发中，即在水平井所在位置制造一条水平裂缝，扩大蒸汽带扩展范围。但是应用单裂缝辅助稠油油藏开发的过程中，单裂缝促进了两井之间的热连通速度，但也使热采过程更加不稳定，容易出现汽窜。上述方法由于对油藏的改造程度不足，所以易引起动用程度低和采出程度低的问题。
[0005]由于稠油油藏多为高孔高渗油藏，油藏中存在的泥质夹层和低渗透区域对于蒸汽腔的扩展具有非常明显的影响作用，蒸汽腔往往在高渗透区域扩展较快而在低渗区域难于扩展。同时高孔高渗部位多为交接比较疏松的砂岩油藏，在高强度的注汽和采油操作条件下容易形成垮塌和出砂现象。在这种油藏中实施蒸汽驱或者SAGD操作。低渗区域蒸汽腔难于扩展，容易形成较大死油区，而在生产井附近容易形成砂埋和空洞，进一步加剧非均质性，使开发效果变差。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明的目的是提供一种水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法，该方法可提高稠油开采水平井控制范围，进而提高油藏的采收率和开发效率。
[0007]为达到上述目的，本发明提供了一种水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法，该方法包括以下步骤:
[0008]第一步:部署两口水平井，一口水平井位于油藏底部作为生产井，另一口水平井位于油藏中上部作为注汽井；
[0009]第二步:分析两口水平井井筒长度范围内储层孔渗性质变化趋势，所述孔渗性质包括孔隙度和渗透率；
[0010]第三步:根据孔隙度和渗透率分布情况对双水平井分段，对注汽井中渗透率小于500mD、孔隙度小于20%的储层段进行体积压裂改造，对生产井中渗透率大于500mD、孔隙度大于20%的储层段进行压裂充填降渗透率作业；
[0011]第四步:采用蒸汽吞吐的方式对双水平井进行预热，在预热形成热连通和压力连通后转入连续生产；
[0012]第五步:在连续生产阶段，连续注汽生产至油汽比降低到0.1时停止生产。
[0013]本发明提供的水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法是在注汽井的低渗透区域进行体积压裂形成缝网系统，可明显改善油藏渗透性，其直接将油藏渗流模式从单一渗流转变为渗流和裂缝层流同时存在，大大提高了流体运移速度；同时部署在油藏底部的水平井作为生产井可采取重力泄油的模式操作，将加热后受重力作用流动到油藏底部的原油和冷凝液体采出，可提高油藏的采收率和开发效果。同时在生产井的高渗透区域进行压裂充填降渗作业，对地层进行充填压实，起到防砂作用和一定的降低储层渗透性作用，改善了地层的非均质性。这样低渗透区域的流动性得到较强改善，高渗区域也有一定降低，油藏整体非均质性得到改善。
[0014]在上述水平井分段体积压裂和压裂充填开发稠油油藏的方法中，分析两口水平井井筒长度范围内储层孔渗性质变化趋势时，优选为将两口水平井的测井数据结合取芯资料进行综合分析。
[0015]在上述水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法中，优选地，在第三步的体积压裂中，对注汽井的低物性段进行压裂时的流量大于3m3/min。对于体积压裂，由于相对于稀油油藏来说，500mD已经属于较好渗透率范围，所以在对体积压裂过程中应采取高速度(>3m3/min)，大液量的注入方式对注汽井的低物性段进行压裂。进一步优选地，在第三步的压裂充填降渗透率作业中，满足流量小于<lm3/min、砂砾直径小于目的层砂砾粒径中值D50、携砂比大于30 %的注入条件。对于压裂充填降渗透率作业，主要是通过低速度(<lm3/min)，小粒径(砂烁直径小于目的层砂烁粒径中值D50)，高携砂比(>30% )，的注入方式，以填充疏松砂岩颗粒之间的空隙，达到略降低油藏渗透率，改善油藏均质性的目的。
[0016]在上述水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法中，优选地，所述蒸汽吞吐为进行5-6个周期的蒸汽吞吐作业，每个周期的蒸汽吞吐作业包括以下步骤:大排量注入蒸汽之后，进行10天到40天的焖井，使裂缝内原油充分受热流动到油藏底部，随后开底部的生产井生产，当日产油量降低到10t/d时关井，完成一个周期的蒸汽吞吐作业。
[0017]在上述水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法中，优选地，所述预热阶段蒸汽吞吐持续进行至周期油汽比降低至0.2左右。也可以通过温度监测井连续监测井筒周围的温度场发育情况，如果温度监测井显示吞吐井周围30m范围内油藏温度都升高在30°C以上，就可以结束蒸汽吞吐，转入汽驱或者是重力泄油操作。
[0018]在上述水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法中，优选地，所述蒸汽吞吐作业的周期注汽量为40-120t/m。以400m水平井长度为例，周期注汽量在16000t 到 48000t 之间。
[0019]在上述水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法中，优选地，在所述连续生产中，先对两口水平井进行独立吞吐生产，在吞吐生产结束后两口水平井组成一对注采井组，按照汽驱方式或重力泄油方式进行生产。
[0020]在上述水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法中，优选地，在所述注采井组中，注汽井的注汽速度为200-400t/d，干度保持0.75以上；生产井的产液速度为300-500t/d，操作压力为2-4MPa。
[0021]在上述水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法中，优选地，两口水平井之间的垂直距离为5m-50m，两口井水平距离为油藏厚度的1_3倍，最大可以达到30m左右；进一步优选地，两口水平井之间为平行或成一定角度部署；更优选地，两口水平井之间的水平夹角度为0° -90°。
[0022]在上述水平井分段体积压裂和压裂充填组合开发稠油油藏的方法中，优选地，两口水平井按照与最大或者最小主应力方向成30° -6