专利名称：低渗透油藏仿水平井开发方法
技术领域：
本发明涉及石油低渗透油藏开发开采技术，特别涉及一种低渗透油藏仿水平井开 发方法。
背景技术：
石油低渗透油藏常规开发模式井距一般为几十到百十米的小井距，井型一般采 用直井或直井与水平井的组合形式，投产措施是进行酸化或小规摸的压裂改造等，在地层 压力系数下降到0. 9左右实施注水开发；这种开发模式为石油低渗透油藏开采发挥了一定 的作用，但同时存在着如下的缺点或不足①小井距井网密度大，开发过程中水线突进快、 见水快、驱油效率低、开发效果差；②大井距井网受原工艺改造技术限制等，一般直井压裂 半缝长IOOm左右、水平井压裂半缝长120m左右，难以建立起有效的驱动压差，投入开发几 年后，大部分井处于停产或半停产状态；③开发百万吨产能投资53亿元以上，经济效益差， 开发投资高。
发明内容
本发明的目的是提供一种低渗透油藏仿水平井开发方法，采用开发的井网部署、 开发技术设计与部署、近高压条件下早期注水、优化射孔井段和射孔方式、超大规模压裂造 长缝等综合开发工艺技术，有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足。本发明所述的低渗透油藏仿水平井开发方法，包括如下工艺技术开发的井网部 署、近高压条件下早期注水、优化射孔井段和射孔方式、开发技术设计与部署及超大规模压 裂造长缝。所述开发的井网部署，是在油层厚度細线以上区域设计部署井网，井网为井距 500m、注采排距180m的五点法方形井网，油井排与水井排方向与主地应力方向一致，油水 排井距490m-520m(图中表示为500m)、注采排距170m_200m(图中表示为180m)；近高压条 件下早期注水是在地层压力系数保持在0. 9-1. 0时开始注水；优化射孔井段和射孔方式是 在油层中部仅射2-4米，采用多相位射孔；开发技术设计与部署是在一开发区块设计部署 开发油水井井数及产能；超大规模压裂造缝为平均半缝长190m-250m，压裂裂缝主要采用 地面微地震、井间微地震、非放射性示踪陶粒进行监测，全程采用5-6m7min的大排量施工， 在泵注前置液20-30m3后，加入一段2-4m3的30/70目小颗粒段塞，以减小井筒弯曲效应；为 满足大排量施工的要求，优选具有延迟交联功能、减少压裂液用量、提高砂比、增加裂缝的 宽度、增加导流能力、减小地面施工压力、实现大排量施工需要的优质压裂液。其中，所述优质压裂液为具有延迟交联性能的Viking-D压裂液，该压裂液比常规 压裂液降低井口施工压力lOMPa。所述在一开发区块设计部署开发油水井井数及产能为井 数38 口，其中油井22 口、水井16 口，新建产能6. 6万吨。所述开发的井网部署为一区块动 用含油面积4. 2km2、地质储量268X 104t，水平方向主地应力方位76-83度。所述超大规模 压裂中小颗粒段塞及减小井筒效应，是泵注一个20m3-30m3的段塞，携带2m3-4m330_70目颗 粒的卡博陶粒。所述优化射孔井段为油层中部仅射2-4米，射孔方式为相位角60°，孔密16孔/米。本发明与现有技术相比较具有如下优点1、压裂半缝长，一般在200m以上，减少设计部署井数，并全部采用直井开发；由此 能大幅减少钻井投资与风险、缩短建井周期、减少后续开发管理成本；2、适应性强，适应于空气渗透率10-50*10_3um2的一般低渗透油藏、空气渗透率小 于10*10_3um2的特低渗油藏以及大小区块整体开发或单井开发；3、单井初期产油能力及后续稳产效果均好于常规技术获得的效果，经初步评估， 区块投资少，百万吨产能投资45亿元左右，比应用常规开发技术开发百万吨产能投资减少 12亿左右，吨油开发成本比为1 0.8。4、在某油田F142块S3下应用本发明滚动开发取得显著效果，已成为该油区低 渗透油藏进行仿水平井开发的先行试验阵地。现已完钻新井25 口，超大规模压裂造缝投 产15 口，平均半缝长205. 6m，初自喷日产油能力383. 2t、平均单井25. 5t，目前日产油能 力171. 9t、平均单井11. 5t，已成为该区块主力产油层系。另有18 口油水井区块采用仿水 平完井工艺技术进行开发，实施成功率72%，有效率72% ；施工排量为4-6m7min ；加砂量 80-115. 8m3，平均加砂强度10. 2m3/m ；前置液比例为37% -43. 8%，平均为41% ；地面破裂 压力44. 2-62. 4MPa，平均为56MPa ；停泵压力25. 8-30. 6MPa，平均为29. 4MPa。通过裂缝监 测得到平均铺砂浓度6. 94kg/m2，半缝长139. 4m-240. 3m,裂缝的方位NE72° -NE89. 2°， 主方位NE80。左右，油井初产日液10-73. 4m3，曰油5_44m3，平均单井日油13. 2m3，累计产油 16484t。5、采用大规模压裂效果显著，压裂有效半缝长在200m以上，渗透率有效期3年基 本不变，同时做好压裂过程中的油层保护，做好井口封口，防止压裂支撑剂的回吐，能达到 水平井的产能效果，最终实现大井距、造长缝，提高其单井控制储量、提高采油速度、提高采 收率并减少钻井井数与投资的目的；6、压裂造长缝采用具有延迟交联性能的BJ公司Viking-D优质压裂液，该压裂液 比常规压裂液降低井口施工压力lOMPa。
四
附图为本发明的一种开发井网部署实施例结构示意中1为新钻水井；2为在用老油井；3为新钻油井；4为老井转注。
五具体实施例方式参阅附图，一种低渗透油藏仿水平井开发方法，包括如下工艺技术开发的井网部 署、近高压条件下早期注水、优化射孔井段和射孔方式、开发技术设计与部署及超大规模压 裂造长缝技术，压裂采用大排量施工、小颗粒段塞、优选优质压裂液、裂缝监测等措施。开发 的井网部署，是在油层厚度細线以上区域设计部署井网，井网为油水排井距490m-520m，图 中表示为500m、注采排距170m-200m，图中表示为180m的五点法方形井网，油井排与水井 排方向与主地应力方向一致；地层压力系数保持在0. 9-1. 0时的近高压条件下早期开始注 水；优化射孔井段和射孔方式，在油层中部仅射2-4米，采用多相位射孔；开发技术设计与 部署，是在一开发区块设计部署开发油水井井数及产能；超大规模压裂造缝，是平均半缝长190m-250m ；压裂裂缝监测，是主要采用地面微地震、井间微地震、非放射性示踪陶粒等方法 进行监测；压裂作业采用全程5-6m7min的大排量施工，在泵注前置液20m3-30m3后，加入一 段2m3-4m3的30-70目小颗粒段塞，以减小井筒弯曲效应；为满足大排量施工的要求，优选具 有延迟交联功能、减少压裂液用量、提高砂比、增加裂缝的宽度、增加导流能力、减小地面施 工压力、实现大排量施工需要的优质压裂液。优选的优质压裂液为具有延迟交联性能的BJ公司的Viking-D压裂液，该压裂液 比常规压裂液降低井口施工压力lOMPa。在一开发区块设计部署开发油水井井数及产能为 新建产能6. 6万吨，井数为38 口，其中油井22 口、水井16 口。开发的井网部署为在该区块 动用含油面积4. 2km2、地质储量268X 104t，水平方向主地应力方位76-83度。超大规模压 裂中，小颗粒段塞是泵注一个20m3-30m3，最好为25m3的段塞，携带2m3-4m330_70目颗粒的卡 博陶粒，以减小井筒效应。优化射孔方式为相位角60°，孔密16孔/米。“仿水平井”主要突出“仿”字，设计部署大井距的开发方案，以及优化单井设计，通 过大规模压裂造长缝的工艺，实现大井距，提高其单井控制储量、提高采油速度、提高采收 率并减少钻井井数与投资，达到与水平井一样的产能开发效果。本发明运行时的技术适用条件①油层中深。压裂缝型为纵向大角度或垂直、水平 方向延伸的长缝，按三维应力场成缝特征，形成该缝型的应力场垂向应为最大主应力方向； 因此，油层埋深应大于其区域垂向为最大主应力方向的对应深度。②储层岩性。储层均质 性良好及单一储层为其良好的成缝条件，均质性较差及多层组合储层不利于造长缝。③围 岩特征。上下围岩应具有较高的抗应力强度，即储层上下边界外能量消耗低，利于能量主要 集中于水平方向形成长缝。④油水关系。油藏层间与层内油水分布关系清楚，层间水层与 油层间隔距离大于30m，层内井点距其边底水区距离大于300m ；以避免大型压裂过程中油 层纵横向与水体串通，不利于提高驱油效益与开发效果。⑤固井质量。要求固井质量良好， 因造长缝需要能量主要集中于水平方向，故纵向射孔井段要小；固井质量差或固井不合格， 将造成纵向能量消耗大而难以形成长缝。
权利要求
1.一种低渗透油藏仿水平井开发方法，包括如下工艺技术开发的井网部署、近高压 条件下早期注水、优化射孔井段和射孔方式、开发技术设计与部署及超大规模压裂造长缝， 其特征在于所述开发的井网部署，是在油层厚度細线以上区域设计部署井网，油水排井距 490m-520m、注采排井距170m_200m的五点法方形井网，油井排与水井排方向与主地应力方 向一致，近高压条件下早期注水是在地层压力系数保持在0. 9-1. 0时开始注水；优化射孔 井段和射孔方式是在油层中部仅射2-4米，采用多相位射孔；开发技术设计与部署是在一 开发区块设计部署开发油水井井数及产能；超大规模压裂造缝为平均半缝长190m-250m， 压裂裂缝主要采用地面微地震、井间微地震、非放射性示踪陶粒进行监测，全程采用5-6m3/ min的大排量施工，在泵注前置液20-30m3后，加入一段2_4m3的30/70目小颗粒段塞，以减 小井筒弯曲效应；为满足大排量施工的要求，优选具有延迟交联功能、减少压裂液用量、提 高砂比、增加裂缝的宽度、增加导流能力、减小地面施工压力、实现大排量施工需要的优质 压裂液。
2.根据权利要求1所述的低渗透油藏仿水平井开发技术，其特征在于所述优质压裂 液为具有延迟交联性能的Viking-D压裂液，该压裂液比常规压裂液降低井口施工压力 IOMPa0
3.根据权利要求1所述的低渗透油藏仿水平井开发方法，其特征在于所述在一开发区 块设计部署开发油水井井数及产能为井数38 口，其中油井22 口、水井16 口，新建产能6. 6 万吨。
4.根据权利要求1所述的低渗透油藏仿水平井开发方法，其特征在于所述开发的井网 部署为一区块动用含油面积4. 2km2、地质储量268 X 104t，水平方向主地应力方位76-83度。
5.根据权利要求1所述的低渗透油藏仿水平井开发方法，其特征在于所述超大规模 压裂中小颗粒段塞及减小井筒效应，是泵注一个20m3-30m3(最好为25m3)的段塞，携带 2m3-4m330-70目颗粒的卡博陶粒。
6.根据权利要求1所述的低渗透油藏仿水平井开发技术，其特征在于所述优化射孔方 式为相位角60°，孔密16孔/米。
全文摘要
一种低渗透油藏仿水平井开发方法，包括如下工艺技术开发的井网部署、近高压条件下早期注水、优化射孔井段和射孔方式、开发技术设计与部署及超大规模压裂造长缝。所述开发的井网部署，是在油层厚度4m线以上区域设计部署井网，井网为油水排井距490m-520m、注采排距170m-200m的五点法方形井网，油井排与水井排方向与主地应力方向一致；地层压力系数保持在0.9-1.0的近高压条件下早期开始注水；在油层中部仅射2-4米，采用多相位优化射孔方式射孔；在一区块进行开发技术设计与部署开发油水井井数及产能；超大规模压裂造缝及监测，为平均半缝长190m-250m，全程采用优质压裂液5-6m3/min的大排量施工。本发明在低渗透油藏开发工艺中应用。
文档编号E21B43/20GK102071922SQ20111002228
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月15日 优先权日2011年1月15日
发明者周玉龙, 孙国斌, 段伟刚, 毕义泉, 王先礼, 王晓宇, 田波, 蒋宝云, 蒲玉国, 赵光宇 申请人:胜利油田鲁明油气勘探开发有限公司