致密砂岩储层小型压裂测试方法改进与应用
2020-08-07
来源:步旅网
致密砂岩储层 小型压裂测试方法改进与应用 王成旺,陆红军,陈宝春,杜现飞 (中国石油长庆油田分公司超低渗透油藏研究中心) 摘 要:长庆致密砂岩储层物性差(有效渗透率为0.05~0.1mD),采用常规小型压裂测试方法压降非常缓慢,难t,X获 得人工裂缝闭合压力。通过国内外技术调研和方法研究,改进了常规小型压裂测试方案设计及分析方法,形成了适用 于致密砂岩储层特征的小型压裂测试新方法——回流测试压裂方法(Flowback Test),完成了10口井的方案设计与 现场试验,通过分析解释获得了储层闭合压力等参数,对致密砂岩储层压裂优化设计起到了重要的作用。 关键词:致密砂岩储层;小型压裂测试;裂缝闭合压力;回流测试 闭合压力作为水力压裂的一个重要参数,不仅 是支撑剂类型选择的重要依据。还对压裂优化设计、 裂缝模拟起着关键性的作用。错误的闭合压力会导 致错误的滤失系数、液体效率、净压力等,根据这些 数据校正的压裂优化设计模型就可能达不到预期的 设计目的,甚至导致压裂失败f1_。确定闭合压力的常 用方法有阶梯注入测试、回流测试、平衡试验法和压 降曲线分析法,其中压降曲线分析法应用最广泛闭。 层的61.2%;喉道半径也进一步变细变小,平均中值 压力是特低渗透储层的3倍,小孔细喉特征更加突 出。 1.4应力敏感性强。非达西渗流特征明显 岩心渗透率随有效应力变化规律测试结果表 明,升压及降压过程中渗透率随有效应力的变化而 变化,且随渗透率的降低,泄压之后恢复程度也降 低,渗透率越小,对应的这种应力敏感性越强,当岩 心渗透率小于1.0mD以后。应力敏感性急剧增加。 致密砂岩储层由于物性非常差,常规的压降曲线分 析法已不适用.需要对现有的方法进行改进和完善 来求取闭合压力。 特低渗透油层孑L隙中流体流动时,存在启动压 力梯度,当驱动压力达到能够克服启动压力时,流体 1致密砂岩储层特征 目前国内通常把渗透率为0.1~lmD的储层定 义为致密砂岩储层。随着鄂尔多斯盆地勘探开发工 作的不断深入,致密砂岩储层目前已成为长庆油田 增储上产的重要领域。与已规模开发的特低渗透油 藏相比。它具有岩性更致密、孔喉更细微、物性更差 等特征,导致开发难度大。 1.1粒度偏细。分选差 才开始流动,随着渗透率的降低,启动压力梯度急剧 增大。特别是在致密砂岩范围内,该规律更加突出。 2常规测试压裂方法存在的问题 经过多年的发展.长庆油田已经形成了适合特 低渗透储层的“两段式”+“台阶降排量测试”的测试 压裂技术(图1)。 该技术通过活性水注入阶段测试,求取储层闭 合压力和分析拟合储层有效渗透率:通过胍胶注入 图像粒度资料的对比研究结果表明.与特低渗 透储层相比,致密砂岩储层碎屑粒度明显偏细,分选 较差,以细砂岩为主。其中,中砂组分平均比特低渗 透储层低6.84%左右.细砂组分平均比特低渗透储 层高11.12%左右。 1.2胶结物含量高 阶段测试分析射:tL ̄L眼摩阻、近井筒弯曲摩阻和液 体滤失特性:通过支撑剂段塞测试分析裂缝对支撑 剂的压力反应,从而确定补救措施。 致密砂岩渗储层由于物性非常差,小型压裂后 压力降落非常缓慢,比如华庆油田的G1井小型压 裂后测压降60min,压力降落仅0.5MPa(图2),与小 型压裂测试G函数分析标准曲线对比分析结果表 致密砂岩储层胶结物含量比特低渗透储层平均 高出1.75%,导致其孔隙度明显下降,物性变差。 1.3储层面孔率低、孔喉细微 明,该井在测压时间内人工裂缝未闭合(图3、图4), 不能求取人工裂缝闭合压力。在长庆的合水油田、吴 起油田、环江油田同样也出现了这种人工裂缝在小 致密砂岩储层由于粒度细小,胶结物含量高,导 致面孑L率大幅下降,其平均面孑L率仅为特低渗透储 型压裂后测压时难以求取闭合压力的现象。因此,常