塔中地區(qū)鷹山組碳酸鹽巖儲(chǔ)層水平井軌跡優(yōu)化研究-論文.pdf

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1、第14卷第18期2014年6月科學(xué)技術(shù)與工程Vo1．14No．18Jun．20141671—1815(2014)18—0014-04ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．石油技術(shù)塔中地區(qū)鷹山組碳酸鹽巖儲(chǔ)層水平井軌跡優(yōu)化研究潘楊勇梁利喜韓興杰彭夢(mèng)蕓。沈春光(中國(guó)石油塔里木油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，庫(kù)爾勒841000；西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610500)摘要針對(duì)塔中地區(qū)鷹山組碳酸鹽巖的儲(chǔ)層特征和目前水平井鉆探過(guò)程中遇到的問(wèn)題，綜合考

2、慮地應(yīng)力控制下的井壁穩(wěn)定性和后期壓裂增產(chǎn)等因素，對(duì)水平井井眼軌跡進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)有限元數(shù)值模擬計(jì)算，分析不同井眼軌跡下的水平井穩(wěn)定性和壓裂縫形成難易程度，得到最優(yōu)的井眼軌跡方向。對(duì)塔中某井的分析結(jié)果表明：所分析水平井的井周地應(yīng)力狀態(tài)為潛在走滑型，基于地應(yīng)力狀態(tài)和巖石力學(xué)特征，從井壁穩(wěn)定性的角度考慮，當(dāng)井筒延伸方向與水平向最大主應(yīng)力夾角為20?！?o。時(shí)井壁較為穩(wěn)定，有利于安全、高效鉆井；從壓裂縫形成的難易程度考慮，當(dāng)井筒延伸方向靠近水平向最大主應(yīng)力方位時(shí)，井周張應(yīng)力最大，壓裂過(guò)程中較容易形成張裂縫。綜合井壁穩(wěn)定和后期壓裂

3、增產(chǎn)，分析得到塔中地區(qū)最為有利的水平井井眼軌跡方向?yàn)榕c水平向最大主應(yīng)力夾角20。左右，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證得到該方向既能保證安全鉆井又能通過(guò)后期的壓裂獲得較高的產(chǎn)能。關(guān)鍵詞碳酸鹽巖水平井井眼軌跡穩(wěn)定系數(shù)壓裂縫中圖法分類(lèi)號(hào)TE22；文獻(xiàn)標(biāo)志碼A碳酸鹽巖油氣藏是世界上最重要的油氣勘探開(kāi)縫走向，追求最大程度鉆遇裂縫，但是對(duì)于鉆井施工發(fā)領(lǐng)域，占全球已探明石油儲(chǔ)量的52％，占全球已來(lái)說(shuō)，鉆遇裂縫和溶洞便會(huì)發(fā)生漏失等事故。因此，探明的油氣儲(chǔ)量的60％?。中國(guó)西部碳酸鹽巖縫針對(duì)水平井鉆井和開(kāi)發(fā)中遇到的問(wèn)題，開(kāi)展軌跡優(yōu)洞型油藏約占探明儲(chǔ)量的

4、2／3，是石油增儲(chǔ)上產(chǎn)的化研究是至關(guān)重要的。為了優(yōu)質(zhì)、快速、低成本地實(shí)主要領(lǐng)域之一?，F(xiàn)鉆、完井作業(yè)，并且最大限度地提高水平井產(chǎn)能，塔中地區(qū)位于塔里木盆地中央隆起塔中低凸北水平井軌跡優(yōu)化必須要綜合考慮鉆井、油藏和采油斜坡，奧陶系鷹山組是該區(qū)主要開(kāi)發(fā)層系之一。儲(chǔ)的具體特點(diǎn)。因此，綜合考慮地應(yīng)力控制下的井壁層類(lèi)型為縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層，非均質(zhì)性強(qiáng)，縱向上穩(wěn)定性以及后期壓裂增產(chǎn)等因素條件，實(shí)現(xiàn)水平井儲(chǔ)層有明顯的分段特征，且各儲(chǔ)層段橫向上層狀展優(yōu)化對(duì)水平井安全高效開(kāi)發(fā)具有重要意義。布特征明顯，因此水平井是該區(qū)主要的開(kāi)發(fā)井型，水1研

5、究工區(qū)巖石力學(xué)特征和地應(yīng)力特征平井軌跡可以穿過(guò)多條裂縫，提高單井的儲(chǔ)層鉆遇率，從而獲得更高的產(chǎn)能。但是，該工區(qū)內(nèi)水平井的對(duì)塔中地區(qū)現(xiàn)場(chǎng)取心，采用三軸壓縮測(cè)試方法開(kāi)發(fā)效果卻不盡如人意，主要原因是由于該區(qū)地質(zhì)對(duì)巖石的巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，得到該區(qū)塊的巖情況復(fù)雜，局部地應(yīng)力及裂縫發(fā)育特征差異較大，而石力學(xué)參數(shù)如表1所示。水平井的井眼軌跡設(shè)計(jì)、優(yōu)化手段相對(duì)單一。表1巖石力學(xué)參數(shù)目前，對(duì)于水平井軌跡的優(yōu)化主要是在地質(zhì)因Table1Rockmechanicsparameter素的基礎(chǔ)上，從油藏工程的角度，對(duì)水平井的最優(yōu)位置、最優(yōu)長(zhǎng)

6、度、水平段的方位等進(jìn)行優(yōu)化J。碳酸鹽巖由于其非均質(zhì)性極強(qiáng)，裂縫和孔洞十分發(fā)育，為分析該區(qū)塊壓裂施工曲線，得到該區(qū)塊的三個(gè)了獲得更大的產(chǎn)能，水平井軌跡設(shè)計(jì)主要是正交裂主應(yīng)力及孔隙壓力的值如表2所示。2014年1月17日收到2水平井軌跡優(yōu)化研究第一作者簡(jiǎn)介：潘楊勇(1983一)，男，工程師。研究方向：儲(chǔ)層預(yù)測(cè)、油氣檢測(cè)、水平井開(kāi)發(fā)。E-mail：panyy-tlm@petrochina．c0m．o13。2．1模型的建立根據(jù)所要解決的問(wèn)題類(lèi)型，并考慮到求解的精18期潘楊勇，等：塔中地區(qū)鷹山組碳酸鹽巖儲(chǔ)層水平井軌跡優(yōu)化研究17

7、泵壓力較低，說(shuō)明酸壓效果較好。2李陽(yáng)．塔河油田碳酸鹽巖縫洞型油藏開(kāi)發(fā)理論及方法．石油學(xué)報(bào)，2013；34(1)：115—1214結(jié)論LiYang．Thetheoryandmethodfordevelopmentofcarbonatefrac-tured-cavityreservoirsinTaheOilfield．ActaPetroleiSinica，2013；34(1)由于塔中地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，局部地應(yīng)力(1)：115一l213ZhangJincai．Ondrillingdirectionsforoptimizing

8、horizontdwellsca_及裂縫發(fā)育特征差異較大，水平井的軌跡不能一味bilityusingadual-porosityporoelasticapproach．JournalofPetroleum地追求與裂縫的最大化相交，應(yīng)該綜合考慮地應(yīng)力ScienceandEngineering，2006；53：61—6控制下的井壁穩(wěn)定